Hazop [PDF]

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Table des matières : Introduction générale .............................................................................................................................. 2 Chapitre I : Généralité sur le GPL ........................................................................................................ 2 Introduction .................................................................................................................................... 2 Généralités sur les hydrocarbures ................................................................................................ 2 Gaz de pétrole liquéfié (GPL) ....................................................................................................... 4 Le GPL en Algérie .......................................................................................................................... 5 Utilisations du GPL ........................................................................................................................ 6 Les risques liés aux opérations de traitement et de transport de GPL .................................... 6 Conclusion ...................................................................................................................................... 11 Chapitre II : Généralité sur la méthode HAZOP ................................................................................ 12 Introduction .................................................................................................................................. 12 La méthode « HAZOP » .............................................................................................................. 12 Historique et domaine d’application .......................................................................................... 12 Principe de la méthode ................................................................................................................. 12 Déroulement d’une étude HAZOP ............................................................................................. 13 Les limites et les avantages de la méthode HAZOP .................................................................. 16 Conclusion ...................................................................................................................................... 16 Chapitre III : Application de la méthode d’analyse HAZOP ............................................................ 17 Introduction ................................................................................................................................... 17 Identification des dangers (par méthode HAZOP) ................................................................... 17 Localisation de scenario à étudie ................................................................................................. 17 Caractéristiques de sphère 50-T004 ........................................................................................... 18 Les Caractéristiques physiques et chimiques du produit utilisé .............................................. 18 Equipements de contrôles, régulation et sécurité en place ....................................................... 19 Conclusion ...................................................................................................................................... 22 Conclusion générale ............................................................................................................................... 23 1

Introduction générale : Les hydrocarbures restent la source d’énergie la plus utilisée pour bon fonctionnement de l'économie mondiale et ils continueront à jouer ce rôle stratégique aussi longtemps que l’homme n’aura pas trouvé d'autres sources d'énergies, qui pourront remplir leurs rôles avec plus de rentabilité et d'efficacité. Ainsi, et du fait que le secteur pétrochimique est un secteur à hauts risques, la nouvelle vision de la politique du Groupe SONATRACH doit être traduite, sur terrain, par des programmes et des actions qui visent à réduire l’incidence de ses activités sur les deux dimensions du développement durable, à savoir : l’environnement et la société. Ceci doit essentiellement viser la minimisation de l’occurrence des accidents majeurs, notamment que la plateforme pétrochimique a été secouée, ces dernières années, par une succession d’accidents majeurs (GL1k, RTE, ...) qui ont remis en cause les stratégies de prévention mises en place dans les filiales du groupe. L’instauration d’une politique appropriée concernant cette sécurité doit être effectuée d’une manière scientifique basée sur des critères reconnus, l’analyse des risques avec des méthodes utilisées constitue une plateforme indispensable pour tout système de sécurité. Parmi les risques majeurs menaçants le personnel et le matériel c’est les changements de paramètres de stockage qui peuvent provoquer des dégâts énormes tel que l’incendie et l’explosion. Pour envelopper ces problèmes nous avons proposé ce modeste travail qui introduit un programme de sécurité en se basant sur l’application de méthode d’analyse HAZOP sur une sphère de stockage au sein de CSTF HRM (HASSI R’MEL) Pour répondre aux objectifs assignés à notre étude, nous avons divisé ce travail en deux chapitres théorique : Chapitre I : Généralité sur les hydrocarbures. Chapitre II : Généralité sur la gestion des risques. Quant à la partie pratique, nous avons: Chapitre IV : Application de la méthode d’analyse HAZOP.

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I.

Généralité sur le GPL :

Introduction : L’utilisation des hydrocarbures est liée à des risques parfois catastrophiques. Dans cette partie, nous allons présenter et donner une base théorique sur les hydrocarbures et leurs risques en générale, puis spécialement des données sur les GPL (gaz de pétrole liquéfier). 1- Généralités sur les hydrocarbures : 1.1. Définition : Les hydrocarbures sont des combinaisons de carbone et d’hydrogène. Ils peuvent être solides (paraffines), liquides (essence, gas-oil…), liquéfiés ou gazeux (butane, propane…). Les hydrocarbures sont généralement plus légers que l’eau et sont pour la plupart volatiles et inflammables. [1] 1.2. Classement des hydrocarbures : Selon leurs états physiques, les hydrocarbures liquéfiés ou liquides sont classés en quatre catégories : -

Catégorie A : hydrocarbures liquéfiés dont la pression (absolue) de vapeur à 15° C est supérieure à 1bar.

On trouve deux sous catégories :  sous-catégorie A1 : hydrocarbures maintenus liquéfiés à une température inférieure à 0° C, c’est le cas des gaz naturel : méthane, éthylène.  sous-catégorie A2 : hydrocarbures liquéfiés dans d’autres conditions c’est le cas de butane, propane, butadine, isopréne, GPL -

Catégorie B : hydrocarbures liquides dont le point d’éclair est inférieur à 55°C exemple : brut, essence, kérosène.

-

Catégorie C : hydrocarbures liquides dont le point d’éclair est supérieur ou égal à 55° C et inférieur à 100°C .ceux –ci sous répartis en deux sous-catégories :  sous-catégorie C1 : hydrocarbure à une température égale ou supérieure à leur point d’éclair.

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 sous-catégorie C2 : hydrocarbures à une température inférieure à leurs points d’éclair. Les fuel-oils lourds, quelques soit leurs points d’éclair sont assimilés à des hydrocarbures de catégorie C2. -

Catégorie D : hydrocarbures liquides dont le point d’éclair est supérieur ou égal à 100° C.

On trouve deux sous-catégories : -sous-catégorie D1 : hydrocarbures à une température égale ou supérieure à leur point d’éclair. -sous-catégorie D2 : hydrocarbures à une température inférieure à leur point d’éclair Notons à ce niveau que dans notre cas on s’intéresse aux GPL. 2- Gaz de pétrole liquéfié (GPL) : 2.1 Historique : L’utilisation des GPL (propane et butane) se développe tout d’abord dans les années tarentes aux EtatsUnis, en 1938, on comptait moins d’une centaine d’explosions d’importance et de type très divers, utilisant la technique de distribution du propane et d’air carburé par canalisation, le butane a été utilisé dès 1932 en France, principalement sous forme de bouteille de 13Kg, Aux USA, les ventes de propane ont continué de se développer (Passées de 560000 tonnes en 1942, à 2,5 millions en 1974). 2.2 Caractéristiques générale des GPL 2-2-1 Origines de gaz de pétrole liquéfié (GPL) : La production des GPL n’est jamais recherchée, elle dépend des opérations de traitement du pétrole brut au cours des opérations de raffinage elle est inéluctable, soit du gaz naturel et des gaz associés dans les gisements de pétrole, à titre indicatif, le raffinage de 100t de pétrole brut fournit environ 4t de gaz de pétrole liquéfie. 2-2-2 Définition des gaz de pétrole liquéfié (GPL) : Les gaz de pétroles liquidées appelés GPL sont définis comme des hydrocarbures saturés (composés dans lesquels les atomes de carbone sont liés les uns aux autres par liaison simple et les liaisons restantes sont saturés par les d’hydrogène) de la famille des alcanes de formule générale : CnH2n+2. 2-2-3 Les propriétés physico-chimiques : Le GPL inodore et ne peut donc pas être détecté par l'odeur, de plus les vapeurs de GPL sont invisibles ce qui rend la détection visuelle impossible, et leur propriétés sont présentées sur le tableau I -1 4

2-2-4 caractéristiques de G.P.L : Caractéristiques Masse moléculaire en KG/ k moles

Gaz de pétrole liquéfie (G.P.L) 54

Température en C° d'ébullition

-13

-

critique

135

-

d'auto-ignition

286

-

Masse volumique à 25 °C (kg/ M3)

535

Viscosité de gaz à 20 ° C

0.245

Limite d'inflammabilité en % inférieur supérieur

2.16 9.14

-

Solubilité dans l'eau froide

-

Pression critique

le GPL n'est pas soluble dans l'eau froide 40 Atm

Pouvoir calorifique

9,60 kcal/kg.

Tableau I -1 : les caractéristiques de G.P.L 2.3 Le GPL en Algérie : la production est à 8,4 millions de m3 en 2006 contre 8,6 millions de m3 en 2005 ;85% de la production provient des unités de gaz des champs (HASSI R’MEL,STAH,ALRAR,TIN FOUYE TABENKORT,RHOUDE

NOUSS,HASSI

MESSOUD,BERKAOUI,ET

OUED

NOUMER).La

production totale des GPL est transportée via le pipe LR1(988km),lui –même relié vers le centre de stockage et de transfert (CSTF) situé à HASSI R’MEL .Là , ils sont débarrassés des éventuelles traces d’eau avant d’être expédiés vers la station de pompage SP4 ,puis acheminés vers les complexes de séparation d’Arzew et de BETHIOUA. Le reste de la production provient des unités de GNL de Skikda, et des raffineries.  Notre pays exporte 8,04 millions de tonnes de ces matières en 2003 et approvisionne 23 pays.  Sur le marché national, les quantités vendues s’élèvent à 1,85 millions de tonnes. 5

 Le taux de croissance enregistré durant l’année 2005 sur le marché du GPL est de 1,5%. La consommation nationale en GPL (constituée essentiellement de butane à 90%) est satisfaite à travers le territoire en acheminant le produit vers les différentes régions par société de transport des produits énergétique (STPE). Durant la dernière décennie, l’industrie algérienne des GPL a connu des changements profonds notamment en termes de production, d’exportation et de transport maritime. 2.4 Utilisations du GPL : Les principaux domaines d’utilisation du GPL sont : - Comme combustible : Cuisine, production d’eau chaude ou chauffage, livré par les distributeurs sous forme liquide, en bouteille ou en vrac.il est utilisé par des particulières ou des industriels comme gaz de combustion. - Dans la climatisation : Dans les climatiseurs ou les réfrigérateurs.  Soit le GPL absorbe la chaleur de l’environnement pour s’évaporer et crée un froid.  Soit un moteur fonctionnant au GPL peut entrainer un compresseur qui comprise le gaz « GPL » et la détente absorbe la chaleur. - Comme carburant :  C’est un carburant qui préserve les performances du véhicule et réduite même l’usure du moteur. 

L’utilisation du GPL en Algérie reste très faible puisque seulement 120 .000 véhicules ont été convertit au Gaz de pétrole liquéfié.

2.5 Les risques liés aux opérations de traitement et de transport de GPL : 2-5-1 risque électrique a- Electricité statique : Généralement l’électricité statique est à l’origine de frottement de deux diélectriques l’un avec l’autre ou d’un diélectrique avec un conducteur, l’électricité à été connu des civilisations anciennes, Tous au moins dans ses manifestation, elle particulièrement dangereuse en tant que cause potentielle d’incendie ou d’explosion.

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De nos jours dans les industries travaillant certains métaux isolants mais également dans le domaine des hydrocarbures ou l’électricité statique née pendant le transport le choc des liquides et pendant le stockage, dans ces dernières électricités statiques prend sa naissance pendant Le remplissage des charges électriques durant le remplissage ou le vidange est à l’origine de formation des condensateurs capable de provoqué des étincelles qui peuvent causer des incendies et même des explosions. La mise à la terre de la canalisation ou toute autre installation permet à l’électricité statique de s’écouler dans le sol. b- Electricité dynamique : Echauffement d’un conducteur, court-circuit ou utilisation d’appareils électriques non ADF. 2-5-2- Risque chimique : Les gelures : lésions provoquées par le froid du GPL au cours des travaux de réparation ou autre .Le port de vêtement spéciaux est obligatoire (pendant les travaux) 2-5-3 Risques d’intoxication:  Les intoxications par Les hydrocarbures peuvent résulter :  de l’inhalation des vapeurs des hydrocarbures (par la voie respiratoire).  de contact direct avec la peau (par la voie cutanée).  de la digestion (voie digestive). a-Fuites de GPL Une fuite de GPL est caractérisée par la formation d’un nuage gazeux, avec la formation d’une couche claire très inflammable enveloppant ce nuage, en plus de la formation d’un gel à la source de la fuite. Du fait de son poids moléculaire, les GPL ont tendance à éteindre le sol et à s’écouler lentement pour s’accumuler dans les points bas, caniveaux et sous-sol. 1litre de GPL

12500 litres de mélange inflammable

b-Feux de GPL Une fuite accidentelle de GPL provoque la formation d’un nuage inflammable, si ce dernier rencontre une source d’inflammation, un feu se produit avec la propagation instantanée de la combustion dans le 7

nuage inflammable. Les caractéristiques de ce feu varie en fonction du scénario de fuite et en résulte un :  Flash,  Feu de chalumeau (jet fire).  Feu de nappe.  Explosions :  BLEVE :( boiling liquid expanding vapor) explosion de vapeur en expansion de liquide en ébullition.  UVCE. (unconfined vapor cloude explosion) / VCE

2-5-4 Risque incendie / explosion : Le GPL est un produit classe comme extrêmes inflammabilité (f+). L’exposition prolongée du GPL au feu peut entériner la rupture et l’explosion des récipients qui le contiennent. La combustion incomplète du GPL entraine la formation de monoxyde de carbone (CO) qui est un gaz toxique par inhalation et extrêmement inflammable. 2-5-5 Risques de la rupture dans la sphère : La rupture d’un piquage ou d’une canalisation, l’ouverture d’une vanne ou d’une soupape de sécurité, une montée en pression ou une perte d’intégrité physique des sphères peuvent entrainer une libération de GPL dans l’atmosphère ces ruptures sont provoquées par :  Endommagement mécanique : corrosion, érosion, relâchement brusque d’un joint, choc mécanique ;  Endommagement thermique : rayonnement, jet fier, choc thermique ;  Erreur opérationnelle : soupapes de sécurité non fonctionnelles, lors des opérations de vidange de capacité (asphyxie l’opérateur, givrage de la vanne)

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2-5-6 Risques lies aux manques d’utilités : a- Manque d’électricité L’électricité sert au fonctionnement du système de contrôle-commande pour la conduite et la sécurité des installations. Elle alimente également les centraux gaz et incendie, et le système de protection cathodique. De plus, le système de protection cathodique mis en place pour lutter contre la corrosion est alimenté par le réseau électrique. La corrosion est un phénomène à cinétique très lente.une panne d’électricité de quelques heures n’affecterait donc pas ce système de protection. b- Manque d’air instrument Une perte de l’aire instrument dans l’unité entrainerait donc potentiellement une perte des fonctions de sécurité et de contrôle .cependant en cas de manque d’air instrument, les vannes automatiques se mettent automatiquement en position de sécurité. c- Manque de fuel gaz : Le fuel gaz est utilisé dans la section compression comme un carburant pour les turbines de compresseur. (Phase de démarrage et les chambres de combustions) en cas de manque de ce dernier, la compression de GPL va s’interrompre .ce qui induit l’augmentation de pression des vapeurs de GPL au niveau des sphères, dans ce cas l’excès de ces vapeurs va être évacué vers torche. 2-5-7 Risque Incendie a- Définition Un incendie est un feu ou, plus généralement, une combustion qui se développe, sans contrôle, dans le temps et dans l’espace. Pour qu’il y ait combustion trois conditions Doivent être simultanément Satisfaites ; un combustible, un comburant, l’énergie d’activation, c’est ce que l’on appelle le triangle de feu :

Figure I-1 : le triangle de feu 9

 Combustible Tous les corps susceptibles de s'unir avec l'oxygène sont dits « combustibles ». . Généralement, les solides et les liquides ne brûlent pas en l'état ; ce sont les gaz et vapeurs qu'ils émettent qui brûlent.  Comburant En pratique, il n'existe qu'un seul comburant : c'est l'oxygène. Dans la plus grande partie des cas, l'oxygène qui alimente une combustion se trouve dans l'air en mélange avec de l'azote et d'autres gaz rares. Il faut savoir que l'air ne peut être considéré comme comburant que s'il contient suffisamment d'oxygène, soit plus de 15 % en volume pour les combustibles courants.  L’énergie d’activation Un apport d'énergie, dite « énergie d'activation », est nécessaire pour « démarrer » ce phénomène, qui s'entretiendra de lui-même par la suite, en raison de la quantité de chaleur que dégage cette réaction exothermique. 2-5-8 Risque d’explosion a- Définition Il y a plusieurs définitions de l’explosion dont nous citons :  Une explosion est une réaction de combustion qui se déroule à une vitesse élevée et s’accompagne d’une élévation notable de pression, elle nécessite trois composants pour se produire une étincelle, un comburant et un combustible.  L’explosion est le résultat d’une oxydation très rapide de gaz ou de vapeurs combustibles par l’oxygène de l’air. b- Les types d’explosion 1- BLEVE : Un régime d’explosion particulier 1-1 Définition de BLEVE : Le BLEVE (boiling liquid expanding vapeur explosion),peut-être défini comme une vaporisation violente à caractère explosif consécutive à la rupture d’un réservoir contenant un liquide à une température significativement supérieur à sa température normale d’ébullition à la pression atmosphérique [5] . Tous les stockages de GPL sous pression sont susceptibles d’être le siège d’un BLEVE. 2- Le nuage de gaz : UVCE 2-1 Définition : Un UVCE (unconfined vapeur cloude explosion) est une explosion de gaz à l’air libre .Dans le cas d’un gaz inflammable, tel que les GPL, cette explosion produit  Des effets thermiques. 10

 De l’effet de pression. 2-2 Les causes d’un UVCE : Pour obtenir un UVCE il faut deux conditions réalisées simultanément :  un nuage de gaz inflammable,  une source d’inflammation. Tous les scénarisons de rupture de canalisation ou de fuite d’un GPL peuvent engendrer un UVCE. La fuite peut être liquide ou gazeuse, mais à conditions de fuite équivalentes (pression, Température, section de fuite), une fuite en phase liquide produit des nuages inflammables toujours beaucoup plus grands qu’une fuite en phase gazeuse, car le débit rejeté est beaucoup plus élevé (pour les GPL dans des conditions ambiantes un litre de phase liquide engendre de l’ordre de 250 litres de phase de gazeuse).

2-3 Les effets d’UVCE : Des effets de pression plus ou moins importants suivant l’encombrement du lieu de l’accident et suivant l’intensité de l’énergie d’activation.  une boule de feu qui consume ou endommage ce qui se trouve à l’intérieur.  un rayonnement thermique sur le voisinage immédiat de la boule de feu [6].

Conclusion : Selon ce chapitre nous constatons que les GPL sont des produits présentant plusieurs dangers pour les installations, pour l’homme et pour l’environnement. Par conséquent, une méthodologie d’analyse de ces risques s’avère indispensable. C’est le but du deuxième chapitre.

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II.

Généralité sur la méthode HAZOP:

Introduction : L'analyse des risques consiste en une identification systématique et permanente et en une analyse de la présence de dangers et de facteurs de risque dans des processus de travail et des situations de travail concrètes dans une entreprise, sur un chantier ou dans une institution. L’analyse des risques occupe une place centrale dans le processus de gestion des risques. Cette étape sert à définir le système ou l’installation à étudier en recueillant toutes les informations et données nécessaires. Dans ce volet, une description à trois niveaux, structurel, fonctionnel et temporel est indispensable afin de mener une analyse efficace et atteindre les objectifs voulus en matière de maîtrise des risques. Dans un premier temps, les principales sources de dangers et les scénarios d’accident doivent être recensés et identifiés. La complexité de certains systèmes étudiés requiert l’utilisation des outils d’analyse aidant à l’identification des dangers. 1- La méthode « HAZOP » : 1.1 Historique et domaine d’application : La méthode HAZOP, pour HAZard OPerability, a été développée par la société Imperial Chemical Industries (ICI) au début des années 1970. Elle a depuis été adaptée dans différents secteurs d’activité utilisant des systèmes thermo- hydrauliques (chimie, pétrochimie…). L’Union des Industries Chimiques (UIC) a publié en 1980 une version française de cette méthode dans son cahier de sécurité n°2 intitulé « Etude de sécurité sur schéma de circulation des fluides ». Considérant de manière systématique les dérives des paramètres d’une installation en vue d’en identifier les causes et les conséquences, cette méthode est 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). 1.2 Principe de la méthode : La méthode de type HAZOP est dédiée à l’analyse des risques des systèmes thermo-hydrauliques pour lesquels il est primordial de maîtriser des paramètres comme la pression, la température et le débit.

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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’AMDE 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 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.

Mot-clé + Paramètre = Dérive

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, comme l’AMDE, à une estimation de la criticité. 1.3 Déroulement d’une étude HAZOP : Le déroulement d’une étude HAZOP est suivre les étapes suivantes :  Dans un premier temps, choisir une ligne ou une maille. Elle en globe généralement équipement et ses connexions, l’ensemble réalisant une fonction dans le procédé identifié au cours de la description fonctionnelle ;  Choisir un paramètre de fonctionnement ;  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 ;

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 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). La démarche présentée ici est globalement cohérente avec la démarche présentée dans la norme CEI : 61882 « Etudes de danger et d’exploitabilité (études HAZOP) – Guide d’application ». 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. Enfin, comme le précise la norme CEI : 61882, il est également possible de dérouler l’HAZOP, en envisageant en premier lieu un mot-clé puis de lui affecter systématiquement les paramètres identifiés. Un exemple de tableau pouvant être utilisé est présenté et commenté dans les paragraphes suivants.

Date:

Ligne ou équipement : 1

2

N° Mot clé

3

4

5

6

7

Paramètre

Causes

Conséquences

Détection

Sécurités existantes

8

Propositions d'amélioration

9

Observations

Tableau II.2 : Exemple de tableau pour l’HAZOP

14

Figure II.5 : Déroulement de la méthode HAZOP.

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1.4 Les limites et les avantages de la méthode HAZOP : L’HAZOP est un outil particulièrement efficace pour les systèmes thermo-hydrauliques. Cette méthode présente un caractère systématique et méthodique. Considérant, de plus, simplement les dérives de paramètres de fonctionnement du système, elle évite entre autres de considérer. 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.

Conclusion : Le management des risques consiste des processus intégrant plusieurs activités essentielles pour la sécurité, sachant que l’étape axiale dans ces processus est l’analyse des risques. Pour les méthodes d’analyses des risques, Il n’existe pas de bonne ou de mauvaise méthode, chacune possède des avantages est des inconvénients qui lui sont propres, une méthode particulière est donc généralement plus ou moins adaptées au contexte de l’installation étudiée et aux objectifs recherchés.

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III. Application de la méthode d’analyse HAZOP : Introduction : Dans ce chapitre, nous allons appliquer la méthode d’analyse de risque HAZOP sur le soussystème (la sphère 50-T004 sur la section de stockage de GPL à CSTF). Nous avons choisi un seul paramètre pour appliquer cette méthode :  La pression.

1- Identification des dangers (par méthode HAZOP) : La méthode HAZOP est considérée parmi les meilleures méthodes d’analyse des risques. Cette méthode est particulièrement utile pour l’examen d’un système thermo-hydraulique. Les objectifs d’application de la méthode HAZOP :  Recherche systématiquement des causes possibles de dérive de tous les paramètres de fonctionnement d’une installation.  Mise en évidence des principaux problèmes de stockage et d’entretien.  Etude des conséquences et risques éventuels liés à ces dérives propositions des mesures correctives appropriées. Donc l’objectif principal de l’application de cette méthode, est la détermination des déférentes déviations liée au fonctionnement d’un équipement principal dans le système de stockage du GPL

2- Localisation de scenario à étudie: La figure ci -dessous reprend la localisation de scénario 01 (défaillance de la sphère 50-T004) sur la section de stockage de GPL à CSTF

Figure D.1 : Localisation de scénario 01 (défaillance de la sphère T004 17

3- Caractéristiques de sphère 50-T004 : Les caractéristiques de sphère sont reprises dans le tableau suivant Tableau D.1:Caractéristiques de fonctionnement de la sphère T004.

Caractéristiques

Valeurs

Type d’installation Substance T service (°C) T calcul (°C) P service (bar) P épreuve (bar) Volume (m³) Densité (kg/m³) Diamètre de la plus grande connexion (pouces) Volume de la cuvette de rétention individuelle (m3) Surface de la cuvette de rétention (m2)

Sphère de stockage GPL 20 De -17 à 93.3 5.34 9.6 7170 536 14 2958 4225

4- Les Caractéristiques physiques et chimiques du produit utilisé : Tableau D.2: Les Caractéristiques physiques et chimiques du produit utilisé (GPL). Caractéristiques

Propane

Butane

Formule chimique

C3H8

C4H10

Masse volumique de

510 kg/m³

583 kg/m³

liquide Masse volumique de gaz

1,87 kg/m³

2,44 kg/m³

Densité par rapport à l'air

1,56

2,07

Pression de vapeur relative

7.5bars

1,7 bar

Inférieure

2,3%

1,8 %

supérieure

9,5%

8,4 %

450 °C

405 °C

à 15c° Limite d'inflammabilité dans l'air :

Température d'auto inflammation

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5- Equipements de contrôles, régulation et sécurité en place : La sphère de stockage de GPL 50-T004 est munie des moyens de prévention et protection principaux suivants :  Alarme de haut niveau LIAH012 reportée en salle de contrôle  Alarme de très haut niveau LZH011A/B avec interlock de fermeture de la vanne de sécurité de remplissage (UZ013).  Alarme de bas niveau LIAL012 (pour T001) reportée en salle de contrôle  Alarme de très bas niveau LZL011 (pour T001) avec interlock d’arrêt de la pompe boosté et fermeture de la vanne de sécurité de vidange (FC011)  Vanne régulatrice de pression vers torche PIC019  PAH014 sur sphère avec alarme reportée en salle de contrôle  Vanne HXCV 014 vers torche commandable à distance  2 Soupapes PSV013A/B vers torche  2 Soupapes PSV024A/B vers atmosphère  FZL004 qui déclenche les P002 D’autres mesures de prévention/protection sont présentes dans la zone de l’équipement :  Réseau d’eau anti-incendie  Dévidoirs tournants  Extincteurs CO2  Extincteurs à poudres  Réserve émulseur  Détecteurs de gaz.  Détection de flamme sur la pomperie à proximité des pompes qui déclenche le déluge d’Eau  Zones ATEX  Mise à la terre

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Tableau D.4 : Application de la méthode HAZOP (Sphère 50-T004)

Paramètre 01 : pression Déviation 01 : Haute pression Causes Conséquences G P C

Préventions

G P

CR

Protection

G

P

R

-Feu dans la zone de la sphère

BLEVE de la sphère avec nombreuses fatalités

G

P

4

1

Recommandation

G P

R - Conduite de 2" vers vide vite pour vider la sphère

-Risque de

C

R

-Voir la possibilité d'installer un point bas vers une fosse déportée au niveau de la zone de rétention de la sphère de GPL pour éviter le feu sous la sphère et le G P BLEVE 1 2

-moyen de lutte incendie

-décompression de la sphère vers torche via la PIC019 et HXCV014 - PSV013 A et B vers torche qui G P protège les sphères tarées à 4 2 5.98 bar

C

-Former les agents d'intervention sur le phénomène de BLEVE

-POI

G

P

3

2

-Voir la pertinence de renforcer l'ignifugeage des supports de lignes dans lazone de rétention dessphères par une peinture retardatrice.

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Causes Conséquences

G

P

C

Préventions

R

G P

CR

Protection

G P

C R

Recommandations

G P

C R

-Equipe d'intervention sur site -Détection de gaz dans la zone de la sphère -Couronne de refroidissement sur la sphère

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Conclusion : Les résultats obtenus dans notre étude montrent l'importance de l'utilisation de la méthode HAZOP dans la prédiction des scénarios catastrophique, et l’identification des causes possibles de ces scénarios, ce qui nous permettrait de préparer tous les moyens possibles pour éviter les accidents, ou–en cas d’urgence- de minimiser les conséquences éventuelles de tels accidents : dégâts humains et/ou matériel. Dans ce même contexte, nous avons discuté la possibilité d’adaptation d’une telle méthode au niveau de la station, et nous avons proposé quelques pistes d'amélioration.

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Conclusion générale : Les activités effectuées sur les industries des hydrocarbures, que ce soit à terre ou en mer, ont toujours représenté un risque important, sur le plan humain, matériel et environnemental. La manipulation d'équipements lourds et volumineux, l'utilisation d'appareillages très divers et de produits dangereux, l'exécution de travaux sous pressions parfois élevées, ont durant de trop nombreuses années provoqué des accidents et/ou dégâts qui, à tort, étaient considérés avec fatalisme comme faisant partie du métier et donc inévitables. Les dernières catastrophes ont fait prendre conscience aux autorités qu'une législation était nécessaire. Elle s'est renforcée à chaque accident. C'est ainsi que la sécurité sur les chantiers s'est beaucoup améliorée depuis quelques années et cela grâce à l'effet conjugué des réglementations nationales et internationales ainsi que de la formation du personnel qui joues un rôle très important dont le but est d’améliorer d’avantage les aptitudes des cadres et des travailleurs. A la fin de notre travail, il est utile de rappeler nos objectifs qui consistaient à décrire et analyser et la détermination des déférentes déviations liée au fonctionnement d’un équipement principal dans le système de stockage du GPL et d’introduire un programme de sécurité en se basant sur l’application de méthode d’analyse HAZOP. Nous avons appliqué la méthode d’analyse de risque HAZOP sur le système de stockage du GPL (la sphère 50-T004), Nous avons choisi un seul paramètre jugé critique pour appliquer cette méthode : niveau de la sphère pression. Les résultats obtenus à travers cette étude montrent l'importance de l'application de la méthode HAZOP afin de prévenir les accidents ; améliorer la sécurité; et garantir par conséquent, un fonctionnement stable et sûr.

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