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RÉSUMÉ
La méthode LOPA (layer of protection analysis) est une méthode d’analyse des risques qui permet de valoriser les différentes couches de protection, allant de la conception du procédé jusqu’aux mesures de secours en cas d’accident. Elle est citée dans la norme IEC 61511 comme l’une des méthodes possibles pour estimer les niveaux de SIL requis de fonctions instrumentées de sécurité (SIF). Dans sa version originelle, c’est une méthode semi-quantifiée qui permet d’estimer un ordre de grandeur de la fréquence d’un scénario. Cet article présente la manière dont il est possible de l’appliquer de manière quantifiée et les avantages attendus.
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-
Olivier IDDIR : Ingénieur quantification des risques - Membre du réseau des experts de Technip Energies - Département Expertise & Modélisation – Technip Energies, La Défense, France
INTRODUCTION
La méthode LOPA permet d’estimer de manière simplifiée la fréquence d’occurrence d’un scénario en valorisant l’effet de couches de protection. La fréquence estimée est un ordre de grandeur obtenu par l’intermédiaire de puissances de 10 utilisées pour quantifier les fréquences des événements initiateurs et les probabilités de défaillance des barrières qui répondent à la définition de couches de protection indépendantes (IPL – independent protection layer).
La méthode LOPA peut être considérée comme une méthode semi-quantifiée dans le sens où elle n’utilise pas des valeurs précises spécifiques au cas étudié. Elle s’appuie généralement sur une analyse des risques telle que l’HAZOP dans le but de quantifier les scénarios d’accidents identifiés et de définir les objectifs relatifs aux IPL afin de réduire suffisamment les risques pour les rendre « acceptables » ou « tolérables ».
La méthode LOPA est une approche « séduisante » car de prime abord relativement simple à mettre en œuvre, elle peut être mise en place par des ingénieurs qui ne sont pas nécessairement des spécialistes en analyse des risques industriels.
Dans son concept originel, sous sa relative simplicité, cette méthode peut rapidement conduire à une estimation erronée de la fréquence d’un scénario d’accident. En effet, les valeurs utilisées pour la quantification d’un scénario ayant toutes des ordres de grandeur généralement exprimés en puissance de 10 (par exemple 0,1 ou 0,01), le résultat final (la fréquence du scénario) est nécessairement peu précis. L’effet cumulatif des approximations commises sur les différents paramètres qui entrent dans le calcul (fréquence des initiateurs, probabilité de défaillance des barrières, etc.) peut alors rapidement conduire à un résultat final peu pertinent.
Dans la première section, l’article rappelle les principaux concepts et fondements de la méthode LOPA. La seconde section est dédiée à l’analyse des erreurs les plus fréquemment commises lors de sa mise en œuvre. Enfin, la dernière section de l’article est consacrée aux avantages d’une approche LOPA quantifiée par rapport à une approche traditionnelle (semi-quantifiée). Cette dernière section est illustrée par un exemple d’application qui permet de mettre en lumière l’intérêt de recourir à une approche quantifiée.
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MOTS-CLÉS
Analyse des risques Quantification des risques méthode LOPA couche de protection barrières de sécurité
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6. Glossaire
Couche de protection ; layer of protection
Cette notion englobe les barrières de prévention, de mitigation et protection.
Danger ; hazard
Source potentielle de dommage (IEC 61511 :2017).
Risque ; risk
Combinaison de la probabilité d’un dommage et de sa gravité (IEC 61511 :2017).
Scénario d’accident ; scenario
Enchaînement d’événements conduisant un événement initiateur à un accident (majeur), dont la séquence et les liens logiques découlent de l’analyse de risques. En général, plusieurs scénarios peuvent mener à un même phénomène dangereux pouvant conduire à un accident (majeur) (définition issue de la circulaire du 10 mai 2010).
Niveau d’intégrité de sécurité ; SIL (safety integrity level)
Niveau discret (parmi quatre possibles) affecté à la SIF permettant de spécifier les exigences concernant l’intégrité de sécurité devant être réalisées par le SIS (IEC 61511 :2017).
Probabilité de défaillance moyenne à la demande ; average of probability failure on demand
Valeur moyenne de la probabilité de défaillance à la demande PFD(t) sur l’intervalle de temps séparant deux tests de fonctionnement.
Redondance ; redundancy
Existence de plusieurs moyens pour accomplir une fonction exigée ou représenter des informations (IEC 61511 :2017).
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CCPS - Layer of protection analysis : simplified process risk assessment. - American Institute of Chemical Engineers. New York, NY (2001).
-
(2) - CCPS - Guidelines for safe automation of chemical processes. - American Institute of Chemical Engineers. New York, NY (1993).
-
(3) - CCPS - Guidelines for conditional modifiers and enabling events. - American Institute of Chemical Engineers, New York, NY (2013).
-
(4) - CCPS - Guidelines for initiating events and independent protection layers. - American Institute of Chemical Engineers, New York, NY (2015).
-
(5) - REASON (J.) - Human error. - Cambridge University Press (1990).
-
(6) - HEALTH AND SAFETY LABORATORY FOR THE HEALTH AND SAFETY EXECUTIVE - * - . – A review of layer...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité – Partie 1 : exigences générales. - NF EN 61508-1 :2011 - Janvier 2011
-
Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité – Partie 2 : exigences pour les systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité. - NF EN 61508-2 :2011 - Janvier 2011
-
Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité – Partie 3 : exigences concernant les logiciels. - NF EN 61508-3 :2011 - Janvier 2011
-
Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/ électroniques programmables relatifs à la sécurité – Partie 4 : définitions et abréviations. - NF EN 61508-4 :2011 - Janvier 2011
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Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité – Partie 5 : exemples de méthodes pour la détermination...
ANNEXES
Progiciel GRIF-Workshop (graphiques interactifs pour la fiabilité)
HAUT DE PAGE2.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
Commission électrotechnique internationale CEI (IEC)
Association des exploitants d'équipements de mesure, de régulation et d'automatisme (EXERA)
ISO
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