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Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique ECOLE NAT

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique ECOLE NATIONALE POLYTECHNIQUE Département de Maîtrise des Risques Industriels et Environnementaux Filière : QHSE-GRI Réalisé par : AIRECHE Ryad / BESSAI Abderraouf Encadré par : Mr Hamadouche Yahia Date : du 04 au 28 septembre 2022 Lieu : SONATRACH , Hassi Messaoud Année Universitaire : 2022/2023 Sommaire LISTE DES TABLES 3 LISTE DES FIGURES 4 DÉFINITIONS & ABRÉVIATION 5 Remerciements 6 INTRODUCTION 7 Chapitre I : Description SONATRACH HASSI MESSAOUD 8 Présentation de la direction régional HASSI MESSAOUD 8 Description du site industriel CINA 10 Lieu géographique du site CINA 10 Chapitre II : Explication du processus du centre industriel CINA 11 Processus du traitement de BRUT 11 Séparateurs sur champs et unité satellite 11 Unité traitement de brut 12 Séparation 12 Capacité de séparation à l’unité de traitement de brut : 12 Stripping et dessalage (USS1) 12 Unités de boosting 12 Processus de compression de gaz 14 UNITÉ DE BOOSTING 14 CHAPITRE 03 : LA MÉTHODE HAZOP 16 JUSTIFICATION DU CHOIX DE LA MÉTHODE HAZOP 16 L’AVANTAGE DE LA MÉTHODE HAZOP 17 LA MÉTHODE HAZOP 18 CHOIX DES SOUS-SYSTÈMES ET LES NOEUDS 18 LA MATRICE DE RISQUE 21 Tableaux HAZOP 23 Tableau Hazop : Traitement du brut 23 Tableau HAZOP : Compression de gaz 25 CONCLUSION 28 Références 28 2 LISTE DES TABLES Tableau 1: Capacité de séparation à l’unité de traitement de brut 12 Tableau 02 : Produits trouvés dans l’unité du 3ème et 4ème étage 14 Tableau 3 : Produits trouvé dans l’unité R3/R4 15 Tableau 04 : Produits trouvés dans l’unité R5 15 Tableau 05 : Échelle des gravités 21 Tableau 06 : Échelle des probabilités 22 Tableau 07 : Échelle des probabilités 22 Tableau 08 : Mots guides 22 3 LISTE DES FIGURES Figure 01: Équipements pétroliers entourant la ville de HASSI MESSAOUD 9 Figure 02 : Vue satellite du complexe industriel CINA 10 Figure 03 : Schéma simplifié unité traitement CINA-HMD 13 Figure 04 : PFD sous-système C dans le processus de LDHP ( unité Z-CINA ) 20 Figure 05 :PFD sous-système B dans le processus de compression du gaz R5 ( unité CINA ) 20 Figure 06 : Matrice de criticité 21 4 DÉFINITIONS & ABRÉVIATION ❖HAZOP : Hazard Opérabilité study ; étude des risques opérationnels. ❖Déviation : Écart par rapport aux intentions conceptuelles et opératoires. ❖Cause : La raison pour laquelle la déviation pourrait se produire. Plusieurs causes peuvent être identifiées pour une seule déviation. ❖Conséquence : le résultat de la déviation au cas où elle se produirait. Plusieurs conséquences peuvent résulter d’une cause et, inversement, une conséquence peut avoir plusieurs causes. ❖Sauvegardes : préventions/protections ❖P&ID : Piping and Instrumentation Diagram ; Diagramme de tuyauterie et d’Instrumentation. ❖PFD : Process Flow Diagram. ❖ESD: Emergency shut down avec décompression. ❖ALARP: As Low As Reasonably Practicable ❖UVCE : Unconfined Vapour Cloud Explosion « Atmosphère Explosif » 5 Remerciements Avant tout développement sur cette expérience professionnelle, il apparaît opportun de commencer ce rapport de stage par des remerciements, à ceux qui nous ont beaucoup appris au cours de ce stage, et même à ceux qui ont eu la gentillesse de faire ce stage un moment très profitable. Nous remercions énormément monsieur HAMADOUCHE YAHIA (chef de service prévention) et LEDMI ABDELLATIF (chef de service intervention ) pour leur dévouement , implication , critiques constructives , conseils qui nous ont permis de bien mener notre étude et d’évoluer notre vision de la recherche Nous tenons aussi à remercier l'ensemble du personnel HSE de tous les sites CINA & ZCINA que nous citons Boualem , Wissal , MR DOB… ainsi que le personnel de l’exploitation et maintenance pour leur gentillesse , le temps qu’ils nous ont consacré sachant répondre à toute nos interrogations sans oublier leur participation à l’aboutissement de ce rapport Je souhaite également adresser mes remerciements les plus sincères aux équipes pédagogiques et administratives de qui ont facilité nos démarches et ont assuré un suivi tout au long de notre stage. 6 INTRODUCTION Les hydrocarbures sont utilisés quotidiennement, tant par le particulier, le consommateur que les groupes industriels et professionnels. On y trouve notamment le pétrole et le gaz naturel. Leur extraction comme leur émission participent à l'augmentation de la concentration des gaz à effet de serre. Le secteur des hydrocarbures a toujours présenté pour les économistes qui s’intéressent à l’Algérie un caractère fortement contrasté. La prévention des risques industriels requiert de procéder à l'analyse des produits et procédés dangereux impliqués dans les risques chimiques, dans les risques liés aux machines, mais aussi d'effectuer l'analyse de l'ergonomie des situations de travail. C’est à travers ce stage que nous allons pratiquer et appliquer une des méthodes d'analyse des risques industriels qu’est la méthode HAZOP. Après avoir visiter les centres industriels CINA et ZCINA et avoir compris tout le process de traitement du brut et compression du gaz au niveau de CINA ainsi que traitement du GPL qu’on a choisi un système pour chacun des 3 processus pour but de déterminer un noeud et appliquer la HAZOP qu’on résumerait par la suite sous la forme d’un tableau. 7 Chapitre I : Description SONATRACH HASSI MESSAOUD 1. Présentation de la direction régional HASSI MESSAOUD Le gisement pétrolier de Hassi-Messaoud d’une superficie de 6000 Km² est subdivisé géographiquement en deux zones nord et sud. Cette répartition remontant à 1956 lors de la découverte et l’exploitation du champ par les deux compagnies françaises CFPA au nord et la SNREPAL au sud, a engendré la création de deux centres de production. Au départ ces centres regroupent uniquement des installations de séparation, de traitement, de stockage et expédition du pétrole brut, par la suite, d’autres unités de traitement de gaz et de réinjection sont venues s’y greffer pour étendre davantage les centres de production. Le champ de Hassi Messaoud compte actuellement 934 puits, producteurs d’huiles, 129 puits injecteurs (gaz et eau). Ces derniers sont répartis sur-le-champ de Hassi Messaoud en blocs et en zones : Champ Nord : ce sont des blocs nommés de J à P, et les puits sont nommés OM (faisant référence à Ouargla Messaoud), la troisième lettres est obtenue par rapport à la situation du puits dans le bloc. L’activité raffinage s’est également développée par la construction de deux raffineries dont le rôle est l’approvisionnement du marché local en carburants. Actuellement, l’ensemble de ces unités nombreuses et diversifiées, forme trois complexes industriels sud et nord (CIS & CINA & ZCINA ). La production d’un puits est un mélange d’hydrocarbures, d’eau et d’impuretés pouvant se présenter dans des conditions thermodynamique déterminées sous forme d ‘un liquide d’un gaz ou un triphasique. Pour acheminer cette production sur les lieux de consommation et de raffinage, on est conduit à expédier séparément : ⮚Une phase liquide dont la tension de vapeur est compatible avec le transport par pipe (formation de bouchons de vapeur) et par tanker (pression limite admissible) ⮚Une phase gazeuse telle qu’au cours du transport par pipe, il n’y a pas de condensation ni par refroidissement ni par chute de pression (condensation rétrograde). En général, cette production subit un traitement sur le champ de production avant d’être expédiée. 8 Le traitement consiste à séparer les principaux composants de l’effluent brut qui, à l’origine se trouve dans le gisement dans un état d’équilibre, dépendant de sa composition et des conditions de pression et de température existant dans la formation. L’exploitation d’un gisement de brut détruit cet équilibre par le jeu des pertes de charge, l’effluent subit des décompressions successives provoquant le dégazage de l’huile et la condensation de l’eau. La séparation des différents constituants d’un fluide est basée sur la différence des propriétés physiques de chacun des constituants (huile, gaz et eau). Pour ce qui nous concerne, cette propriété est essentiellement la densité. On admet que la séparation est toujours une opération incomplète, une huile sortant d’un séparateur contient toujours du gaz libre et de l’eau dissoute. Les deux complexes CIS et CINA composés d’une chaîne de procédés plus ou moins complexe ont pour fonction le traitement des effluents en provenance des puits producteurs. Ces procédés sont faits pour prendre en charge: ● Le traitement de l’huile : séparation huile- eau- gaz, dessalage, et stabilisation; ● Le traitement des gaz associés pour la production des GPL et condensat; ● Le traitement des eaux huileuses pour la protection de l’environnement; ● Le raffinage d’une partie du brut pour la production de carburants ; ● La réinjection des gaz résiduels pour le maintien de la pression du gisement ; ● L’injection d’eau pour le maintien de la pression du gisement. Figure 1: Équipements pétroliers entourant la ville de HASSI MESSAOUD 9 2. Description du site industriel CINA Le complexe industriel CINA situé au nord du champ, reçoit la production totale en huile des zones nord, cette production provient essentiellement des unités satellites et des séparateurs sur champs d’une part et directement des puits en LDHP (ligne directe haute pression), et en LDMP (ligne directe moyenne pression) d’autres part. Le complexe CINA est composé d’une chaîne uploads/Industriel/ rapport-hazop-1-pdf.pdf