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Analyse d’Eﬀet Domino : M´ ethodes et Outils Farid Kadri, Eric Chatelet, Babiga

Analyse d’Eﬀet Domino : M´ ethodes et Outils Farid Kadri, Eric Chatelet, Babiga Birregah To cite this version: Farid Kadri, Eric Chatelet, Babiga Birregah. Analyse d’Eﬀet Domino : M´ ethodes et Outils. Workshop interdisciplinaire sur la s´ ecurit´ e globale, 2011, pp.1-15. <hal-01015142> HAL Id: hal-01015142 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01015142 Submitted on 25 Jun 2014 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entiﬁc research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destin´ ee au d´ epˆ ot et ` a la diﬀusion de documents scientiﬁques de niveau recherche, publi´ es ou non, ´ emanant des ´ etablissements d’enseignement et de recherche fran¸ cais ou ´ etrangers, des laboratoires publics ou priv´ es. 1 Analyse d’Effet Domino : Méthodes et Outils Farid Kadri, Eric Châtelet, Babiga Birregah 1Université de technologie de Troyes, Institut Charles Delaunay, UMR CNRS N°6279 12 rue Marie Curie, BP 2060, 10010 TROYES Cedex farid.kadri@utt.fr, chatelet@utt.fr, babiga.birregah@utt.fr Résumé – Dans le domaine des risques, les accidents causés par les effets domino « chaîne d’accidents » sont les accidents les plus destructifs liés aux sites industriels, ce dernier, peut causer des conséquences graves sur les sites industriels, la population, les structures, l’environnement et l’économie. La probabilité d'occurrence effet domino est de plus en plus élevés en raison du développement des complexes industriels, la proximité des installations industrielles, le stockage de substances dangereuses, les réseaux de transport et de la croissance de la population. La diversité de ces facteurs est encore plus critique qu'elles sont souvent liées à l'émergence de nouvelles menaces qui exploitent les actes de malveillance et les erreurs humaines. Bien que la littérature abonde dans plusieurs études sur les effets domino, il est nécessaire d'approfondir leur analyse, et de prêter davantage attention à leur modélisation. Cet article présente les principales méthodes existantes et des outils logiciels pour l'analyse et la modélisation des effets domino. Cet état de l'art se termine par une étude comparative des principales méthodes et outils présentés ci-dessus en mettant l'accent sur les limites rencontrées dans l'application de la présente Approches. Une conclusion et les perspectives sont également proposées. Abstract – In the field of risks analysis, accidents caused by the domino effect (« chain of accidents») are the most destructive accidents related to industrial sites. The latters, may cause severe consequences on industrial plants, people, structures, environment and economy. The probability of domino effects occurrence is increasingly high due to development of industrial complexes, the proximity of such industrial plant, the storage of dangerous substances, the transportation networks and the population growth. The diversity of these factors is even more critical that they are often related to the emergence of new threats that exploit the malicious acts and human error. Although the literature abounds in several studies on domino effects, it is necessary to deepen their analysis, and pay more attention to their modelling. This article presents the main existing methods and software tools for analysis and modelling of domino effects. This state of art ends by a comparative study of the main methods and tools above presented with a focus on the limits encountered in the application of this approaches. A conclusion and perspectives are also proposed. 1. Introduction Dans le domaine des risques potentiels, « les effets dominos » sont reconnus depuis 1947, la probabilité d'occurrence d’effet domino est de plus en plus élevée en raison du développement de produit dans les installations industrielles, la proximité entre ces établissements, leurs stockages des substances dangereuses, l'erreur humaine, les actes de malveillance, et les catastrophes naturelles en raison du changement climatique. Malgré ça, les effets dominos /chaines en cascades, restent relativement peu étudiés, peu d’études qui fédèrent les différentes approches et méthodes disponibles dans la littérature. L’effet domino est responsable de plusieurs accidents catastrophiques dans les industries chimiques et les zones de stockages. On peut noter aussi que les accidents causés par les effets dominos sont parmi les accidents les plus graves relatifs aux sites industriels. Par conséquent, le risque potentiel de ces scénarios d'accidents est largement reconnu dans la législation depuis la première directive « Seveso I » [1], cette dernière exige l'évaluation des effets domino dans l'analyse de la sécurité industrielle. En outre, la deuxième directive «Seveso II» [2] a étendu ses exigences à l'évaluation des effets dominos non seulement à l'intérieur du site industriel, mais aussi à proximité de ce dernier. En France, la base de données ARIA [3], a identifié 18 469 accidents de Janvier 1992 à Décembre 2008 et 1073 autres de Janvier à Décembre 2008, montre que, les incendies et les rejets de matières dangereuses sont les événements plus fréquents avec 60 % et 44 % respectivement en 2008. Ajoutant à cela, les explosions et la projection de fragments 2 (missiles) sont les grands événements qui peuvent générer des effets domino dans les sites industriels, d'où la nécessité de prévenir et d'atténuer ces événements. L'analyse statistique des accidents dominos [4], montrent que la fréquence des accidents dominos est élevée dans les usines des procédés chimiques et de transport. Récemment, l’analyse historique des accidents domino [5] où ils ont étudié 261 accidents impliquant les effets dominos, montre que, en plus des causes de défaillances mécaniques et les événements externes, la fréquence des accidents dominos causés par facteur humain est relativement élevée, d'où l'importance d'intégrer les facteurs humains et organisationnels dans l'étude des chaînes en cascades. Malgré cela, des catastrophes en cascade restent relativement peu étudiés, peu d'attention portée sur l’étude des vecteurs d’intensification des effets domino, les méthodes disponibles dans la littérature sont limitées dans leur capacité à gérer la complexité de ce phénomène [6]. L'objectif de cet article est de présenter les principales méthodes existantes et des outils logiciels pour l'analyse des effets domino, la deuxième partie de cet article est consacrée à la définition d'effet domino et ses principales caractéristiques. La troisième partie est dédiée à la modélisation de l'effet domino et la classification des différentes méthodologies et des outils logiciels et, en conclusion, des perspectives sont suggérées. 2. Définition des effets dominos En ce qui concerne la définition des effets dominos, plusieurs auteurs [7-9] ont suggéré différentes définitions selon le la nature du site industriel et les effets / phénomènes physiques étudiés. Néanmoins, concernant les installations industrielles, nous proposons la définition suivante : Les effets dominos consistent en une séquence d’événements interdépendants susceptibles de produire en chaîne des dommages importants voire d’ordre catastrophique dans une installation industrielle et son environnement. Il s’agit plus précisément d’un ou plusieurs événements dits primaires (origines) qui se propagent et provoquent des événements secondaires dont les conséquences se superposent voire amplifient celles du ou des événements primaires. 2.1 Principales caractéristiques des effets dominos On distingue quatre éléments fondamentaux pour caractériser un effet domino: - un scénario accidentel primaire qui initie l’effet domino (événement primaire ou initial qui déclenche la séquence accidentelle), - l'effet de propagation qui suit l’événement principal, dû à l'effet des « vecteurs d'intensification » causés par l’événement primaire, - un ou plusieurs scénarios d'accident secondaire, affectant la même ou d’autres unités cibles d’une installation industrielle, - l’intensification des conséquences d’un événement primaire, due aux effets des scénarios secondaires. La notion d’intensification correspond à un processus qui favorise la dégradation des biens et l’atteinte aux personnes au cours du développement de l’effet domino, i.e. qui a tendance à augmenter les dommages. Les auteurs intéressés par les sources, les cibles et le processus de propagation des effets dominos, peuvent consulter [10,11] où un travail principale a été réalisée dans le cadre de projet DISC « Détermination des Impacts de Sinistre en Cascade » qui vise à développer des méthodes et un outil de simulation pour étudier les effets domino impliquant installations industrielles et des structures sensibles. 3. Modélisation des effets dominos Plusieurs modèles ont été développés pour l'évaluation et l’analyse des effets dominos dans les sites industriels causés par les incendies, les explosions et la projection des fragments, ainsi que, les risques naturels. Nous trouvons des modèles qui servent à évaluer : - Effet domino causé par un incendie et / ou par la surpression; peuvent être classés en deux modèles dont on trouve les premiers modèles (approches très simplifiés) qui reposent sur des valeurs seuils, et les modèles probabilistes qui utilisent le modèle probit pour évaluer les dommages causés aux équipements industriels [12,13]. 3 - Effet domino causé par la projection des fragments générés. La génération des fragments est généralement suivie des ruptures catastrophiques des équipements de procédé industriel, les deux scenarios accidentels responsables de la projection des fragments sont i) l’explosion due à la déflagration confinée, et ii) BLEVE (boiling liquid expanding vapor explosion) [14,15]. - Effet domino causé par les risques naturels comme tremblement de terre, inondation, tempête, et la foudre [16]. 3.1 Méthodes et outils d’évaluation des effets dominos Pour résoudre le problème posé par l'évaluation et / ou l'analyse des effets domino dans les uploads/Industriel/ analyse-d-x27-effet-domino-methodes-et-outils.pdf