Résumé
Le but de ce travail est d'élaborer une nouvelle
méthodologie spécifique à l'étude des effets
dominos et l'appliquer au cas de LGA.
La méthodologie sera présenté en premier
lieu sous forme de schéma explicatif. Elle sera ensuite appliquée
dans le but d'identifier et d'estimer d'une manière probabiliste la
survenue d'événements dominos interne ou externe et de
déterminer leurs effets ainsi que leur impact financier. Un cadre de
maitrise des événements dominos externe serra ensuite
présenté, suivi d'une proposition de mise en place d'un plan de
continuité d'activité.
Mots clés : Effet domino interne, effet
domino externe, probabilité d'escalade, analyse accidentologie,
simulation, plan de continuité d'activité.
Remerciements
Nous voudrions remercier les membres du jury, Monsieur
OUADJAOUT, Enseignant Chercheur à l'ENP et Directeur du Cycle
Préparatoire -ENP qui nous a fait l'honneur de présider ce Jury,
madame M. FODIL et monsieur A. DJILI, Enseignants à l'Ecole Nationale
Polytechnique pour l'effort qu'ils ont prodigué pour examiner ce
travail.
Nous tenons également à remercier nos
promoteurs pour leur soutien, pour leur aide précieuse et pour leurs
précieux conseils tout au long de ce mémoire :
Monsieur BENMOKHTAR, A. Maître-Assistant à
l'ENP et Madame BOUTEKEDJIRET,C professeur à l'ENP .
Nos remerciements vont aussi à Monsieur KHELLAF
Farid ingénieur HSE au sein de LGA, pour de nous avoir
accompagné, donné de son temps et donné la chance
d'effectuer notre projet de fin d'étude au sein de LGA,
Dédicaces
À mes grands-parents, les plus adorables du monde, de
véritables modèles que dieu me les gardent,
À mes parents qui se sacrifient chaque jour pour
nous,
À mon frère Rayan la base comme j'aime
l'appelé et à ma petite soeur lina ma princesse., À toute
ma famille,
À mon meilleur ami, le sang Koceila,
À mes amis, Samy, Said, Abdou, Mounir, Lynda, Ines,
Yasmine et tous les autres qui m'ont aidé et soutenu,
Et enfin à la personne que j'ai la chance d'avoir
comme ami et binôme Nadji,
Ghiles
Je dédie ce travail est l'aboutissement
d'encouragements de la part de plusieurs personnes auprès desquelles je
tiens à exprimer ma gratitude.
À mes chers parents, sources de mes joies, secrets de
ma force, vous serez toujours modèle papa dans ta détermination,
ta force et ton honnêteté. Maman dans ta bonté ta patience
et tes Douaa. Merci pour tous vos sacrifices pour que vos enfants grandissent
et prospèrent, merci de trimer sans relâche, malgré les
péripéties de la vie au bien être de vos enfants. Merci
d'être tous simplement mes parents, c'est à vous que je dois cette
réussite et je suis fière de vous l'offrir.
À mes soeurs Amina et Nadjia en témoignage de
l'attachement, l'amour et l'affections que je porte pour vous.
À mon très cher oncle Tarik et sa famille, vous
avez toujours été présents pour le bon conseil,
À mes grands-parents et mes très chères
tantes maternelles et paternelles ainsi que tous mes cousins(es), votre
affection et votre soutien m'ont été d'un grand secours un
remerciement particulier à tous ceux qui ont partagé les bancs de
l'école avec moi et tous ceux qui ont partagés mon quotidien je
vous remercie du fond du coeur.
Mohamed Nadji
Nomenclature
Fed : Fréquence d'occurrence
annuelle de la séquence domino (installation j impactée
suite à
un accident dans i) (ans-').
Fep : Fréquence d'occurrence
annuelle de l'événement primaire (ans-').
Ferc : Fréquence d'occurrence
annuelle de l'événement redouté central
(ans-'). IR : Risque individuel
i : Equipement source de l'accident.
Ii,j : Intensité des radiations
thermique (kW.m-2).
J?? ?? : Vecteur dont les éléments sont les index
de la combinaison de k événements secondaires.
j : Equipement cible.
??d,i : Probabilité d'escalade pour le i-ème
événement secondaire
?Pi,j : Surpression statique (kPa).
P1 : Probabilité du scénario
primaire.
Pi,j : Probabilité que
l'équipement j soit endommagé suite à un accident
au sein de
l'équipement i.
V : Volume de l'équipement
(m3). í : Coefficient
stoechiométrique. Yi,j : Fonction Probit.
Liste des abréviations
ADD : Arbre De Défaillance
APR : Analyse Préliminaire de Risque
ASU : Air Separation Unit
BIA : Buisness Impact Analysis
DEA : Data Envelopment Analysis
DMIA : Durée Minimum d'Interruption
d'Activité
EDD : Etude De Danger
ENGI : Entreprise Nationale des Gaz
Industriels
EPI : Equipe de Première Intervention.
FREEDOM : FREquency Estimation of DOMino
accidents LGA : Linde Gas Algérie
MCAS : Maximum-Credible Accident Scenarios
PCA : Plan de Continuité d'Activité
SIS : Système Instrumenté de
Sécurité.
SMCA : Systéme de Management de
Continuité d'Activité SNS :
Société Nationale de Sidérurgie
UE : Union Européenne
VCE : Vapor Cloud Explosion.
Table des matière
Table des figures Liste des tableaux
Introduction générale 14
I. Chapitre 1 : CONTEXTE GENERAL DE L'ETUDE 17
I.1 Présentation de l'entreprise 17
I.1.1 : Présentation générale de Linde Gas
Algérie (LGA) 17
I.1.2 Vue globale 17
I.2 Généralités sur les effets dominos 24
I.2.1 Définition et caractéristiques des accidents
à effet domino 25
I.3 Problématique : 29
I.4 Méthodologie 30
I.4.1 Etude de l'existant 30
I.4.2 Réalisation d'une méthode d'étude des
effets dominos 31
II. Chapitre 2 : ETUDE DES EFFETS DOMINOS INTERNES 34
II.1 Compréhension du process existant à LGA 34
II.1.1 Présentation de l'Air Separation Unit (ASU) 34
II.1.2 Description du processus de séparation d'air 34
II.1.2.1 Récupération d'oxygène et d'azote
34
II.1.2.2 Récupération de l'argon brut et pur :
37
II.2 Critique de l'étude de danger 37
II.2.1 Contenue de l'étude de danger : 38
II.2.2 Cadre réglementaire algérien 38
II.2.3 Démarche de l'analyse critique des EDD 39
II.2.4 Application de l'analyse critique de l'EDD 42
II.3 Analyse de l'accidentologie 46
II.3.1 Présentation du logiciel R 46
II.3.2 Méthodologie 47
II.3.2.1 Acquisitions des données 47
II.3.2.2 Traitement des données 48
II.3.2.3 Visualisation : 48
II.4 Application de la méthode : 57
II.4.1 Les arbres de défaillances 58
II.4.2 Présentation du logiciel 59
|
|
II.4.2.1 Evaluation des effets
|
66
|
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|
II.4.2.1.1 Evénement primaire 1 : VCE au niveau de
l'atelier CCAM
|
66
|
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|
II.4.2.1.2 Evénement primaire 2 : Jet fire atelier CCAM
|
72
|
|
|
II.4.2.1.3 Evénement primaire 3 : VCE au niveau du parc
bouteilles
|
73
|
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|
II.4.2.1.4 Evénement primaire 4 : Jet fire au niveau du
parc bouteilles
|
80
|
|
II.4.3 Calculs :
|
81
|
|
|
II.4.3.1 Méthodologie de calcul
|
81
|
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|
II.4.3.2 . Identification des cibles et calcul des
probabilités d'escalade
|
86
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|
II.4.3.2.1 Détermination des scénarios secondaires
|
87
|
|
|
II.4.3.2.2 Calculs :
|
87
|
|
|
II.4.3.2.3 Détermination des scénarios tertiaires :
|
88
|
|
II.4.4 Réalisation des réseaux bayésiens
|
91
|
|
|
II.4.4.1 Définition d'un réseau bayésien
|
91
|
|
|
II.4.4.2 Identification des séquences dominos
|
92
|
|
|
II.4.4.3 Présentation du logiciel AGENARISK
|
96
|
|
|
II.4.4.4 Réalisation des réseaux bayésien
|
98
|
|
|
II.4.4.4.1 Scénario 1
|
98
|
|
|
II.4.4.4.2 Scénario 2
|
99
|
|
|
II.4.4.4.3 Scénario 3
|
100
|
|
II.4.5 Calcul des probabilités de combinaison
|
101
|
|
II.4.6 Risque individuel
|
102
|
|
III.
|
|
Chapitre 3 : ETUDE DES EFFETS DOMINOS EXTERNES
|
105
|
|
III.1
|
Prévention des accidents dominos externes (EDAP)
Proposition de cadre Hazwim
|
106
|
|
III.1.1 La gestion multi-entreprise
|
106
|
|
III.1.2 Le cadre Hazwim EDAP
|
107
|
III.1.2.1 Étape 1: Définir la portée et la
zone de portée d'une étude de la zone industrielle
de sécurité domino externe 108
III.1.2.2 Étape 2: Etude initiale sur les effets dominos
108
III.1.2.3 Etape 3: le calendrier d'organisation 110
III.1.2.4 Étape 4: Composition de la Hazop et de la
What-If équipes dans chaque
entreprise 111
III.1.2.5 Étape 5: Explication visite du site 111
IV. Chapitre 4 : Impact financier, impact indirecte et
proposition d'implémentation d'un plan de
continuité d'activité 119
IV.1 Impact financier : 119
IV.2 Impact indirecte 120
IV.3 Plan de continuité d'activité (PCA) 123
IV.3.1 Compréhension de l'organisation et de son contexte
125
IV.3.2 Définition d'un périmètre 125
IV.3.3 Obtenir l'implication et l'engagement de la Direction
126
IV.3.4 Politique et objectifs du PCA 126
IV.3.5 Mise à disposition des ressources 127
IV.3.6 Compétences 127
IV.4 Business Impact Analysis (BIA) 129
Conclusion générale 133
Bibliographie 135
Annexes 137
Table des figures
Figure I-1 : Gamme de production des gaz par site en
Algérie 19
Figure I-2 : Schéma explicatif d'une chaine domino
25
Figure I-3 : Schéma explicatif d'une propagation
parallèle complexe 26
Figure II-1 : Etapes de la critique d'une EDD
40
Figure II-2 Démarche de détermination des
écarts 41
Figure II-3 Insuffisances de forme 42
Figure II-4 : Insuffisances de fond 43
Figure II-5 : Schéma représentant les types
d'écarts relevés 45
Figure II-6: Image de l'interface du logiciel R
47
Figure II-7 : Statistiques sur les types d'accidents
49
Figure II-8 : Statistiques sur les conséquences en
fonction des types d'accidents 50
Figure II-9 : Statistiques sur les types d'accident en
fonction des causes 51
Figure II-10 : Statistiques sur les types de produits mis
en cause 52
Figure II-11 : Types de substances dangereuses
impliquées dans les événements dominos 53
Figure II-12 : Types d'accidents primaires (initiateurs)
impliqués dans les cas enregistrés d'effets
dominos 54
Figure II-13 : Types d'incendies impliqués dans le
déclenchement de l'effet domino 54
Figure II-14 : Types d'explosions responsables du
déclenchement de l'effet domino. 55
Figure II-15 : Événements Dominos survenant
dans des installations fixes et pendant le
transport. 56
Figure II-16 : Probabilité
d'occurrence d'une explosion de bouteille d'acétylène
calculée par
Arbre Analyste 60
Figure II-17 : Arbre de défaillance d'une
explosion de bouteille d'acétylène 61
Figure II-18 : Probabilité d'occurrence d'une
fuite sur une bouteille calculée par Arbre Analyste
62
Figure II-19 : Arbre de défaillance d'une fuite de
bouteille 63
Figure II-20 : Effet de surpression en fonction de la
distance pour l'événement VCE au niveau
de l'atelier CCAM 70
Figure II-21 : Propagation de
l'effet de surpression pour l'événement VCE au niveau de
l'atelier
CCAM 71
Figure II-22 : Effet de radiation en fonction
de la distance pour l'événement Jet fire au niveau
de l'atelier CCAM 72
Les résultats de la propagation dans les deux cas sont
représentés dans les figures II-23 et II-24.
77
Figure II-24 : Effet de surpression en fonction de la
distance pour l'événement VCE au niveau
du parc bouteilles 78
Figure II-25 : Propagation des
effets de surpression pour l'événement VCE au niveau du
parc
bouteilles 79
Figure II-26 : Effet de radiation en
fonction de la distance pour l'événement jet fire au
niveau
du parc bouteilles 80
Figure II-27 Composantes d'un réseau
Bayésien 91
Figure II-28 : Modèle de propagation probable d'un
effet domino dans une usine à six unités 92
Figure II-29 : Réseau bayésien
modifié pour incorporer l'union des événements tertiaires
et
quaternaires en utilisant les noeuds auxiliaires L1 et L2
95
Figure II-30 Réseau bayésien
modifié pour incorporer les 3 niveaux d'effet domino et l'union
des
événements tertiaires et quaternaires
96
Figure II-31 : Réseau bayésien du
scénario 1 98
Figure II-32 : Réseau bayésien du
scénario 2 99
Figure II-33 : Réseau bayésien du
scénario 3 100
Figure II-34 : Illustration du risque individuel sur le
site de LGA 103
Figure III-1 Image satellite de l'emplacement de LGA et
AIR LIQUID 106
Figure IV-2 Comparaison des couts du PCA et des
conséquences d'une catastrophe 124
Figure IV-3 Déroulement du PCA après
l'événement domino au sein de LGA 132
Liste des tableaux
Tableau I-1 : Généralités sur LGA
17
Tableau I-2 : Production des gaz par site.
20
Tableau I-3 : Liste des abréviations
20
Tableau I-4 : Les différentes catégories
d'évènements dominos [4] 27
Tableau J-5 : Etude sur les méthodes
existantes et leurs limites 30
Tableau II-1 : Etat récapitulatif des dossiers
traités par les services de la protection civile 42
Tableau II-2 : Résumé de la critique de
l'EDD 43
Tableau II-3 : Appellation des données retenues
48
Tableau II-4 : Evénements primaires retenus
57
Tableau II-5 : Comparaison des températures d'auto
inflammation et d'énergie min
d'inflammation de différents gaz 57
Tableau II-6 : Vitesse de combustion laminaire des gaz
combustibles 58
Tableau II-7 : Seuils des effets de radiation thermique
sur l'homme 64
Tableau II-8 : Seuils des effets de radiation thermique
sur les structures 65
Tableau II-9 : Seuils des effets de surpression sur
l'homme 65
Tableau II-10 : Seuils des effets de surpression sur les
structures 65
Tableau II-11 : Seuils d'escalade, causés par la
surpression et la radiation thermique 66
Tableau II-12 : APR sur l'hydrogène au niveau de
l'atelier CCAM 68
Tableau II-13 : Données introduites dans le
logiciel PHAST® pour l'événement primaire «
VCE
au niveau de l'atelier CCAM »
69
Tableau II-14 : Données introduites dans le
logiciel PHAST® pour l'événement primaire « VCE
au
niveau du parc bouteilles 77
Tableau II-15 : Modèles de
vulnérabilité 86
Tableau II-16 : Scénarios secondaires et vecteurs
d'escalade 87
Tableau II-17 : Scénarios tertiaires et vecteurs
d'escalade 88
Tableau II-18 Scénario quaternaire et vecteurs
d'escalade 89
Tableau II-19 : Scénarios secondaires et vecteurs
d'escalade événements 2 et 4 90
Tableau II-20 : Table des probabilités
conditionnelles attribuées au noeud auxiliaire L1 montrant sa
dépendance conditionnelle à l'égard de ses parents par le
biais d'une porte logique
«OU» 95
Tableau II-21 : Probabilités des
événements 101
Tableau II-22 : Probabilités des combinaisons
d'évènements 101
Tableau III-1 : Matrice d'évaluation des risques
114
Tableau III-2 : HAZOP de l'atelier d'oxyde
d'éthylène 116
Tableau IV-1 BIA LGA 130
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