Analyse des risques
Analyses HAZOP : quelques erreurs fréquentes A. Trujillo – Novembre 2012
Au cours des décennies passées, la méthode HAZOP (HAZard and OPerability Study) s’est imposée comme l’un des outils les plus efficaces pour identifier les risques liés aux procédés industriels. Les analyses HAZOP sont en outre de plus en plus utilisées concomitamment à des systèmes de semi-quantification plus ou moins simplifiés en vue d’évaluer le niveau de risque lié à des défaillances de l’installation et hiérarchiser les mesures visant à limiter ces risques.
Étude des dangers et opérabilité - HAZOP Les avantages des analyses HAZOP par rapport aux autres outils d’analyse des risques sont nombreux. On peut notamment citer les points suivants: > Elles affichent un caractère rigoureux : elles sont structurées, systématiques et complètes. > La méthode est facile à apprendre et à appliquer. > La méthode peut être adaptée à la majorité des procédés industriels (industries chimiques, pharmaceutiques, cosmétiques, déchets, fabrications d’encres, vernis, etc.). > Ces analyses favorisent le partage d’expérience entre les participants. > Elles contribuent à anticiper les accidents potentiels. > Cette méthode fait office de formation pour les collaborateurs y prenant part ; les participants étudient le procédé sous un autre angle - en imaginant toutes les déviations possibles d’un fonctionnement normal.
Il faut cependant garder en tête le fait que les analyses HAZOP sont un outil onéreux, surtout parce qu’elles nécessitent l’implication d’une équipe pluridisciplinaire (ingénierie, maintenance, opérations, etc.) pendant une période parfois assez longue. C’est pourquoi, il est important que l’analyse HAZOP soit optimisée en termes d’organisation. Dans la suite de cet article, nous décrivons quelques erreurs ou dysfonctionnements d’analyses HAZOP que l’on peut rencontrer lorsque le groupe de travail et l’animateur en charge de l’étude ne s’y sont pas préparés. Les informations relatées sont tirées de cas réels vécus par les consultants de notre société ou relatés par nos clients. Cette liste n’est malheureusement pas exhaustive mais relate des erreurs ou dysfonctionnements fréquemment rencontrés.
Analyses HAZOP : quelques erreurs fréquentes L’analyse HAZOP rigide L’une des erreurs les plus fréquentes réside dans la planification. Cette erreur consiste à établir dès le départ une durée définie et intangible pour l’analyse HAZOP (tâche qui n’est souvent effectuée ni par le coordinateur HAZOP ni par l’équipe). Bien évidemment, il n’est pas possible d’entreprendre une analyse HAZOP comme un exercice à durée indéfinie, surtout lorsqu’elle est intégrée au planning d’un projet, avec des étapes à effectuer et dans la mesure où elle nécessite, dans tous les cas, d’optimiser le temps de présence des participants. Nous avons cependant parfois assisté à des analyses HAZOP dont la durée, fixée à l’avance par des personnes extérieures au groupe, incitait à limiter les temps de discussion, ce qui restreint le brainstorming essentiel et peut affecter la qualité de l’analyse. D’un autre côté, nous avons également assisté à des analyses HAZOP qui se prolongent de manière inutile, avec des débats sans fin afin d’occuper le temps initialement alloué, et ainsi « justifier » le travail du groupe.
nombre de participants. Dans ce cas, la réunion pourrait prendre une toute autre tournure et se résumer à la vérification des schémas P&ID ou encore à la réflexion sur le déroulement des différentes étapes de la régulation. Pour les participants, c’est l’un des meilleurs moyens de perdre leur temps et d’obtenir un résultat de mauvaise qualité si, comme indiqué précédemment, le travail doit être terminé dans un laps de temps limité fixé de manière stricte.
L’estimation de la durée d’une analyse HAZOP n’est bien évidemment pas une science exacte. Elle nécessite une bonne connaissance de la méthodologie, de la complexité du procédé, de la nature des risques qui peuvent être identifiés en amont et bien sûr, de l’idiosyncrasie du groupe. Les analyses HAZOP ne doivent en aucun cas être effectuées sans un planning approximatif. L’estimation ne doit cependant pas être rigide, et elle doit pouvoir être modifiée à la hausse ou à la baisse en fonction des circonstances.
L’analyse HAZOP sans la présence du quorum essentiel – c’est à dire des compétences indispensables pour répondre aux questions posées par l’étude des déviations - ne peut constituer une bonne analyse. Au risque de nous répéter, nous insistons sur le fait que les analyses HAZOP sont un exercice de brainstorming et nécessitent donc la présence de personnes possédant la connaissance de leur procédé sous tous les aspects (conditions de marche, instrumentation, retour d’expérience, …). Il est difficile de déterminer le nombre maximal et/ou minimal de participants à une analyse HAZOP étant donné que les différentes fonctions nécessaires peuvent être attribuées différemment selon les organisations. Cependant, il est raisonnable de dire, de manière très générale, qu’une analyse HAZOP qui compte moins de trois participants (animateur et secrétaire mis à part) ne peut pas générer une discussion suffisante. Il faut également prendre en compte la nécessité de disposer de domaines d’expertise spécifiques. L’équipe sera ainsi dans l’incapacité d’identifier le risque d’explosion liée à la poussière ou de réactions aux fuites si aucun membre de l’équipe ne connaît ces phénomènes. Si les membres de l’équipe ne disposent pas de cette expertise (et à condition qu’ils aient conscience de leurs défauts !), il est possible de faire appel à des experts extérieurs.
L’analyse HAZOP dans le flou
L’analyse HAZOP minimaliste
Une autre erreur trop fréquente consiste à ne pas disposer des informations requises pour une analyse HAZOP - ou pire, de disposer d’informations non mises à jour ou incomplètes, ce qui est particulièrement critique pour ce qui est des schémas P&ID (P&ID pour Process & Instrument Diagram). L’expérience montre que tenter de procéder à une analyse HAZOP avec des schémas obsolètes revient davantage à « trouver les sept erreurs » qu’à réfléchir au procédé. Une fois encore, cette perte de temps précieux pourrait être évitée si l’animateur du groupe avait préalablement vérifié que les informations disponibles étaient complètes et appropriées.
Une autre erreur fréquente des analyses HAZOP est de limiter l’exercice de brainstorming, qui constitue la base (et fait la force) de la méthode. Il est possible de regrouper sous ce titre différentes approches ou différents écarts par rapport à la méthode. Les plus fréquents sont les suivants :
Bien évidemment, un animateur externe pourrait difficilement savoir si les informations sont à jour, mais l’exhaustivité des informations doit cependant être examinée et le client doit être consulté pour vérifier leur exactitude. Il vaut mieux repousser l’analyse HAZOP jusqu’à ce que des informations correctes aient pu être collectées que de consacrer du temps et des efforts à fonds perdu dans une analyse HAZOP bâclée.
L’analyse HAZOP « Marxienne » Ce titre fait référence aux innombrables analyses HAZOP dans le cadre desquelles des membres du groupe font des va et vient en permanence dans la salle de réunion, s’entretiennent au téléphone (mobile, fixe, talkie-walkie), traitent leur courrier électronique, etc. En bref, des analyses HAZOP qui rappellent la scène de la cabine téléphonique des Marx Brothers dans le film « Une nuit à l’opéra ». Quoi qu’en pensent certains, une analyse HAZOP est un exercice complexe qui nécessite la concentration et l’implication de tous les membres de l’équipe. La moindre distraction peut entraîner la perte d’une idée intéressante, dont la sécurité du procédé étudié pourrait notamment dépendre. Il est donc essentiel que le nombre de personnes soit limité (dans l’idéal, six personnes maximum, sans compter l’animateur et, le cas échéant, le secrétaire). Pour le bon déroulement d’une HAZOP, la devise suivante est de mise : « Personne n’assiste, tout le monde participe ». C’est logiquement à l’animateur HAZOP de programmer les pauses et interruptions nécessaires pour garantir la concentration de l’équipe (nous recommandons de faire une pause au moins toutes les deux heures). Il n’est donc pas possible d’assister à une analyse HAZOP pour obtenir des informations relatives à une usine ou à un projet. Les participants doivent au contraire être bien préparés pour être en mesure de contribuer activement aux discussions et être force de proposition. Le pire cas de figure serait une méconnaissance du procédé d’un bon
> Omettre des mots clés, des paramètres ou même des événements, en partant du principe que les conséquences des événements peuvent facilement être délimitées et qu’il existe des protections contre de telles conséquences. Clairement, cela signifie que des opérations ou partie d’équipements ne seront pas prises en compte. Il est indéniable que, bien souvent, l’application stricte de la méthodologie n’identifiera aucun autre scénario que les scénarios évidents, qui ont déjà été répertoriés. Un scénario non évident peut cependant parfois être identifié, ce qui est l’objectif de l’analyse HAZOP et ce qui démontre son efficacité. > Procéder à une vérification superficielle des associations de mots clés et de paramètres, en répertoriant les causes de déviations les plus évidentes (et souvent répétitives), sans entrer dans les détails. Il est bien sûr plus simple pour le groupe de répéter sans cesse les mêmes causes, paramètre après paramètre et événement après événement, que de procéder à une analyse plus approfondie. La qualité de l’analyse HAZOP est alors compromise et la possibilité de passer à côté de scénarios de risque non évidents est réelle. > Procéder à des analyses HAZOP en utilisant des informations antérieures : modèles, analyse HAZOP d’un projet similaire, etc. Une fois encore, l’objectif de l’analyse HAZOP est d’étudier les scénarios de risque spécifiques possibles (notamment les scénarios non évidents). Il est bien plus simple pour le groupe de s’appuyer sur des informations antérieures. Le risque évident est cependant de procéder à un copier/coller, ce qui est tout à fait contraire à la finalité d’une analyse HAZOP correctement menée. Au cours de l’analyse finale, il incombe à l’animateur HAZOP de vérifier que le groupe n’applique aucun de ces écarts par rapport à la méthode.
L’analyse HAZOP bureaucratique Une déclinaison de l’erreur ci-dessus consiste à interpréter la feuille d’analyse HAZOP comme un questionnaire dont les cases doivent toutes être remplies, même avec de nombreuses répétitions des scénarios. Cela ne correspond pas du tout à l’objectif de l’exercice. L’association de mots clés et de paramètres n’est pas une fin en soi, elle a pour but d’encourager la discussion. Un même écart entraîne généralement l’altération de plusieurs paramètres du procédé et peut donc apparaître plusieurs fois dans la feuille d’analyse. Par exemple, sur une colonne de distillation, la pression, la température, la composition et le débit (du reflux, par exemple) sont clairement liés. Tout écart au
niveau de l’un des paramètres entraîne ainsi automatiquement celui des autres. Pour le groupe HAZOP, il ne s’agit pas de remplir toutes les cases de la feuille d’analyse mais plutôt de travailler efficacement pour identifier tous les écarts possibles. Une fois encore, l’animateur HAZOP doit veiller à ce que le groupe reste focalisé sur le brainstorming et ne considère pas que l’exercice consiste uniquement à remplir le tableau HAZOP.
Les couches de protection & les recommandations Les couches de protection ou barrières de sécurité Les barrières (ou couches de protection) techniques et instrumentales ont pour fonction d’éviter qu’une séquence accidentelle se produise suite à une déviation, ou bien d’en diminuer les conséquences. Ce terme désigne, entre autres, les alarmes (niveau haut, niveau bas, température haute, température basse, détection de vapeurs inflammables, …), les sécurités instrumentales, les évents (soupapes, disques de rupture, trappes d’explosion), les systèmes extincteurs, etc. Si l’on veut en tenir compte pour amener le scénario de déviation à un niveau de risque acceptable, on doit s’assurer de leur fiabilité. Dans ce domaine, de fréquentes erreurs sont faites. Nous listons quelques exemples cidessous : > Des instruments locaux qui ne sont jamais vérifiés par les opérateurs sur site ne peuvent en aucun cas être considérés comme des barrières efficaces car aucune garantie sur leur fiabilité ne peut être assurée. > Des alarmes très génériques qui sont activées dans nombre de situations différentes. L’opérateur doit alors identifier le problème auquel il est confronté et perd du temps précieux pour agir. > Des alarmes qui sont activées fréquemment, souvent pour des raisons futiles, ont tendance à ne pas être prises en compte par les opérateurs. > Si le temps de traitement de l’alarme est supérieur au temps que mettrait la déviation à provoquer la séquence accidentelle, on ne doit pas la prendre en compte. > Si la cause de la déviation est due à la défaillance d’un organe de régulation (sonde de température, vanne de régulation, etc.) on doit prendre garde à ne pas prendre en compte cet équipement comme barrière de sécurité. > Des systèmes d’évacuation de la pression (soupapes de sécurité, disques de rupture) pour lesquels il n’existe aucune garantie qu’ils ont été conçus pour le cas étudié. Par exemple, lors de l’accident survenu le 19 décembre 2007 chez T2 Laboratories, le réacteur a explosé en dépit de l’ouverture du disque de rupture, ce qui a entraîné la mort de quatre personnes, des blessures pour treize autres et de sérieux dommages matériels. Bien évidemment, l’objectif des analyses HAZOP n’est pas de vérifier que les systèmes d’évacuation de la pression sont correctement conçus. Toutefois, il doit être recommandé de vérifier que le scénario dimensionnant sera bien pris en compte. > Les procédures à réaliser par l’opérateur dont l’erreur est à l’origine du scénario (ce qui présuppose que la procédure n’a pas été suivie correctement).
Les recommandations Pour terminer, l’un des éléments fournis par une analyse HAZOP est un rapport portant sur les actions qui doivent être effectuées pour améliorer la sécurité du procédé étudié. Logiquement, des erreurs peuvent survenir lors de la rédaction des conclusions. Les plus fréquentes sont les suivantes : > Recommandations trop nombreuses. Certains groupes HAZOP pensent qu’ils doivent formuler des recommandations pour tous les scénarios ayant des conséquences pour la sécurité ou l’environnement. Cela n’est bien évidemment pas l’objectif de cette méthode. Les analyses HAZOP ont pour but d’identifier tous les scénarios de risque, de vérifier si des barrières de sécurité adaptées sont mises en place et, seulement si ce n’est pas le cas, de formuler des recommandations. Cette manière de procéder génère un trop grand
nombre de recommandations avec le risque de masquer celles qui sont réellement importantes pour la sécurité du procédé. L’utilisation de matrices de risques, définissant les critères d’acceptabilité de l’usine, permet d’évaluer la nécessité ou pas de mettre en œuvre de nouvelles barrières de sécurité pour le scénario étudié . > Transformer l’analyse HAZOP en lettre au Père Noël. Cela peut sembler incroyable mais il s’agit d’une situation relativement fréquente. Certaines personnes tentent d’utiliser cette revue sécurité pour bénéficier d’améliorations dans la conception du projet formulées comme des recommandations, alors que ces améliorations avaient été précédemment refusées en raison de leur coût trop élevé. Un directeur d’exploitation a ainsi tenté de recommander un dispositif de chromatographie en ligne au niveau du flux de sortie au bas d’une colonne de stabilisation du naphta pour détecter la présence de composés légers due à une anomalie de fonctionnement de la colonne. Il est possible d’obtenir le même résultat à moindres coûts à partir d’un profil de température de la colonne. Un appareil de chromatographie était de toute évidence un instrument très intéressant pour le contrôle qualité du produit, mais qui avait été supprimé du budget dès le début du projet (comme cela nous a été confirmé plus tard). > Des recommandations extrêmement vagues, comme « étudier la possibilité d’analyser la nécessité d’installer une sonde d’échantillonnage redondante ». Le groupe HAZOP ne parviendra pas toujours à identifier la recommandation la plus adaptée pour la meilleure maîtrise du scénario étudié. Il est alors tout à fait acceptable d’inclure une recommandation du type « étudier ce qui doit être effectué pour... ». D’autres fois, il y aura deux opinions divergentes, voire plus, et aucun consensus ne pourra être obtenu. Le mieux est alors de demander à une personne extérieure au groupe de sélectionner la meilleure option parmi toutes les possibilités. Dans tous les cas, les recommandations doivent être claires, spécifiques et ne doivent pas être sujettes à interprétation. Une recommandation approximative entraîne potentiellement sa non-exécution. Il en est de même lorsque la formulation d’une recommandation est trop ouverte. > Un autre problème pouvant être rencontré est de tenter de résoudre l’action de l’analyse HAZOP en cours de réunion. Un participant à une analyse HAZOP a ainsi suggéré de calculer le diamètre requis et de quasiment rédiger les spécifications d’une soupape de sécurité dont l’installation était recommandée. Il ne faut pas oublier qu’une analyse HAZOP est un exercice de brainstorming auquel participent des personnes de différents environnements, dont le temps précieux ne doit pas être consacré à des tâches qu’un seul participant peut résoudre par la suite. L’analyse HAZOP doit générer une liste d’actions ou de recommandations, avec une personne désignée pour leur mise en application. Il ne s’agit pas de réaliser les études d’ingénierie en cours de réunion.
Synthèse et conclusions La méthodologie HAZOP est un outil extrêmement efficace pour identifier, quantifier et limiter les risques, pour des procédés continus ou discontinus. Le principal inconvénient de cette technique réside dans son coût relativement élevé en termes de temps consacré par les personnes qui doivent participer aux séances de brainstorming. En raison de ce coût élevé, le déroulement de l’analyse HAZOP doit être optimisé et les erreurs évoquées dans cet article doivent absolument être évitées. L’animateur HAZOP doit veiller à ce que le groupe ne commette aucune de ces erreurs. La réussite de l’analyse HAZOP dépend en grande partie dans la sélection d’un animateur expérimenté.
Dr. Arturo Trujillo Arturo Trujillo est directeur général de Chilworth Amalthea, la filiale espagnole du service de sécurité des procédés de DEKRA. Il a travaillé pendant 25 ans pour différentes entreprises d’ingénierie et de conseil avant de rejoindre le groupe Chilworth en janvier 2012. Ses principaux domaines d’expertise sont les analyses des risques (HAZOP, Whatif, HAZID, etc.), les analyses des conséquences et les analyses quantitatives des risques. Au cours des 25 dernières années, il a piloté plus de 200 analyses HAZOP, notamment dans le secteur du pétrole et du gaz, de l’énergie, des industries chimiques et pharmaceutiques. Il est basé à Barcelone (Espagne). Son adresse électronique est la suivante :
[email protected].
Chilworth, l’Expertise en Sécurité des Procédés du groupe DEKRA. L’ancien groupe Chilworth, créé en 1986, constitue désormais la structure en charge de la sécurité des procédés au sein du groupe DEKRA. Intégré à la business unit DEKRA Industrial, il propose une large gamme de services de sécurité des procédés à la plupart des grandes entreprises des secteurs de la chimie, de l’agrochimie, de la pharmacie, de la transformation alimentaire et du pétrole. Notre gamme de services inclut notamment : > Des essais en laboratoire : inflammabilité de la poussière et du gaz, stabilité thermique, réactions aux fuites de produits chimiques, essais réglementaires (REACH, etc.) > Des conseils et formations dans tous les domaines de la sécurité des procédés : gestion, culture, audits, analyses de risque (HAZOP, etc.), expertise des accidents, risques principaux, sécurité fonctionnelle, système d’évacuation d’urgence, conformité aux principales réglementations de sécurité des procédés (SEVESO/ATEX/OSHA), etc. Grâce à notre présence dans le monde entier, nous pouvons faire bénéficier nos clients de notre expertise localement, où qu’ils se trouvent, et également proposer le meilleur des services de DEKRA en matière de contrôle, d’inspection et de certification. Pour davantage d’informations, veuillez consulter le site : www.chilworthglobal.com
Nous contacter:
PS - FR - WP - 046 - 01
> France :
[email protected]
> Spain :
[email protected]
> Netherlands :
[email protected]
> UK
> India :
[email protected]
> USA :
[email protected]
> Italy
:
[email protected]
:
[email protected]
