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ETUDE DE DANGER : ETUDE DE CAS N°1 Rédiger par FOUTSAP KONLACK Aristide Page 1 Table des matières Introduction............................................................................................................................................. 2 Chapitre 1 : presentation des methodes d’analyse des risques............................................................ 3 I. Démarche générale d’analyse des risques .................................................................................. 3 II. Méthodes AMDEC ....................................................................................................................... 3 1. Principe .................................................................................................................................... 4 2. Déroulement ........................................................................................................................... 4 3. Limites et avantages ................................................................................................................ 5 III. Méthodes HAZOP .................................................................................................................... 6 1. Principe .................................................................................................................................... 6 2. Déroulement ........................................................................................................................... 7 3. Limites et avantages ................................................................................................................ 9 IV. Méthodes HACCP .................................................................................................................... 9 1. Principe .................................................................................................................................... 9 2. Déroulement ......................................................................................................................... 10 3. Limites et Avantages ............................................................................................................. 13 V. Méthodes MOSAR ..................................................................................................................... 13 1. Principe .................................................................................................................................. 13 2. Déroulement ......................................................................................................................... 13 3. Limites et avantages .............................................................................................................. 14 CHAPitre 2 : etude de cas ...................................................................................................................... 15 I. Description structurelle de l’installation ................................................................................... 15 1. L’évaporateur (D 33000) ....................................................................................................... 15 2. Circuit de recirculation .......................................................................................................... 16 3. Régulation de la pression ................................................................................................. 16 II. Description fonctionnelle de l’installation ................................................................................ 17 1. Description des fonctions statique ........................................................................................ 17 2. Description des fonctions dynamique ................................................................................... 17 III. Recherche des scénarios des états de pré-danger ................................................................ 18 IV. Recherche des enchainements des scénarios ....................................................................... 19 Conclusion ............................................................................................................................................. 21 bibliographie.......................................................................................................................................... 22

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Table des matières

Introduction ............................................................................................................................................. 2

Chapitre 1 : presentation des methodes d’analyse des risques ............................................................ 3

I. Démarche générale d’analyse des risques .................................................................................. 3

II. Méthodes AMDEC ....................................................................................................................... 3

1. Principe .................................................................................................................................... 4

2. Déroulement ........................................................................................................................... 4

3. Limites et avantages ................................................................................................................ 5

III. Méthodes HAZOP .................................................................................................................... 6

1. Principe .................................................................................................................................... 6

2. Déroulement ........................................................................................................................... 7

3. Limites et avantages ................................................................................................................ 9

IV. Méthodes HACCP .................................................................................................................... 9

1. Principe .................................................................................................................................... 9

2. Déroulement ......................................................................................................................... 10

3. Limites et Avantages ............................................................................................................. 13

V. Méthodes MOSAR ..................................................................................................................... 13

1. Principe .................................................................................................................................. 13

2. Déroulement ......................................................................................................................... 13

3. Limites et avantages .............................................................................................................. 14

CHAPitre 2 : etude de cas ...................................................................................................................... 15

I. Description structurelle de l’installation ................................................................................... 15

1. L’évaporateur (D 33000) ....................................................................................................... 15

2. Circuit de recirculation .......................................................................................................... 16

3. Régulation de la pression ................................................................................................. 16

II. Description fonctionnelle de l’installation ................................................................................ 17

1. Description des fonctions statique ........................................................................................ 17

2. Description des fonctions dynamique ................................................................................... 17

III. Recherche des scénarios des états de pré-danger ................................................................ 18

IV. Recherche des enchainements des scénarios ....................................................................... 19

Conclusion ............................................................................................................................................. 21

bibliographie .......................................................................................................................................... 22

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INTRODUCTION

Tout système industriel est susceptible de générer des risques de nature variée. Le

guide ISO/CEI 73 définit le risque comme la "combinaison de probabilité d'un

événement et de ses conséquences". D'un point de vue général, les conséquences peuvent

être positives ou négatives. Dans le domaine de la sécurité, on s'intéresse plus

particulièrement aux conséquences négatives, qui se traduisent par un dommage

causé à un élément vulnérable. Dans ce cas le risque est défini comme la "combinaison de la

probabilité d‘un dommage et de sa gravité".

Gérer un risque est un processus itératif qui a pour objectif d‘identifier, d‘analyser et

de réduire au maximum le risque ou de le maintenir dans des limites

acceptables. La gestion des risques est une des composantes fondamentales de la

gestion d‘un système. Elle est essentielle à la réussite des entreprises, que ce soit en terme

économique ou environnemental. L‘analyse de risques est une étape clé du processus de

gestion des risques. Sa réalisation nécessite de mettre en Œuvre une démarche

structurée systématique. C‘est ce à quoi sont destinées les méthodes que nous présentons

dans le premier chapitre de ce devoir. Celles-ci sont applicables à une variété de risques

d‘origine technique, en particulier aux risques industriels majeurs qui feront l’objet du

second chapitre.

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CHAPITRE 1 : PRESENTATION DES METHODES

D’ANALYSE DES RISQUES

Dans ce chapitre, nous allons présenter la démarche générale d’analyse des risques ainsi

que les principales méthodes utilisées pour effectuer une analyse des risques.

I. Démarche générale d’analyse des risques

La gestion des risques est aujourd’hui pour les entreprises une préoccupation forte et un

élément indispensable à leur performance. On assiste ainsi à la mise en place d’une gestion

active des risques par des mesures offensives, préventives, proactives, etc.

Traditionnellement, la gestion des risques est vue comme un processus participatif,

structuré et itératif, décomposé en phases dont les principales sont :

identification des risques : quels sont les risques résultant de l’activité de l’entreprise ou

de son environnement ?

évaluation des risques : quantification des risques généralement à partir d’échelles de

mesure de probabilité et de gravité, hiérarchisation des risques ;

traitement des risques : mise en place de mesures de réduction, traitement du risque

résiduel (plan de gestion et couverture financière), sensibilisation et formation du

personnel de l’entreprise ;

suivi et capitalisation : actualisation par retour de boucle, mise en place d’une cellule de

veille (réglementaire, concurrentielle, stratégique, prospective, etc.), capitalisation des

connaissances et Retour d’Expérience, ou REX.

Nous présentons ci-dessous les principales méthodes et techniques d’analyse des risques en

abordant les différences entre ces méthodes en fonction du domaine d’application

II. Méthodes AMDEC

L‘Analyse des Modes de Défaillance et de leurs Effets et de leur criticité (AMDEC) est

essentiellement adaptée à l‘étude des défaillances de matériaux et d‘équipements et

peut s‘appliquer aussi bien à des systèmes de technologies différentes (systèmes

électriques, mécaniques, hydrauliques…) qu‘à des systèmes alliant plusieurs techniques.

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1. Principe

L‘Analyse des Modes de Défaillance et de leurs Effets e t d e le u r c r i t i c i t é repose

notamment sur les concepts de :

défaillance, soit la cessation de l‘aptitude d‘un élément ou d‘un système à

accomplir une fonction requise,

mode de défaillance, soit l‘effet par lequel une défaillance est observée sur un

élément du système,

cause de défaillance, soit les évènements qui conduisent aux modes de

défaillances,

effet d‘un mode de défaillance, soit les conséquences associées à la perte de

l‘aptitude d‘un élément à remplir une fonction requise.

Criticité d’une défaillance, soit l’importance de cette défaillance pour le processus

générale.

En pratique, il est souvent difficile de bien distinguer ces différentes notions. La

maîtrise de ce vocabulaire est néanmoins primordiale pour une bonne utilisation de cet

outil.

L‘AMDEC est une méthode inductive d‘analyse qui permet :

d‘évaluer les effets et la séquence d‘évènements provoqués par chaque mode de

défaillance des composants d‘un système sur les diverses fonctions de ce système,

déterminer l‘importance de chaque mode de défaillance sur le fonctionnement

normal du système et en évaluer l‘impact sur la fiabilité et la sécurité du

système considéré,

hiérarchiser les modes de défaillance connus suivant la facilité que l‘on a à les

détecter et les traiter.

d‘évaluer la criticité d‘une défaillance (probabilité et gravité),

2. Déroulement

De manière très schématique, une AMDEC se déroule sous la forme suivante :

Dans un premier temps, choisir un élément ou composant du système.

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Retenir un état de fonctionnement (fonctionnement normal, arrêt…).

Pour cet élément ou composant et pour cet état, retenir un premier mode de

défaillance.

Identifier les causes de ce mode de défaillance ainsi que ses conséquences tant au

niveau du voisinage du composant que sur tout le système.

Examiner les moyens permettant de détecter le mode de défaillance d‘une part, et

ceux prévus pour en prévenir l‘occurrence ou en limiter les effets.

Procéder à l‘évaluation de la criticité de ce mode de défaillance en terme de

probabilité et de gravité.

Prévoir des mesures ou moyens supplémentaires si l‘évaluation du risque en montre la

nécessité.

Vérifier que le couple (P, G) peut être jugé comme acceptable.

Envisager un nouveau mode de défaillance et reprendre l‘analyse au point 4).

Lorsque tous les modes de défaillances ont été examinés, envisager un nouvel état

de fonctionnement et reprendre l‘analyse au point 3).

Lorsque tous les états de fonctionnement ont été considérés, choisir un nouvel élément

ou composant du système et reprendre l‘analyse au point 2).

Dans les faits, il est intéressant de se doter de tableaux tant en qualité de support pour

mener la réflexion que pour la présentation des résultats. Un exemple de tableau est

fourni ci-dessous.

Tableau1 : exemple de tableau pour l’AMDEC

3. Limites et avantages

L‘AMDEC s‘avère très efficace lorsqu‘elle est mise en Œuvre pour l‘analyse de

défaillances simples d‘éléments conduisant à la défaillance globale du système. De par

son caractère systématique et sa maille d‘étude généralement fine, elle constitue un

outil précieux pour l‘identification de défaillances potentielles et les moyens d‘en limiter

les effets ou d‘en prévenir l‘occurrence.

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Comme elle consiste à examiner chaque mode de défaillance, ses causes et ses effets pour

les différents états de fonctionnement du système, l‘AMDEC permet d‘identifier les

modes communs de défaillances pouvant affecter le système étudié. Les modes communs

de défaillances correspondent à des événements qui de par leur nature ou la dépendance de

certains composants, provoquent simultanément des états de panne sur plusieurs

composants du système. Les pertes d‘utilités ou des agressions externes majeurs constituent

par exemple, en règle générale, des modes communs de défaillance.

Dans le cas de systèmes particulièrement complexes comptant un grand nombre de

composants, l‘AMDEC peut être très difficile à mener et particulièrement

fastidieuse compte tenu du volume important d‘informations à traiter. Cette

difficulté est décuplée lorsque le système considéré comporte de nombreux états de

fonctionnement. Par ailleurs, l‘AMDEC considère des défaillances simples et peut être

utilement complétée, selon les besoins de l‘analyse, par des méthodes dédiées à l‘étude de

défaillances multiples comme l‘analyse par arbre des défaillances par exemple.

III. Méthodes HAZOP

La méthode HAZOP, pour HAZard OPerability, est une méthode particulièrement utile

pour l‘examen de systèmes thermo-hydrauliques, pour lesquels des paramètres comme le

débit, la température, la pression, le niveau, la concentration… sont particulièrement

importants pour la sécurité de l‘installation. De par sa nature, cette méthode requiert

notamment l‘examen de schémas et plans de circulation des fluides ou schémas P&ID

(Piping and Instrumentation Diagram).

1. Principe

L‘HAZOP suit une procédure assez semblable à celle proposée par l‘AMDEC. L‘HAZOP

ne considère plus des modes de défaillances mais les dérives

potentielles (ou déviations) des principaux paramètres liés à l‘exploitation de

l‘installation. De ce fait, elle est centrée sur le fonctionnement du procédé à la

différence de l‘AMDEC qui est centrée sur le fonctionnement des composants de

l‘installation. Les deux méthodes se rejoignent dans la mesure où les causes et les

conséquences de dérives de paramètres peuvent être des défaillances de

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composants et réciproquement. Pour chaque partie constitutive du système examiné (ligne

ou maille), la génération (conceptuelle) des dérives est effectuée de manière systématique

par la conjonction :

de mots-clés comme par exemple « Pas de », « Plus de », « Moins de », « Trop de »

des paramètres associés au système étudié. Des paramètres couramment

rencontrés sont la température, la pression, le débit, la concentration, mais

également le temps ou des opérations à effectuer.

Le groupe de travail doit ainsi s‘attacher à déterminer les causes et les

conséquences potentielles de chacune de ces dérives et à identifier les moyens

existants permettant de détecter cette dérive, d‘en prévenir l‘occurrence ou d‘en

limiter les effets. Le cas échéant, le groupe de travail pourra proposer des mesures

correctives à engager en vue de tendre vers plus de sécurité.

A l‘origine, l‘HAZOP n‘a pas été prévue pour procéder à une estimation de la

probabilité d‘occurrence des dérives ou de la gravité de leurs conséquences. Cette méthode

est donc parfois qualifiée de qualitative. En pratique, elle peut être couplée à une

estimation de la criticité.

Néanmoins, dans le domaine des risques accidentels majeurs, une estimation a priori

de la probabilité et de la gravité des conséquences des dérives identifiées s‘avère

souvent nécessaire. Dans ce contexte, l‘HAZOP doit donc être complétée par une analyse

de la criticité des risques sur les bases d‘une technique quantitative simplifiée.

2. Déroulement

Le déroulement d‘une étude HAZOP est sensiblement similaire à celui d‘une AMDEC. Il

convient, pour mener l‘analyse, de suivre les étapes suivantes :

Dans un premier temps, choisir une ligne ou une maille. Elle englobe

généralement un équipement et ses connexions, l‘ensemble réalisant une fonction

dans le procédé identifiée au cours de la description fonctionnelle ;

Choisir un paramètre de fonctionnement ;

Mot-clé + Paramètre = Dérive

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Retenir un mot-clé et étudier la dérive associée ;

Vérifier que la dérive est crédible. Si oui, passer au point 5, sinon revenir au point 3 ;

Identifier les causes et les conséquences potentielles de cette dérive ;

Examiner les moyens visant à détecter cette dérive ainsi que ceux prévus pour en

prévenir l‘occurrence ou en limiter les effets ;

Proposer, le cas échéant, des recommandations et améliorations ;

Retenir un nouveau mot-clé pour le même paramètre et reprendre l‘analyse au point 3)

Lorsque tous les mots-clés ont été considérés, retenir un nouveau paramètre et

reprendre l‘analyse au point 2) ;

Lorsque toutes les phases de fonctionnement ont été envisagées, retenir une nouvelle

ligne et reprendre l‘analyse au point 1).

Notons de plus que, dans le domaine des risques accidentels, il est souvent nécessaire

de procéder à une estimation de la criticité des dérives identifiées. il est également

possible de dérouler l‘HAZOP, en envisageant en premier lieu un mot-clé puis de lui

affecter systématiquement les paramètres identifiés.

Tout comme pour l‘AMDEC présentées dans le paragraphe précédent, un tableau de

synthèse se révèle souvent utile pour guider la réflexion et collecter les résultats des

discussions menées au sein du groupe de travail.

Un exemple de tableau pouvant être utilisé est présenté ci-dessous

Tableau2 : exemple de tableau pour l’HAZOP

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3. Limites et avantages

L‘HAZOP est un outil particulièrement efficace pour les systèmes thermo- hydrauliques.

Cette méthode présente tout comme l‘AMDEC un caractère systématique et

méthodique. Considérant, de plus simplement les dérives de paramètres de

fonctionnement du système, elle évite entre autres de considérer, à l‘instar de l‘AMDEC,

tous les modes de défaillances possibles pour chacun des composants du système.

En revanche, l‘HAZOP ne permet pas dans sa version classique d‘analyser les

évènements résultant de la combinaison simultanée de plusieurs défaillances.

Par ailleurs, il est parfois difficile d‘affecter un mot clé à une portion bien délimitée du

système à étudier. Cela complique singulièrement l‘identification exhaustive des causes

potentielles d‘une dérive. En effet, les systèmes étudiés sont souvent composés de

parties interconnectées si bien qu‘une dérive survenant dans une ligne ou maille peut

avoir des conséquences ou à l‘inverse des causes dans une maille voisine et

inversement. Bien entendu, il est possible a priori de reporter les implications d‘une dérive

d‘une partie à une autre du système. Toutefois, cette tâche peut rapidement s‘avérer

complexe.

Enfin, L‘HAZOP traitant de tous types de risques, elle peut être particulièrement

longue à mettre en œuvre et conduire à une production abondante d‘information ne

concernant pas des scénarios d‘accidents majeurs.

IV. Méthodes HACCP

L’ HACCP: «Hazard Analysis Critical Control Points», c’est-à-dire l’«Analyse des risques –

points critiques pour leur maîtrise », est un système qui définit, évalue et maîtrise les

dangers qui menacent la salubrité des aliments. L’HACCP se fonde sur le principe selon

lequel les risques pour la salubrité des aliments peuvent être soit éliminés, soit réduits au

minimum grâce à la prévention au stade de la production plutôt que par l’inspection des

produits finis.

1. Principe

La méthode HACCP repose sur les sept principes suivants :

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Principe 1 : procéder à une analyse des risques,

Principe 2 : déterminer les points critiques pour la maîtrise (CCP),

Principe 3 : fixer le ou les seuils critiques,

Principe 4 : mettre en place un système de surveillance permettant de maîtriser les

CCP,

Principe 5 : définir les mesures correctives à prendre lorsque la surveillance révèle

qu’un CCP donné n’est pas maîtrisé,

Principe 6 : appliquer des procédures de vérification afin de confirmer que le système

HACCP fonctionne efficacement,

Principe 7 : constituer un dossier dans lequel figureront toutes les procédures et tous

les relevés concernant ces principes et leur mise en application.

Les principes du système HACCP indiquent les conditions à remplir pour son application,

maintenant nous donnons les lignes directrices pour la mise en œuvre de la méthode

HACCP.

2. Déroulement

L’application des principes HACCP consiste en l’exécution des douze tâches

suivantes :

Constituer l’équipe HACCP

Décrire le produit

Déterminer son utilisation prévue

L’usage auquel est destiné le produit doit être défini en fonction de l’utilisateur ou du

consommateur final.

Etablir un diagramme des opérations

L’équipe HACCP devra établir un diagramme des opérations. Ce diagramme

comprendra toutes les étapes opérationnelles pour un produit donné .

Confirmer sur place le diagramme des opérations

Enumérer tous les dangers potentiels associés à chacune des étapes, effectuer une

analyse des risques et définir les mesures permettant de maîtriser les dangers ainsi

identifiés

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Ce point correspond au principe 1 de la méthode HACCP. Ici l’équipe HACCP doit :

Enumérer tous les dangers ou risques auxquels on raisonnablement s’attendre à

chacun des maillons de la chaîne alimentaire,

Analyser les risques afin de ressortir les plus critiques permettant ainsi de mieux

localiser où agir pour les ramener à un niveau acceptable.

Dans cette étape les outils qualité comme le diagramme d’Ishikawa, Pareto… peuvent être

utilisés.

Déterminer les points critiques pour la maîtrise

Ce point correspond au principe 2 de la méthode HACCP. La détermination d’un CCP

dans le cadre du système HACCP peut être facilitée par l’application d’un arbre de décision

Fixer des seuils critiques pour chaque CCP

Ce point correspond au principe 3 de la méthode HACCP.

Il s’agit de se donner pour chaque paramètre (la température, la durée, la teneur en

humidité, le pH, le pourcentage d’eau libre, le chlore disponible,…) du produit une plage de

valeurs jugées favorable à la salubrité des aliments.

Mettre en place un système de surveillance pour chaque CCP

Ce point correspond au principe 4 de la méthode HACCP.

Prendre des mesures correctives

Ce point correspond au principe 5 de la méthode HACCP.

Instaurer des procédures de vérification

Ce point correspond au principe 6 de la méthode HACCP. Comme procédure de vérification

on peut par exemple :

passer en revue le système HACCP et les dossiers dont il s’accompagne,

passer en revue le système HACCP et les dossiers dont il s’accompagne,

vérifier que les CCP sont bien maîtrisés.

Constituer des dossiers et tenir des registres

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Exemples de dossiers:

Analyse des dangers;

Détermination du CCP;

Détermination du seuil critique.

Exemples de registres :

Activités de surveillance des CCP;

Écarts et mesures correctives associées;

Exécution des procédures de vérification;

Modifications apportées au plan HACCP;

Nous présentons ci-dessous un exemple de feuille de travail HACCP pour l’élaboration d’un

plan HACCP. Remarquons que les 7 dernières étapes correspondent exactement aux sept

principes de la méthode (sus énoncés). Il est à noter que l’application de ces principes se fait

selon la boucle PDCA (voir figure 2), c’est-à-dire après la 12ème

étape, on revient à la

septième après un certain temps : on voit là le principe de l’amélioration continue (PDCA).

Figure 1 : Principes de la méthode HACCP

1. Identifier les dangers, évaluer les risques

2. Déterminer les CCPs

3. Etablir les limites critiques

4. Etablir un système de surveillance

5. Etablir les actions correctives

6. Vérification/ validation

7. Documentation/ enregistrements

HACCP

1. Identifier les dangers, évaluer les risques

2. Déterminer les CCPs

3. Etablir les limites critiques

4. Etablir un système de surveillance

5. Etablir les actions correctives

6. Vérification/ validation

7. Documentation/ enregistrements

HACCP

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3. Limites et Avantages

La méthode HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point ou en français Système

d’analyse des risques-points critiques pour leur maîtrise) est adaptée pour améliorer la

sécurité des aliments. Elle présente néanmoins quelques limites à savoir : la durée de ses

cycles PDCA qui sont élevées (un cycle peut durer 2 ans), l’utilisation d’autres outils qualité

lui transmettant ainsi leurs limites.

V. Méthodes MOSAR

La méthode MOSAR (Méthode Organisée Systémique d’Analyse de Risques) permet

d’identifier les dysfonctionnements issus de l’entité considérée ou de son environnement et

dont les enchaînements peuvent conduire à un Evénement Non Souhaité, ou ENS,

susceptible d’atteindre un système cible. Plus largement, la méthode MOSAR cherche à

"identifier, évaluer, maîtriser, gérer les processus de danger" en mettant en évidence les

scénarios possibles d’accidents et en déterminant les barrières de prévention et de

protection à mettre en place pour neutraliser les événements initiateurs de ces scénarios

1. Principe

La méthode MOSAR est une démarche progressive composée de deux niveaux successifs :

un niveau macroscopique, décrit par le module A de la méthode et dont le résultat est

une étude de sécurité principale de portée limitée à l’analyse des risques principaux ou

« de proximité » ;

un niveau microscopique, décrit par le module B de la méthode, et dont la portée étend

l’analyse macroscopique à l’ensemble des risques de l’entité considérée, en ayant en

particulier recours à des méthodes telles que l’AMDEC pour une analyse détaillée,

orientée sûreté de fonctionnement, des dysfonctionnements opératoires ou techniques.

2. Déroulement

La mise en œuvre de la méthode MOSAR se fait au travers de 2 modules et des dix étapes

représentées ci-dessous :

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ETUDE DE DANGER : ETUDE DE CAS N°1

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Figure2 : principe de la méthode MOSAR

3. Limites et avantages

Les aspects progressif et permissif de la méthode MOSAR représentent des atouts

incontestables. Toutefois, sa mise en œuvre s’avère parfois difficile et même hasardeuse du

fait de l’absence de formalisation des modalités d’application. En ce sens, signalons en

particulier :

L’absence de recommandation pour le découpage du système en sous-systèmes ;

Le faible développement des dimensions sociale, économique et organisationnelle

dans la typologie des sources de dangers ;

Une frontière entre événements initiateur, initial et principal parfois difficile à

déterminer ;

L’absence de règles d’écriture et de formalisme strict pour la représentation des

scénarios d’accidents sous forme de boîtes noires (règles de passage du tableau des

processus de danger, formalisation des connecteurs logiques, etc.).

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ETUDE DE DANGER : ETUDE DE CAS N°1

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CHAPITRE 2 : ETUDE DE CAS

Dans ce chapitre, nous nous proposons de mener une étude de danger d’une installation

industrielle de polycondensation. Cette installation possède trois lignes de production de

différentes qualités de polyamide. Notre étude consistera à réaliser successivement :

- Une description structurelle de l’installation

- Une description fonctionnelle de l’installation

- Des scénarios des états de pré-danger

- Des enchainements des scénarios de danger

I. Description structurelle de l’installation

Dans cette partie, nous allons d’abord procédé à un découpage du système avant la

description de chaque partie. Le découpage va se faire en fonction de la nature des

différents composants. Ainsi, à partie de la description que nous avons reçu du système,

Nous obtenons les sous-systèmes suivants :

l’évaporateur (D 33000)

Circuit de recirculation : tuyau, pompe (P33040) et échangeur (H 34000)

Régulation de la pression : les capteurs, les calculateurs, les actionneurs

1. L’évaporateur (D 33000)

L’évaporateur est le conteneur où doit se produire la réaction, il doit donc

avoir les caractéristiques d'un conteneur étanche et résistant à la pression.

Fonction physiques :

• conteneur (signifie que cet attribut peut contenir un autre attribut)

Fonctions statiques :

• étanche (signifie que l'entité doit être étanche)

• pressurisé (signifie que l'entité résiste à la pression (à la pression utile))

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2. Circuit de recirculation

Le circuit de recirculation permet le maintien du réactif à une température donnée en créant

une circulation de réactif. Pour cela, il est constitué des éléments suivants : la tuyauterie, la

pompe et l'échangeur. L'ensemble de ce circuit doit être un conteneur étanche et résistant

à la pression.

a. Tuyaux

Fonction physiques :

• conteneur

Fonctions statiques :

• étanche

b. Pompe

Fonctions physiques :

• conteneur

Fonctions statiques :

• étanche

c. Echangeur

Fonctions physiques

• conteneur

• chaleur (réchauffement)

Fonctions statiques :

• étanche

3. Régulation de la pression

Ce sous système est composé des éléments suivants: les capteurs, les calculateurs et

les actionneurs, nous décrivons ce sous système pour l'étude qui nous intéresse comme

composée d'une fonction mesurer et d'une fonction actionner.

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Rédiger par FOUTSAP KONLACK Aristide Page 17

Fonctions statiques :

• étanche

• mesurer (signifie que cette entité fournit une mesure)

• actionner (signifie que cette entité est un actionneur physique)

II. Description fonctionnelle de l’installation

Dans cette partie, nous allons procéder à une description des fonctions statique et

dynamique de l’installation en fonctionnement normal.

1. Description des fonctions statique

Cette description revient à présenter pour chaque fonction statique présentée plus haut les

entités associées ainsi que les constituants

fonction Entités constituants

étanche

Evaporateur D 33000

Circuit de recirculation

Tuyaux

Pompe

Echangeur

Régulation de la pression

Capteurs

Calculateurs

actionneurs

pressurisé Evaporateur D 33000

Mesurer Régulation de la pression

Capteurs

Calculateurs

actionneurs

actionner Régulation de la pression

Capteurs

Calculateurs

actionneurs

2. Description des fonctions dynamique

Dans cette description, nous allons présenter la liste des différentes phases de

fonctionnement l'installation. Dans la description du système qui nous a été donnée, on

nous présente six phases de fonctionnement principales dans la fonction normale. Nous

allons donc dans le tableau suivant associer à chaque phase de fonctionnement les entités

correspondantes.

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ETUDE DE DANGER : ETUDE DE CAS N°1

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Phases de fonctionnement entités

Attente évaporateur

Chargement évaporateur

Système de chargement

Préchauffage Evaporateur

circuit de recirculation

Evaporation Evaporateur

Régulation de la pression

Sur chauffage Evaporateur

Système de chauffage

transfert Evaporateur

Régulation de la pression

III. Recherche des scénarios des états de pré-danger

Dans l’étape précédente, nous avons pour chacune des phases de fonctionnement,

recherché la liste des entités. Cette démarche étant globale, car nous n’avons pas spécifié

les entités énumérés. Nous allons de façon plus spécifique recenser toutes les entités

présentes dans chaque phase de fonctionnement. Il est à noter que chacune de ces entités

sera assimilable à un état de pré-danger (potentielle source de danger).

Phase de fonctionnement Etat de pré-danger

Attente Evaporateur D 33000

Chargement Evaporateur D 33000

Système de chargement

Préchauffage

Evaporateur D 33000

pompe P33040

Echangeur H34000

tuyauterie

Evaporation

Evaporateur D 33000

capteur de pression PIS33007

calculateur PIC 33003

soupape de sécurité PSV 33009

actionneur vanne SCV 33004

Page 19: Etude de Cas

ETUDE DE DANGER : ETUDE DE CAS N°1

Rédiger par FOUTSAP KONLACK Aristide Page 19

Sur chauffage

Evaporateur D 33000

Système de chauffage (Régulation de la

température)

Transfert

Evaporateur D 33000

capteur de pression PIS33007

calculateur PIC 33003

soupape de sécurité PSV 33009

actionneur vanne SCV 33004

IV. Recherche des enchainements des scénarios

A partir du tableau nous constatons que la phase de fonctionnement attente n’est constitué

que de l’évaporateur qui se retrouve déjà dans une autre phase de fonctionnement. Ceci est

également le cas de chargement et transfert. Nous n’allons donc pas nous intéresser à ces

phases de fonctionnement. Pour les deux phases restantes, nous allons simuler tous les

scénarios de danger associés à leurs états de pré-danger.

Evènement initiateur Etat de danger Evènement initiateur

causant l’accident Etat d’accident

Augmentation de la

pression

Evaporateur sous

pression seuil

Défaillance du système

de sécurité Explosion

Augmentation de la

température

Pression seuil

dépassée Absence de régulation Explosion

Défaut de la pompe Augmentation de

température Absence de régulation

Choc de la pompe Destruction de la

pompe

Disfonctionnement de

la pompe

Non alimentation de la

pompe

Destruction de la

pompe

Disfonctionnement de

la pompe

Défaut du capteur de

pression

Augmentation de la

pression Absence de régulation

Page 20: Etude de Cas

ETUDE DE DANGER : ETUDE DE CAS N°1

Rédiger par FOUTSAP KONLACK Aristide Page 20

Défaut du capteur de

température

Augmentation de

température Absence de régulation

Choc sur la tuyauterie Cassure de la

tuyauterie Fuite d’eau chaude Brulures des employés

Déversement de

produit corrosif sur les

canalisations

Usure des canalisations Fuite d’eau chaude Brulures des employés

Disfonctionnement de

l’actionneur de vannes

Augmentation de la

pression Absence de régulation

Disfonctionnement de

la soupape de sécurité

Augmentation de la

pression Absence de régulation

Page 21: Etude de Cas

ETUDE DE DANGER : ETUDE DE CAS N°1

Rédiger par FOUTSAP KONLACK Aristide Page 21

CONCLUSION

Au terme de ce travail portant sur l’étude de danger des installations et procédés

industriels, nous avons dans le premier chapitre présenté : La démarche générale d’étude de

danger qui est aujourd’hui pour les entreprises un élément indispensable à leur

performance, Les principales méthodes d’analyse des risques à savoir :

- L’AMDEC (Analyse des Modes de Défaillance et de leurs Effets et de leur criticité) qui

est essentiellement adaptée à l‘étude des défaillances de matériaux et des

équipements ;

- L’HAZOP (HAZard OPerability) qui est particulièrement utile pour l‘examen de

systèmes thermo-hydrauliques ;

- L’ HACCP: (Hazard Analysis Critical Control Points), c’est-à-dire Analyse des risques –

points critiques pour leur maîtrise qui définit, évalue et maîtrise les dangers qui

menacent la salubrité des aliments ;

- Et la méthode MOSAR (Méthode Organisée Systémique d’Analyse de Risques) qui

permet d’identifier les dysfonctionnements issus de l’entité considérée ou de son

environnement ;

Dans le second chapitre, nous avons réalisé une étude de danger d’une installation

industrielle de production de différentes qualités de polyamide ceci à travers :

- Une description structurelle de l’installation

- Une description fonctionnelle de l’installation

- Une présentation des scénarios des états de pré-danger

- Une présentation des enchainements des scénarios de danger

Page 22: Etude de Cas

ETUDE DE DANGER : ETUDE DE CAS N°1

Rédiger par FOUTSAP KONLACK Aristide Page 22

BIBLIOGRAPHIE

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industriel. ECOLE NATIONAL SUPERIEURE POLYTECHNIQUE DE YAOUNDE : Yaoundé

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méthode par scénarios et capitalisation de la connaissance. INSTITUT NATIONAL

POLYTECHNIQUE DE GRENOBLE : Grenoble ; 125P

Ministère de l’Ecologie et du Développement Durable (MEDD). 2006. Formalisation

du savoir et des outils dans le domaine des risques majeurs : Méthodes

d‘analyse des risques générés par une installation industrielle : Paris ; 140P

Marc FUMEY. 2001. Méthode d'Evaluation des Risques Agrégés : application au choix

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POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE : Toulouse ; 195P

BOUNIE. Les méthodes d’analyse de risques. L’INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE

DE LILLE : Lille ; 39P