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1 UNIVERSITE BADJI MOKHTAR ANNABA- Support Pédagogique pour les étudiants en li

1 UNIVERSITE BADJI MOKHTAR ANNABA- Support Pédagogique pour les étudiants en licence HSI" SECURITE DES INSTALLATIONS ET DES EQUIPEMENTS INDUSTRIELS Mr. LAKEHAL.Ali 2017 2 CONTENU DE LA MATIERE SELON LE CANEVAS MINISTERIEL Chapitre 1 Rappel du contexte du dispositif normatif de la sécurité des installations et des équipements industriels Chapitre 2 Technologie et définitions Chapitre 3 Sécurité des installations Chapitre 4 Sécurité des machines et équipements : distance de sécurité, protecteurs, autres dispositifs de sécurité (détecteurs, arrêts d’urgences,…) Chapitre 5 Sûreté de fonctionnement des machines : Circuits de commandes automates programmables, systèmes instrumentés de sécurité 3 OBJECTIFS Diagnostiquer les situations de dangers dans les installations ou bien lors de l’utilisation des machines, définir les zones de sécurité, comprendre le fonctionnement et l’usage des machines. "NB : Ce document représente uniquement un support pédagogique pour le cours de la sécurité des installations et des équipements industriels destiné pour les étudiants en L3 HSI. " 4 QUELQUES NOTATIONS APD : Analyse préliminaire des dangers APR : Analyse préliminaire des risques HAZID : HAZard Identiﬁ cation - Identiﬁ cation des risques HAZOP : HAZard & Operability - Analyse des risques et opérabilité LOPA : (Layer Of Protection Analysis) : principe, détermination des IPL (Independant Protection Layers), évaluation du besoin d’une SIF (Safety Instrumented Function), avec SIL : (Safety Integrity Level) associé. Préparation et animation des revues. APD : Analyse Préliminaire des Dangers, AMDE : Analyse des Modes de Défaillances et de leurs Effets, MDS : Méthode du Diagramme de Succès, MTV Méthode de la Table de Vérité, MAC : Méthode de l’Arbre des Causes, MCPR : Méthode des Combinaisons de Pannes Résumées, MACQ : Méthode de l’Arbre des Conséquences, MDCC : Méthode du Diagramme Causes-Conséquences, MEE : Méthode de l’Espace des Etats. 5 Chapitre 1 Rappel du contexte du dispositif normatif de la sécurité des installations et des équipements industriels 6 RAPPEL Sécurité La sécurité peut être définie comme un état de confiance vis-à-vis de risques encourus. La sécurité peut concerner : - La sécurité (individuelle), - La sécurité des installations industrielles, - La sécurité des produits. La sécurité vise à réduire les risques, sur le plan environnemental, social, économique, générés par l'activité de l'entreprise sur un plus long terme. Nous allons étudier seulement les aspects liés à la sécurité industrielle des équipements, des installations dont il faudra éviter la défaillance ou la détérioration. Les mesures de sécurité peuvent être classées en : 1. Mesures de sécurité actives : Elles ont pour but de réduire la probabilité des incidences, de réduire le nombre d'accidents, de la même façon que la prévention primaire réduit le risque de déclaration ou d'incidence des maladies ; 2. Mesures de sécurité passives : Elles ont pour but de réduire les conséquences des accidents, de la même façon que la prévention secondaire réduit les conséquences et les suites des maladies, une fois que celles-ci sont déclarées. Un exemple typique de sécurité passive est la ceinture de sécurité. La loi impose aux automobilistes de s'attacher à leur siège avec une ceinture de sécurité. Installations Une installation est constituée d’un ensemble d’appareils qui se trouvent dans un même lieu. 7 Équipements industriels La notion d'équipement représente l'ensemble des accessoires fonctionnels, appareils ou machines. En général des machines qui représentent un ensemble de pièces ou d'organes liés entre eux, dont au moins un est mobile, auxquels sont associés, selon les besoins, des actionneurs, des circuits de commande et de puissance, réunis de façon solidaire en vue d'une application définie, notamment pour la transformation, le traitement, le déplacement et le conditionnement d'un matériau. Sécurité des installations et des équipements industriels Process Ensemble des étapes ou des réglages, secrets ou non, qui permettent le bon fonctionnement d’un procédé industriel. Normalisation/réglementation Le mot norme vient du latin « norma » qui désigne un état, moyen, considéré comme une règle à suivre. Le choix d'appliquer une norme est un acte volontaire du concepteur, du fabricant ou de l'utilisateur de matériel. Ainsi, il doit être clair que, lors de l'établissement d'une norme, même si des valeurs limites sont données, elles ne doivent être considérées que comme des valeurs de référence. Les spécifications techniques détaillées des produits ou des matériels auxquels elles s'appliquent. Elles visent à harmoniser uniquement les exigences essentielles auxquelles doivent satisfaire les produits pour un organisme de normalisation qu’il soit locale ou international comme : 8 Algérie : l’institut Algérien de Normalisation (IANOR) France : l’institut Algérien de Normalisation (AFNOR) Europe : CEN, CENELEC et l'ETSI… ISO est considéré comme le principal organisme mondial de normalisation. Exemples de normes : Normes Algériennes • NA 5268/NF P 98-086 :1992 travaux publics • NA 464/NFP18-594: 2004 Granulats • NA 778/NFP18-011:1985 Bétons • NA 5225/EN 12606-2:1999 Bitumes Normes canadiennes • CSA Z432 Sécurité des machines • CSA Z434 Sécurité des robots industriels • CSA Z460 Maîtrise des énergies dangereuses Normes américaines • ANSI B11 Série de normes particulières à certaines machines Une structuration en 3 niveaux : Normes de type A : normes fondamentales de sécurité, contenant des notions fondamentales, des principes de conception et des aspects généraux relatifs aux machines Normes de type B : normes qui traitent la sécurité des systèmes. 9 Normes de type C : normes de sécurité par catégorie de machines, qui traitent des spécifications de sécurité détaillées s’appliquant à une machine particulière ou à un groupe de machines Iso : C’est l’abréviation de l'Organisation internationale de normalisation (ISO), qui est classée par domaines. Certaines normes peuvent apparaître dans plusieurs domaines exemple :  ISO 9000 : Systèmes de management de la qualité - principes essentiels et vocabulaire  ISO 9001 : Systèmes de management de la qualité - Exigences  ISO 9004 : Systèmes de management de la qualité - Lignes directrices pour l'amélioration des performances  ISO 14001 : Système de management concernant l’environnement Danger Un danger, ou un phénomène dangereux représente toute situation dans laquelle une personne est exposée à une ou plusieurs causes capables de provoquer une lésion ou une atteinte à la santé. Il faut faire la différence entre danger et risque, entre sécurité et sûreté. Zone dangereuse C'est toute zone située à l’intérieur ou autour d’une machine et qui présente un risque pour la santé, la sécurité ou l’intégrité physique des travailleurs. 10 Quelques phénomènes associés aux éléments à risque : On peut citer : Batteries, Charges explosives, Fluides sous pression, Générateurs électriques, Pompes, Ventilateurs, Interrupteurs, dispositifs de mise en route, Énergie sous toutes ses formes, Catalyseurs chimiques, Combustibles, Conteneurs sous pression, Dispositifs de chauffage, Machines tournantes, Objets susceptibles de tomber, Etc. 1. DOMAINE MECANIQUE Fissuration, Déformation, Usure, Corrosion sous tension, Oxydation, Précontraintes, Cisaillement, Frottement, Vibration, Adhérence, Réaction…etc. 2. DOMAINE “HYDRAULIQUE- PNEUMATIQUE- GAZ” Coup de bélier, Onde de choc, Turbulence, Couplage fluide – Structure, Vaporisation, Condensation, Solidification…etc. 3. DOMAINE CHIMIQUE Absorption, Auto-ignition, Ionisation, Électrolyse, Décomposition, Polymérisation, Affinité, Corrosion, Précipitation...etc. TECHNOLOGIE La technologie est l'étude des outils et des techniques. Le terme désigne tout ce qui peut être dit aux diverses périodes historiques sur l'état de l'art en matière d'outils et de savoir- faire. Il inclut l'art, l'artisanat, les métiers, les sciences appliquées et éventuellement les connaissances. Par extension, il désigne les systèmes ou méthodes d'organisation qui permettent telle ou telle technologie, ainsi que tous les domaines d'études et les produits qui en résultent. 11 Un schéma de procédé Un schéma de procédé (process flow diagram ou PFD en anglais) est un diagramme utilisé en ingénierie (génie chimique, systèmes de transport, etc.) pour décrire les flux de matières et les équipements principaux d'un procédé. Seuls les équipements en contact direct avec les produits chimiques ainsi que les moyens de transport de ceux-ci (pompes, tuyaux,...) sont représentés. Le schéma fonctionnel Le schéma fonctionnel, appelé aussi schéma-bloc, schéma de principe ou en anglais block diagram, est la représentation graphique simplifiée d'un procédé relativement complexe impliquant plusieurs unités ou étapes. Il est composé de blocs connectés par des lignes d'action. Il est utilisé principalement en automatisme, en traitement du signal, en génie chimique et en fiabilité. Schéma P&ID Un schéma tuyauterie et instrumentation (en anglais Piping and instrumentation diagram ou Process and instrumentation diagram, abrégé P&ID) est un diagramme qui définit tous les éléments d'un procédé industriel. Il est le schéma le plus précis et le plus complet utilisé par les ingénieurs pour la description d'un procédé. Il se distingue du schéma de procédé par l'ajout des éléments de contrôle, les armatures, les détails sur l'isolation et la protection des installations et la position coordonnées des installations les unes par rapport aux autres (Fig. 1.1). 12 Figure 1.1 : Schéma PID d’un réservoir à toit flottant. Symboles Les installations ainsi que les vannes et les éléments de contrôle sont décrits par des symboles : Tuyau Tuyau isolé Pompe (général) Réacteur à double manteau Citerne Réacteur avec demi- tubes Ventilateur Bouteille de gaz Colonne 13 Four, incinérateur Tour de refroidissement Séchoir, évaporateur Échangeur de chaleur Échangeur de chaleur Échangeur de chaleur à plaques Vanne Vanne de contrôle Vanne manuelle Notations Propriété mesurée Indication Enregistrement Contrôle Contrôle Régulation Affichag e et Contrôle Débit uploads/Industriel/ sec-inst-equi-ind-l3-hsi-lakehal.pdf