17 PRO - EXP1 - S8 - G3 - Applis 23-28 Mai [PDF]

Zitiervorschau

FORMATION PROFESSIONNALISANTE PRO/EXP1 GROUPE 3 

Ingénieurs Production  Sécurité et environnement des installations de  production de surface  Applications  HMD/ Centre IAP – 23‐28 mai 2015  M. Philippe JEAN

-après

PRODUITS

ENVIRONNEMENT DE TRAVAIL

HUMAINS

SE OPE - 02236_B_F -

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ÉTUDE DE CAS

BRANCHEMENT D’UN CABLE DE PINCE A SOUDER Partie 1

ÉQUIPEMENT EN CAUSE : Poste à souder alimenté électriquement PERSONNEL CONCERNÉ : Chef d’équipe et intervenants entreprise chargée des travaux de réfection du bac CONDITIONS D'OPÉRATION : Travaux de soudage et sablage sur un bac de stockage

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DESCRIPTION DE L'INSTALLATION Un bac de stockage, à l’arrêt depuis plusieurs mois, a été nettoyé et inspecté selon les procédures en vigueur. Il est maintenant possible de réparer les tôles corrodées et pour cela il est fait appel à une entreprise extérieure compétente pour faire les opérations de soudage et sablage. L’installation du matériel nécessaire pour les travaux est faite et comprend (cf schéma) : - une cabine avec 5 postes à souder - deux groupes électrogènes - un compresseur - un silo à sable

Bac

Les postes à souder sont posés sur des planches en bois dans la cabine (cf schéma) :

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DÉROULEMENT DES FAITS Jour J-1 : Après plusieurs jours de travaux sans problème, un flash intervient dans l’armoire de distribution électrique des postes à souder située sur le côté de la cabine. Jour J : Cette armoire est déconnectée et une armoire de remplacement provisoire (cf schéma) est installée pour pouvoir continuer les travaux : - deux postes à souder sont réalimentés par cette armoire - un 3em poste est réalimenté en direct avec une rallonge depuis le groupe électrogène

Bac

Jour J à 16h : Le chef d’équipe vient à l’intérieur de la cabine pour brancher son câble de pince à souder sur un poste à souder alimenté par l’armoire de remplacement, et se situant à proximité de celui alimenté en direct par le groupe électrogène.

TRAVAIL DEMANDÉ Dénombrer les éventuelles erreurs commises et envisager la suite possible des événements.

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ÉTUDE DE CAS

BRANCHEMENT D’UN CABLE DE PINCE A SOUDER Partie 2

DÉROULEMENT DES FAITS (suite) -

Le chef d’équipe est électrocuté en entrant en contact avec la carcasse du groupe à souder situé à côté de celui qu’il voulait utiliser.

-

Un membre de son équipe qui visualise ce qui se passe, intervient immédiatement en appuyant sur l’arrêt d’urgence au niveau du groupe électrogène. Un autre membre de l’équipe, secouriste, essaie de réanimer le chef d’équipe en procédant à la respiration artificielle et au massage cardiaque, mais en vain. La victime est décédée

-

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TRAVAIL DEMANDÉ -

Déterminer les causes et le mécanisme de l’accident.

-

Déterminer les enseignements et préconisations à en retirer.

CAUSES DE L’ACCIDENT

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PRÉCONISATIONS

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I-

DIFFÉRENTS TYPES DE ZONES La réglementation rend obligatoire la définition des zones classées selon la possibilité de présence de gaz ou de vapeurs combustibles dans l’atmosphère. L’exploitant, sous la responsabilité du chef d’établissement détermine les zones selon les définitions suivantes : Probabilité de présence d’une Haute ATEX Durée de présence*

Définitio ns

Zone

> 1000 heures par an Emplacement où une atmosphère explosive est présente en permanence ou pendant de longues périodes ou fréquemment

ZONE 0

Moyenne à faible

Très faible

Improbable

10 < nombre d’heures par an < 1000

1 < nombre d’heures par an < 10

< 1 heure

Emplacement où Emplacement où Emplacement non une atmosphère une atmosphère dangereux explosive est explosive n’est pas susceptible de se susceptible de se présenter présenter en occasionnellement fonctionnement en fonctionnement normal ou si elle se normal présente néanmoins, n’est que de courte durée (fonctionnement anormal prévisible) ZONE 1

ZONE 2

Hors ZONES “zones non classées”

* D’après le “ guide de bonnes pratiques en vue de la mise en œuvre de la directive 1999/ 92/ CE ” de l’INERIS

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II -

MATÉRIEL POUR ATMOSPHÈRES EXPLOSIBLES MODES DE PROTECTIONS Le matériel électrique destiné aux atmosphères explosibles est, par habitude, appelé “ANTIDÉFLAGRANT”, sans doute parce que ce mode de protection a longtemps été le plus courant en France. Pourtant, plusieurs modes de protections sont utilisés aujourd’hui dont la dénomination commune est “EEx” suivie d’un indice caractérisant le mode proprement dit de protection. Les modes les plus couramment utilisés sont : -

“EEx - d” = protection par enveloppe antidéflagrante “EEx - e” = protection par sécurité renforcée “EEx - p” = protection par surpression interne “EEx - i” = protection par sécurité intrinsèque

Sans entrer dans les détails techniques qui sont complexes, (et qui font l’objet des normes C 23.514 à 23.520), voici leurs principales caractéristiques. a - Règles générales Le rôle des protections Ex est d’éviter d’amorcer ou de transmettre une explosion. Pour cela, il suffit : - soit d’éviter la pénétration des atmosphères explosibles dans les parties du matériel où il y a risque d’étincelle ou d’échauffement (par surpression interne par exemple) - soit d’éviter d’amorcer l’atmosphère explosible (sécurité intrinsèque ou sécurité renforcée) - soit d’éviter qu’une éventuelle explosion à l’intérieur du matériel se propage à l’extérieur (enveloppe antidéflagrante) Le tableau suivant résume les modes de protection existants.

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Modes de protection Surpression interne

Immersion dans l’huile

Suppression de l’atmosphère explosive Encapsulage

Sécurité augmentée

Suppression de la source d’inflammation Sécurité intrinsèque

Enveloppe antidéflagrante

Non propagation de l’inflammation

Remplissage pulvérulent

Principe

Symbole

La pénétration d’une atmosphère environnante à l’intérieur de l’enveloppe du matériel électrique est empêchée par le maintien, à l’intérieur de la dite enveloppe, d’un gaz de protection à une pression supérieure à celle de l’atmosphère environnante.

p

Le matériel électrique est immergé dans l’huile de telle sorte qu’une atmosphère explosive se trouvant au-dessus du niveau de l’huile ou à l’extérieur de l’enveloppe ne puisse pénétrer et donc s’enflammer. Les pièces qui pourraient enflammer une atmosphère explosive par des étincelles ou par des échauffements sont enfermées dans une résine de telle manière que cette atmosphère explosive ne puisse pénétrer et donc s’enflammer . Mode protection consistant à appliquer des mesures afin d’éviter, avec un coefficient de sécurité élevé, la possibilité de températures excessives et l’apparition d’arcs ou d’étincelles à l’intérieur et sur les parties externes du matériel électrique qui ne produit pas en service normal. Un circuit de sécurité intrinsèque est un circuit dans lequel aucune étincelle ni aucun effet thermique, produit dans les conditions d’épreuve prescrites par la norme, n’est capable de provoquer l’inflammation d’une atmosphère explosive. Les matériels, qui peuvent enflammer une ATEX, sont enfermés dans une enveloppe non étanche qui résiste à la pression développée lors d’une explosion interne d’un mélange explosif et qui empêche la transmission de l’explosion à l’atmosphère environnante de l’enveloppe. Les parties susceptibles d’enflammer une atmosphère explosive sont en position fixe et sont complètement noyées dans un matériau de remplissage de telle sorte que l’inflammation d’une atmosphère explosive environnante soit évitée .

o

m

e

i

d

q

Modes de protection des matériels électriques (d’après l’INERIS - Guide des bonnes pratiques en vue de l’application de la directive 1999/92/CE) Cas particulier du mode protection (n) : ce mode de protection ne peut être utilisé que pour du matériel situé dans un emplacement où une atex n’est pas susceptible de se produire en fonctionnement normal, ou, si elle se présente , elle n’est que de courte durée. 03447_A_F

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Selon le risque d’exposition à une atmosphère explosive, le matériel à utiliser est classé en trois catégories, dépendantes de la zones à laquelle il est destiné. Le tableau ci-après résume pour ces trois catégories, la manière d’assurer la protection et le mode de protection à utiliser selon les zones considérées :

Catégorie de protection du matériel

1G

Niveau de protection de la catégorie

Zone Manière d’assurer la protection d’utilisade l’équipement tion Zone 0

Très haut

2 moyens indépendants d’assurer la protection ou la sécurité, même lorsque 2 défaillances se produisent indépendamment l’une de l’autre Adaptée à une exploitation normale et à des perturbations survenant fréquemment ou aux équipements pour lesquels les défauts de fonctionnement sont normalement pris en compte

Zone 1

Adaptée à une exploitation normale

Zone 2

2G

Haut

3G

Normal

Zone 1 Zone 2

Zone 2

Protection équipement électrique

Protection équipement non électrique

Sécurité intrinsèque (ia)

Sécurité intégrée ou surpression interne ou de type (b) ou (c)

Mode de protection Mode de protection pour 1G ou mode pour 1G ou de type de protection de (d) type (o) ou (p) ou (q) ou (d) ou (e) ou (m) ou (d)

Mode de protection Mode de protection pour 2G ou mode pour 2G ou de type de protection (n) (fr)

De plus, les gaz sont classés en différents groupes dépendantes de l’énergie minimale d’inflammation (EMI), qui influent sur le choix des matériels : Groupe de gaz (et subdivision) Méthane

I

Propane

IIA

Éthylène

IIB

Hydrogène

IIC

Par exemple un matériel adapté au groupe de gaz IIB, peut être utilisé en présence de propane IIA mais pas en présence d’hydrogène.

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Enfin, il appartient à l’utilisateur de vérifier que les niveaux de température d’auto-inflammation de l’atmosphère sont supérieurs à la température maximale de surface des appareils. Les classes de températures mentionnées sur les appareils sont définies comme suit : Classe de température

Valeur maximale (°C)

T1

450°C

T2

300°C

T3

200°C

T4

135°C

T5

100°C

T6

85°C

La température peut aussi être indiquée en clair (par exemple 140°C).

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ÉTUDE DE CAS TRAVAUX SUR PUITS DE FORAGE

567IPEMENTS EN CA7SE

:

Plate-forme de production On-Shore existante

CONDITIONS DQOP5RATION :

Tra0aux de WorS-O0er (Reconditionnement de puits)

PERSONNEL CONCERN5

Agents de manutention - Foreurs

:

"#$t&'(o*m& ,& (o*$-& .n'01o*&

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DESCRIPTION DE L'INSTALLATION

Capacité de la plate-forme : 3000 barils/j en moyenne (480 m3/j) Tête de puits dans une fosse (L = 3,5 m, l = 2,2 m, H = 2,85 m)

Tête de puits “Christmas tree”

Niveau du sol Echelle d’accès

Chapeau de tête "tree cap"

Vanne de curage

Vanne latérale de production

Croix de circulation

FMC FMC

Porte duse

Vanne maîtresse inférieure

Réseau de collecte

2,85 m

Vanne maîtresse supérieure

Tête de tubing

Olive de suspension du tubing

D MEQ 1732 C

Vanne latérale d'accès d'espace annulaire tubing-casing

Puits

Tubing

Schéma de la tête de puits dans la fosse

Présence de 5 personnes en moyenne quotidiennement Pétrole brut contenant de l'H2S

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Vanne latérale de production

Vanne maîtresse

Réseau de collecte Tête de tubing

Exemple de tête de puits ("Christmas Tree") (dans ce cas seule la tête de tubing est dans une fosse)

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DÉROULEMENT DES FAITS

Suite à des dysfonctionnements du puits, des travaux de reconditionnement et de rééquipement (work over) doivent avoir lieu.

Jour J–4 – Une installation de work over est disposée sur le puits.

Exemple d'installation de work over

– La tête de puits (Christmas Tree) est démontée et un ensemble de vannes de sécurité (Blow Out Preventer : BOP) est mis en place. – Toutefois, ne disposant pas du matériel sur place, aucun clapet anti-retour (Back Pressure Valve) n'est installé au niveau de l'olive de suspension du tubing.

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Niveau du sol

Ensemble de sécurité

Vanne 1/4 tour

D MEQ 1732 D

Vannes de sécurité (BOP)

Puits Ensemble de sécurité installé sur le puits

Jours J–4 à J–1 – Les travaux de reconditionnement se déroulement normalement.

Jour J–1 – Les travaux sont terminés. – Le puits est isolé au moyen des vannes de sécurité BOP).

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Jour J 6h00 - Le remontage de la tête de puits ("Christmas Tree") doit avoir lieu. L’équipe de Work-Over se met en place. Elle est composée : -

du foreur du grutier de deux accrocheurs d’un opérateur

Une réunion est organisée aux abords du puits pour : -

préparer les travaux de remise en place de la tête de puits décider de la procédure à appliquer valider les mesures de sécurité

Il est décidé de purger le puits avant toute intervention (règle habituelle).

Exemple de fosse de forage

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6h15 : L’opérateur descend dans la fosse à l’aide de l’échelle d'accès et se place sur l'ensemble de sécurité. Il purge le puits en utilisant un flexible en caoutchouc de 2", connecté au robinet  de tour de l’ensemble sécurité. L’autre extrémité du flexible est placée en dehors de la fosse à une distance de 5 m environ. Faible quantité de gaz et hydrocarbures Vanne 1/4 tour

Flexible 2”

env. 5 m

D MEQ 1732 E

Niveau du sol

Purge de puits Une faible quantité de gaz et d’hydrocarbure liquide s’échappe du flexible pendant quelques minutes, puis s’arrête. Le puits est déclaré "mort". 6h30 : Le flexible est déconnecté et placé à quelques mètres du puits. L’opérateur remonte de la fosse. 6h40 : L’équipe décide alors de déposer, l’ensemble vannes de sécurité et de réinstaller la tête de puits (Christmas Tree). 05173_A_F

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6h42 : Du gaz et des hydrocarbures liquides s'échappent du puits et forment un jet de 8 mètres de haut. Les hydrocarbures retombent sur les équipements aux alentours et dans la fosse. RIG

Elingues

Jet de gaz et hydrocarbures liquides

Tête de puits suspendue en cours de réinstallation

FMC

D MEQ 1732 F

0,60 m

FMC

Hydrocarbures liquides

Éruption du puits en cours de rééquipement

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TRAVAIL DEMANDÉ

Dénombrer les erreurs commises et envisager la suite possible de l'accident.

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ÉTUDE DE CAS TRAVAUX SUR PUITS DE FORAGE

DÉROULEMENT DES FAITS (suite)

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