Études des dangers : arbre de défaillances (méthode d'analyse détaillée des risques ADR) : Identifier la composition des combinaisons de causes qui mène à l’événement redouté

5 - Identifier la composition des combinaisons de causes qui mène à l’événement redouté

6 - Comment quantifier un arbre de défaillances ?

7 - Notre conseil

7.1 - Définissez précisément l’événement redouté
7.2 - Utilisez des logiciels dédiés à la réalisation et à l’analyse des arbres de défaillances. Il existe aujourd’hui sur le marché de nombreux logiciels commerciaux qui permettent de :
7.3 - Utilisez l’arbre de défaillances
7.4 - Utilisez des banques de données telles que le CPR 18 E pour estimer la fréquence de l’événement redouté
7.5 - Utilisez dès que possible les résultats et/ou conclusions d’autres analyses déjà réalisées

8 - Erreurs à éviter

8.1 - Ne développez pas de la même manière l’arbre de défaillances pour des événements de nature similaire
8.2 - Ne rendez pas trop précise la recherche des causes pour les événements qui interviennent dans des coupes d’ordre élevé
8.3 - Ne confiez pas la réalisation de l’arbre de défaillances à plusieurs spécialistes

9 - Foire aux questions

10 - Abréviations et acronymes

11 - Glossaire

Références & outils

Présentation

Auteur(s)

Olivier IDDIR : Ingénieur d’affaire, service Expertise et Modélisation, Division QHSES, Technip

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INTRODUCTION

Dans le cadre des études de dangers, la méthode de l’arbre de défaillances est couramment retenue en phase d’analyse détaillée des risques pour analyser les combinaisons de causes menant à un événement redouté. Pour bien appréhender la méthode, il est nécessaire :

de comprendre le processus de construction d’un arbre de défaillances ;
savoir identifier la composition des combinaisons de causes qui mènent à l’événement redouté (représenté au sommet de l’arbre de défaillances) ;
savoir quantifier l’arbre de défaillances.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-fic0535

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Comment quantifier un arbre de défaillances ?

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5. Identifier la composition des combinaisons de causes qui mène à l’événement redouté

Une coupe minimale représente la plus petite combinaison d’événements dont la réalisation simultanée entraîne nécessairement celle de l’événement redouté. Pour qu’une coupe minimale puisse se réaliser, tous les événements qui la composent doivent être réunis simultanément.

L’ordre d’une coupe correspond au nombre d’événements qui composent la combinaison. Une combinaison qui nécessite la réunion de n causes correspond à une coupe d’ordre n.

Les portes ET ont pour effet d’augmenter l’ordre des coupes minimales. La mise en place de mesures de sécurité a pour effet d’introduire des portes ET et donc d’augmenter l’ordre des coupes.

Les portes OU ont pour effet d’augmenter le nombre de coupes minimales. L’augmentation de l’ordre d’une coupe se traduit quantitativement par une diminution de la probabilité d’occurrence de la coupe.

La détermination des coupes minimales repose sur l’application des règles de l’algèbre de Boole. La figure « Algèbre de Boole pour les portes OU et ET » décrit les règles à appliquer aux portes ET et OU.

L’application des règles présentées dans la figure « Algèbre de Boole pour les portes OU et ET » à l’arbre de défaillances de la figure « Coupes minimales d’un arbre de défaillances » permet de déterminer l’équation logique suivante : ER = 01.02 + 03.04.05

Cette équation signifie que l’arbre de défaillances comporte deux coupes minimales :

Coupe n° 1 : 01.02 (coupe minimale d’ordre 2) ;
Coupe n° 2 : 03.04.05 (coupe minimale d’ordre 3).

En pratique, pour déterminer les coupes minimales d’un arbre, il est conseillé d’écrire pour chaque porte l’équation logique puis de combiner les différentes portes entre elles. L’application des règles présentées en figure « Algèbre de Boole par les portes OU et ET » à l’arbre de défaillances de la figure ci-dessus donne les résultats suivants :