LA DETECTION DE SECURITE EN MILIEU INDUSTRIEL - Installation et maintenance de détecteurs de sécurité dans des raffineries et sites pétrochimiques ...

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LA DETECTION DE SECURITE EN
MILIEU INDUSTRIEL
Installation et maintenance de détecteurs de sécurité dans des
raffineries et sites pétrochimiques

Jean-Yves OLLIVIER
TOTAL RAFFINAGE CHIMIE – DIRECTION INDUSTRIELLE
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LA DÉTECTION DE SÉCURITÉ EN MILIEU INDUSTRIEL :
                               POURQUOI, COMMENT ?

 ● Une raffinerie, un site pétrochimique sont constitués de plusieurs
      unités ou sont mis en œuvre des procédés chimiques divers.

 ● De leur conception à leur opération au quotidien, il faut prendre en
      compte les risques                             d’apparition d’atmosphères explosives et/ou
      toxiques.

 ● Des moyens de détection de l’apparition d’une fuite doivent donc
      être prévus pour déclencher le cas échéant des actions de sécurité.

 ● Il existe des détecteurs de sécurité disponibles sur le marché pour
      couvrir les besoins identifiés par une analyse de risque.

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SÉLECTION ET RÉPARTITION SUR SITE DES DÉTECTEURS:
                      EXEMPLE DES DÉTECTEURS DE GAZ
• Dès la conception d’une unité, un groupe de travail constitué de
  professionnels de compétences complémentaires (spécialistes en
  instrumentation, procédés, maintenance, etc …) réalise une
  analyse de risque ayant pour objectifs:

      • Identification des équipements présentant un risque particulier de
        génération de fuite de gaz explosifs ou toxiques: pompes, brides …
      • Inventaire des risques: explosivité, H2S …
      • Paramètres environnementaux: direction des vents dominants, autres
        unités à proximité …

• Une cartographie de l’implantation de détecteurs fixes dans l’unité
  est alors élaborée.

• Cette implantation pourra ensuite évoluer en fonction de l’évolution
  des procédés, des retours d’expérience, des exigences
  réglementaires …

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IMPLANTATION SUR SITE DE DÉTECTEURS DE SECURITE GAZ:
                  EXEMPLE DANS UN BATIMENT TECHNIQUE

                                                        Détecteur de gaz

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MISE EN ŒUVRE DE LA DÉTECTION DE SECURITÉ:
                      QUELS DÉTECTEURS, QUELLES TECHNOLOGIES ?

 • Exemples de critères de sélection de détecteurs de gaz:

         • Détection d’explosivité: infra-rouge ou catalytique ?

         • Détection d’H2S: électrochimique ou semi-conducteur ?

         • Est-ce que des détecteurs ponctuels suffisent ? Doit-elle être complétée
           par des barrières linéaires optiques ?

 • Quels autres types de détecteurs que des détecteurs de gaz
   (détecteurs de fuite d’hydrocarbures liquides, détection de flamme) ?

 • Comment bien choisir les technologies et modèles / fournisseurs de
   chaque détecteur: ou trouver l’information nécessaire ?

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LES TECHNOLOGIES DE DETECTION SUR LE TERRAIN:
                        EXEMPLES DE DÉTECTEURS DE GAZ

             Détecteur ponctuel                                                     Barrière linéaire optique
           électrochimique de CO

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LES TECHNOLOGIES DE DETECTION SUR LE TERRAIN:
   EXEMPLES D’IMPLANTATION DE SYSTÈMES DE DÉTECTION DE FUITE
                  D’HYDROCARBURES LIQUIDES

                                                                                        Détecteur optique

             Détecteurs à membrane
                    polymère
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LA GESTION DES DÉTECTEURS DE SÉCURITÉ:
                    RACCORDEMENT, LOGIGRAMMES DE SÉCURITÉ (1/3)

 ● Les détecteurs de sécurité sont associés à un niveau de SIL (Safety
      Integrity Level) afin de garantir un niveau de fiabilité minimal des
      équipements. Ce niveau de SIL est assuré par:
      - des exigences techniques de raccordement
      - de la redondance éventuelle des équipements installés,
      - une périodicité de maintenance minimale

 ● Sur les différents sites TOTAL, les détecteurs de sécurité gaz sont
      tous câblés et raccordés à un automate de sécurité dédié dit « Feu &
      Gaz »

 ● Les signaux sont analogiques (4 – 20 mA) ou TOR: en cas de
      dysfonctionnement, il est possible d’expertiser toute la chaîne de
      mesure afin d’identifier la source du dysfonctionnement

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LA GESTION DES DÉTECTEURS DE SÉCURITÉ:
                  RACCORDEMENT, LOGIGRAMMES DE SÉCURITÉ (2/3)

● Les détecteurs de sécurité sont associés à des actions de sécurité
     décrites dans des logigrammes qui sont implantés dans l’automate
     Feu & Gaz

● En cas de dépassement de seuils, l’automate F&G déclenche des
     actions spécifiques:
    - allumage de feux à éclats
    - déclenchement de sirène
    - mise en sécurité process
    - évacuation de l’unité par le personnel présent

● Ces fonctionnalités sont décrites dans des documents supports
     internes à la société (spécifications) et validées dans le cadre de
     l’analyse de risques de chaque projet

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LA GESTION DES DÉTECTEURS DE SÉCURITÉ:
                          RACCORDEMENT, LOGIGRAMMES DE SÉCURITÉ (3/3)
                                                       HC / H2 / H2S detection inside Analyzers House (depending on risk analysis statements and
                                                                                              conclusions)

 ● Exemple de logigramme                                                                   HC / H2 / H2S detector

                                                                                             (HC
                                                                                           or H2
                                                                                           20 % st
                                                                                                  1 treshold                                 Fault
                                                                                            LIE /
                                                                                           H2S 5
                                                                                           ppm)

                                                                                           Alarm in control room                     Alarm in Control room
                                                                                               "Slight fault"                            "Out of order"

                                                                                     Local manual acknowledgement or remote
                                                                                                 in Control Room
                                                                                          And concentration < 1st treshold

                                                                                             (HC
                                                                                           or H2
                                                                                           50 %
                                                                                                     2nd
                                                                                            LIE /
                                                                                                  treshold
                                                                                             H2S
                                                                                              10
                                                                                           ppm)

                                                                                           Alarm in control room
                                                                                               "Serious fault"

                                                                                             Internal & external
                                                                                                flashing lights

                                                                                                    Klaxon

                                                                                Automatic power cut of electrical outlets*
                                                                               Equipments under maintenance switched off

                                                                  To be foreseen depending on the dedicated risk analysis carried out:
                                                                  ‐ Start up of additional ventilation
                                                                  ‐ Stop Ventilation (if fault persists beyond 30 mn)
                                                                  ‐ Carrier gases SV switching off
                                                                  ‐ Entering process samples SV switching off

                                                                                     Local manual acknowledgement or remote
                                                                                                 in Control Room
                                                                                          And concentration < 2nd treshold

                                                                                  Stop Klaxon (actuation 60 s minimum)
                                                                                  Stop Internal & External flashing lights
                                                                               Re energizing of power outlets and analyzers
                                                                                 Alarms signals stopped in Control Room
                                                                                     Ventilation restart (if applicable)

                                                 * Technician attendance is mandatory in case of maintenance operation requiring bypass of analyzers
                                                 safety
                                                  system or use of electrical outlet to power a laptop or any other device, which shall in no case be left
                                                 unattended, Capex being in operation or not.

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LA DETECTION DE SECURITE:
                                            SUIVI ET MAINTENANCE (1/4)

  ● Les détecteurs sont inventoriés et leur maintenance est réalisée soit par
       du personnel organique, soit par un sous-traitant intervenant dans le
       cadre d’un contrat

  ● Les intervenants doivent être formés et réaliser la prestation selon une
       procédure de test rédigée par ou co-rédigée avec les services
       compétents du site.

  ● Cette procédure doit notamment respecter les exigences du
       constructeur des détecteurs:
       - périodicité du test et du calibrage
       - paramètres de concentration, débit, pression …) en conformité avec la norme
         60079-29-2 « Sélection, utilisation et maintenance des détecteurs de gaz
         inflammables et d’oxygène ».

  ● La réalisation des tests fait l’objet d’un rapport de test qui est archivé.

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LA DETECTION DE SECURITE:
                                            SUIVI ET MAINTENANCE (2/4)
  ● Exemple de mode opératoire

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LA DETECTION DE SECURITE:
                                           SUIVI ET MAINTENANCE (3/4)

 ● La bonne gestion du parc de détecteurs est cruciale pour assurer la
      pérennité de la détection de sécurité.

 ● Cette gestion inclut le test, le calibrage si nécessaire, le
      remplacement des cellules de mesure des détecteurs installés.

           • L’implantation des détecteurs de sécurité,
           • La mise en œuvre des bonnes pratiques de maintenance

 En clair: la maîtrise de la détection de sécurité … font l’objet d’audits
 divers, aussi bien par des services internes à l’entreprises que dans le
 cadre des inspections effectuées par les organismes de tutelle
 (DREAL)

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LA DETECTION DE SECURITE:
                                           SUIVI ET MAINTENANCE (4/4)

 ● Exemple de « Guide et Manuel » permettant la réalisation d’audits
      internes

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LA DETECTION DE SECURITE EN MILIEU INDUSTRIEL:
                              PRINCIPALES REFERENCES

 ● NF-EN 60079-29-1 « Exigences d’aptitude à la fonction des
      détecteurs de gaz inflammables »
 ● NF-EN 60079-29-2 « Sélection, utilisation et maintenance des
      détecteurs de gaz inflammables et d’oxygène »
 ● ED6271 – Aide mémoire technique INRS – Détection fixe de gaz et
      de vapeurs pour l’industrie
 ● Guide et manuel TOTAL GM-RC-ANA-200 « Contrôle périodique des
      détecteurs de gaz à poste fixe (explosimètres, H2S) »

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