HAZOP - SIMULATION D’UNE DÉVIATIONPHYSIQUE DANS UN PROCÉDÉCHIMIQUECAS DU BALLON DE SÉPARATION by Ahmed-Amine-B

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									          REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

                MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR
                   ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

                  UNIVERSITÉ EL HADJ LAKHDAR-BATNA

                INSTITUT D’HYGIÉNE ET SÉCURITÉ INDUSTRIELLE

                     MÉMOIRE DE FIN D’ÉTUDE
                  EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLÔME
                         D’INGÉNIEUR D’ÉTAT

                                   EN
                  HYGIÈNE &    SÉCURITÉ INDUSTRIELLE

                                 THÉME



   SIMULATION D’UNE DÉVIATION
    PHYSIQUE DANS UN PROCÉDÉ
             CHIMIQUE
   CAS DU BALLON DE SÉPARATION
              (11-B-001)
          SH/DP/IN AMINAS

Réalisé par :                                       Encadré par :
      TOUAHAR Hafed                                 Mr R. Sal
      ZEGUERROU Mourad                              Mr R. NAIT SAID




                                BATNA 2009
                                                      Remerciements
       Remercier, c’est le plaisir de se souvenir de tous ceux qui, par leurs
encouragements, leur disponibilité, leur amitié et leurs compétences, ont su créer une
ambiance de travail nous ayant permis de finaliser ce mémoire.
       Nous tenons à remercier nos encadreurs : Dr. R.NAIT SAID, Mr. R.SAL et
  me
M . N.OUAZRAOUI pour leurs aides, remarques et conseils.
       Nous tenons à remercier aussi Dr. M.KORICHI de l’Université de OUARGLA,
et Mr. N.BELAMOUDI pour leurs participations et leurs contributions à la bonne marche
de notre mémoire.
       Nos remerciements vont également aux étudiants magistères, Mr. I.SELLAMI,
Mr. M.BOURARECHE.
       Nous remercions également tous le personnels de SONATRACH/Division de
Sécurité/In Aminas, notamment messieurs OULAD BRAHEM et Y.ZARITA et le
personnels de champ d’EDJELEH particulièrement: Mr. N.ZAIDI, Mr. M.LABOUKH,
Mr. S.TITAOUIN et Mr. M.DERDOUR…
       A tous ceux qui de près ou de loin, ont contribué à la réalisation de ce mémoire.
       Enfin, nos derniers remerciements vont à l’ensemble de la famille enseignante de
l’institut d’hygiène et sécurité industrielle.




                                                                              Hafed……
                                                                             Mourad……



                                                                                           I
                                         Dédicaces
Je dédié ce travail à :

                          Mes parents et toute ma famille

                          Mes amis et mes collègues




                                                      Mourad……



                                                            II
                                          Dédicaces
Je dédié ce travail à :

                          Ma famille et tous les amis




                                                        Hafed……



                                                             III
                                                                    Table des matières
Liste des tableaux et des figures ........................................................................................ VI
Acronymes et Abréviations ............................................................................................. VIII
Introduction générale ............................................................................................................ 1


CHAPITRE 1 : Présentation générale de l’RGTE ................................................................ 3
1.1                  Situation géographique ................................................................................. 4
1.2                  Description du process .................................................................................. 6
1.2.1                Centres de Séparation ................................................................................... 6
1.2.2                Soufflante ...................................................................................................... 7
1.2.3                Compression et Déshydratation .................................................................... 8
1.2.3.1              Compression ................................................................................................. 8
1.2.3.2              Unité de Déshydratation TEG ..................................................................... 10
1.2.3.2.a            Déshydratation ............................................................................................ 10
1.2.3.2.b            Régénération du TEG ................................................................................. 11
1.3                  Système d’arrêt d’urgence .......................................................................... 12
1.3.1                Description de l’arrêt d’urgence ................................................................. 12


CHAPITRE 2 : Application de la méthode HAZOP .......................................................... 15
2.1                  Présentation de la méthode HAZOP ........................................................... 16
2.1.1                Historique et domaine d’application ............................................................ 16
2.1.2                Objectifs de La méthode HAZOP ............................................................... 16
2.1.3                Principe de La méthode HAZOP ................................................................ 17
2.1.4                Paramètres de fonctionnement .................................................................... 17
2.1.5                Mots-guides et Déviations .......................................................................... 17
2.1.6                Déroulement de la méthode ........................................................................ 18
2.1.7                Avantages et Limites de la méthode ........................................................... 20
2.1.7.1              Avantages .................................................................................................... 20
2.1.7.2              Limites ........................................................................................................ 20
2.2                  Application de la méthode HAZOP ............................................................ 21
2.2.1                Système choisi (SS) .................................................................................... 21
2.2.2                Décomposition structurelle, fonctionnelle et temporelle de la SS .............. 21



                                                                                                                                    IV
Table des matières


2.2.3                 Tableaux HAZOP pour la SS ..................................................................... 29


CHAPITRE 3 : Modélisation et Simulation ....................................................................... 42
3.1                   Le choix de la simulation ............................................................................ 43
3.1.1                 Complexité .................................................................................................. 43
3.1.2                 Incertitude ................................................................................................... 44
3.2                   Mode de fonctionnement dans un simulateur ............................................. 45
3.3                   Description du simulateur HYSYS ............................................................ 45
3.4                   Concepts de base du simulateur HYSYS .................................................... 46
3.5                   Environnement de développement dans HYSYS ....................................... 47
3.6                   Modèle de l’unité soufflante ....................................................................... 48
3.6.1                 Mode régime permanent ............................................................................ 49
3.6.1.a               Environnement de Base .............................................................................. 49
3.6.1.b               Environnement Principal (Environnement de Simulation) ......................... 50
3.6.1.c               Environnement sous-diagramme « Séparateur » ........................................ 50
3.6.2                 Mode régime transitoire .............................................................................. 51
3.6.2.a               Régulation "Tout Ou Rien" (TOR) ............................................................. 51
3.6.2.b               Mode fonctionnel ........................................................................................ 53
3.6.2.c               Mode dysfonctionnel .................................................................................. 55


Conclusion générale ........................................................................................................... 60
Bibliographie ...................................................................................................................... 62
Glossaire ............................................................................................................................. 64




                                                                                                                                       V
                   Liste des tableaux et des figures
Liste des tableaux
Tableau 1.1 Conditions d'exploitation de la section compression .................................... 8
Tableau 2.1 Mots-guides et Déviations .......................................................................... 17
Tableau 2.2 Décomposition de Soufflante ...................................................................... 22
Tableau 2.3 Feuille de programmation HAZOP ............................................................. 30


Liste des figures
Figure 1.1        Emplacement des installations du projet RGT à Edjeleh .............................. 4
Figure 1.2        Schéma générale (P&ID) des installations de RGTE ................................... 5
Figure 1.3        Centre de Séparation N° 8 ............................................................................. 6
Figure 1.4        Soufflante (11-K-001) ................................................................................... 7
Figure 1.5        Compression (20-K-001) ............................................................................ 10
Figure 1.6        Unité de Déshydratation TEG ..................................................................... 11
Figure 2.1        Déroulement de la méthode HAZOP .......................................................... 19
Figure 2.2        Soufflante .................................................................................................... 29
Figure 3.1        Approches pour étudier un système ............................................................ 43
Figure 3.2        Démarche de choix d’une méthode de simulation ...................................... 44
Figure 3.3        Exemple de Main Flowsheet dans HYSYS ................................................. 47
Figure 3.4        Environnements de développement dans HYSYS ...................................... 48
Figure 3.5        Schéma de l’unité soufflante par HYSYS .................................................. 48
Figure 3.6        Architecture de l’ensemble des blocs de simulation utilisés sous HYSYS . 49
Figure 3.7        Sous-diagramme de séparateur 11-B-001 ................................................... 50
Figure 3.8        Régulation d’un niveau de liquide dans un ballon de séparation ................ 51
Figure 3.9        Fonctionnement d’un régulateur "TOR" ..................................................... 52
Figure 3.10       Evolution de niveau de liquide et l’ouverture de la vanne dans le temps
                  (Etat idéal) ................................................................................................... 53
Figure 3.11       Evolution de niveau de liquide et l’ouverture de la vanne dans le temps
                  (PV<Threshold) .......................................................................................... 54
Figure 3.12       Evolution de niveau de liquide et l’ouverture de la vanne dans le temps
                  (Etat normal) ............................................................................................... 54




                                                                                                                                 VI
Liste des tableaux et des figures

Figure 3.13    Evolution de niveau de liquide et l’ouverture de la vanne dans le temps
               (PV>Threshold, OP = 1) ............................................................................. 55
Figure 3.14    Evolution de niveau de liquide et l’ouverture de la vanne dans le temps
               (PV>25%) ................................................................................................... 56
Figure 3.15    Sous-diagramme de séparateur (11-LICA-001 : High Alarm) ................... 56
Figure 3.16    Evolution de niveau de liquide et l’ouverture de la vanne dans le temps
               (PV> 35%) .................................................................................................. 57
Figure 3.17    Sous-diagramme de séparateur (11-LICA-001 : High High Alarm) .......... 57
Figure 3.18    Evolution de niveau de liquide et l’ouverture de la vanne dans le temps
               (PV> 95%) .................................................................................................. 58
Figure 3.19    Sous-diagramme de séparateur (Destruction de compresseur) ................... 58




                                                                                                                        VII
            Acronymes et Abréviations
AMDE    Analyse des Modes de Défaillance et de leurs Effets

BP      Basse Pression

BT      Basse Tension

C, CS   Centre de Séparation

CALC    Calculator

DCS     Distributed Control System

ESD     Emergency ShutDown

FC      Flow Controller

Fc      Fail Closed

FGL     Flaring Gas-Lift

FIC     Flow Indicator Controller

FO      Fail Open

FV      Flow Valve

GGFR    Global Gas Flaring Reduction Initiative

H       High selector

HAZOP   Hazard and Operability Study

HP      Haute Pression

HSE     Health, Safety and Environment

HYSYS   Hyprotech System

ICI     Imperial Chemical Industries

IHSI    Institut d’Hygiène et Sécurité Industrielle



                                                              VIII
Acronymes et Abréviations

LC                  Level Controller

LI                  Level Indicator

L1CA                Level Indicator Controller Alarm

LSHH/LAHH           Level Switch High High /Level Alarm High High

LV                  Level Valve

MN                  Maintenance

MT                  Moyenne Tension

OP                  Out Put

P&ID                Piping and Instrumentation Diagram

PC                  Pressure Controller

PDAH                Pressure Difference Alarm High

PDI                 Pressure Difference Controller

PdT                 Pressure difference Transmitter

PFD                 Process Flow Diagram

PI                  Pressure Indicator

PICA                Pressure Indicator Controller Alarm

PLC                 Programmable Logic Controller

PSHH/ PAHH          Pressure Switch High High/Pressure Alarm High High

PSLL/PALL           Pressure Switch Low Low/Pressure Alarm Low Low

PV                  Pressure Valve

Pv                  Process variable

RGTE                Récupération des Gaz Torchés du champ d’EDJELEH

SC                  Section Compression


                                                                         IX
Acronymes et Abréviations

SdF                 Sûreté de Fonctionnement

SIS                 Safety Instrumented System

SP                  Set Point

SS                  Section Soufflante

TC                  Temperature Controller

TEG                 Tri Ethylene Glycol

TI                  Temperature Indicator

TICA                Temperature Indicator Controller Alarm

TOR                 Tout Ou Rien

TSHH/ TAHH          Temperature Switch High High/Temperature Alarm High High

UPS                 Uninterrupted Power Suplay

UZA                 Relies et alarme de déclanchement

VSHH/ VAHH          Vibration Switch High High/Vibration Alarm High High

XP                  Exploitation

XV                  Vanne d’isolement

ZSHH/ ZAHH          Position Switch High High/Position Alarm High High




                                                                               X
                                        Introduction générale
       Les systèmes industriels, notamment les industries chimiques sont devenues de plus
en plus complexes par l’automatisation des procédés donnant naissance à de nouveaux
risques qu’il faut maitriser. Pour cela, une analyse des risques pour assurer la sécurité des
installations et la protection de l’environnement et l’homme s’avère indispensable. Dans
ce contexte, SONATRACH a mis en place, en mars 2005, une installation RGTE dont le
but:


   •   Minimisation de la quantité des gaz brulés au niveau de la torche au champ
       d’Edjeleh;
   •   Récupération et traitement efficaces et économiques du gaz provenant des centres
       de séparation d’Edjeleh par compression et déshydratation du gaz récupéré pour
       l’expédition de gaz de gas-lift vers le champ d’Edjeleh et du gaz naturel vers
       Zarzaïtine (unité de production d’électricité) ;
   •   Conservation des hydrocarbures par des pressions de gas-lift;
   •   Un environnement de travail sûr pour la protection du personnel et des biens ;
   •   La protection de l’environnement ;
   •   L’exploitation fiable des installations.


       Cependant, cette installation présente en elle-même une source de danger .En effet,
dans le cas de défaillance des équipements de sécurité de cette installation les
conséquences seront néfastes, d’où la nécessité d’une analyse des risques.


        L’objectif de ce travail est l’utilisation d’une méthode d’analyse qualitative des
risques : HAZOP (Hazard and Operability Study) à pour:
   •   Identifier les risques liés au procédé;
   • Identifier les scénarios d’accidents possibles et vérifier l’efficacité des barrières de
       sécurité existantes par l’utilisation d’un simulateur HYSYS. Ce dernier présente
       plusieurs avantages citons, la modélisation complète du système réel permettant
       ainsi une économie de temps importante et de coût d’analyse, en calculant les
       différentes sorties (les compositions, les températures…etc.) des différents courants
       des opérations composant le procédé.
Introduction générale

       Ce mémoire est organisé en trois chapitres:


Chapitre 1 : Dans une première partie, une présentation générale de l’RGTE et une
description du procédé de récupération des gaz torches ont été données.
Chapitre 2 : Dans ce chapitre, une présentation de la méthode HAZOP et une
décomposition structurelle, fonctionnelle et temporelle de la SS ont été données, ainsi
qu’une application de la méthode HAZOP.
Chapitre 3 : Le principe et la nécessité d’une modélisation par simulation ont été
expliqués. Une description du simulateur HYSYS est donnée avec une application de cet
outil à l’analyse de la déviation « Haut Niveau » au niveau du séparateur, comme exemple
d’étude. Enfin, une conclusion est donnée.


Enfin on clôture ce travail par une conclusion générale.
                                                                                   1
         Présentation générale de l’RGTE
        Le gaz produit dans le champ d'Edjeleh dans le Bloc 241 était brûlé à la torche dans
dix centres de séparation. Le gaz requis pour le gas-lift était amené de Zarzaïtine au champ
d'Edjeleh afin de permettre la récupération des hydrocarbures. Le projet consiste à
récupérer le gaz actuellement brûlé à la torche au champ d'Edjeleh afin de pouvoir l’utiliser
en tant que source de gas-lift des puits de pétrole du champ par la ligne de 8’’ existante
et / ou de l’expédier vers les installations de traitement FGL à Zarzaïtine, à 45 kilomètres
au nord des installations du projet par la ligne de 8’’ existante d'où il sera utilisé pour
produire de l'électricité.


L’objectif du projet consiste à réaliser ce qui suit :
    •   Minimisation de torchage du gaz au champ d’Edjeleh conformément aux termes du
        Partenariat Mondial pour la Réduction des Gaz Torchés (GGFR) dont l’Algérie est
        partie prenante ;
    •   Récupération et traitement efficaces et économiques du gaz provenant des centres
        de séparation d’Edjeleh par compression et déshydratation du gaz récupéré pour
        l’expédition de gaz de gas-lift vers le champ d’Edjeleh et de gaz naturel vers
        Zarzaïtine ;
    •   Conservation des hydrocarbures et maintien par gas-lift des pressions des
        hydrocarbures dans les roches-réservoirs du Carbonifère et du Dévonien d’Edjeleh ;
    •   Un environnement de travail sûr pour la protection du personnel et des biens ;
    •   La protection de l’environnement ;
    •   L’exploitation fiable des installations ;
Présentation générale de l’RGTE

1.1      Situation géographique

         La première découverte d'hydrocarbures du champ d'Edjeleh remonte à 1956. Situé
dans le bassin d’Illizi, à environ 60 km au sud-est d’In Aménas et 250 km au nord-est
d’Illizi, dans le sud-est de l’Algérie (Figure1.1).Depuis, la prospection et la mise en valeur
continues de ce champ ont conduit à l'exploitation actuelle de la roche-réservoir par 212
puits actifs produisant des hydrocarbures; le maintien de la pression dans la roche-réservoir
est aidé par 55 puits d'injection d'eau (en mars 2005). Les réserves totales sont estimées à
160,54 millions de m3 d'hydrocarbures et de condensat1 (1,01 milliard de barils2), les
réserves récupérées sont estimées à 48,58 millions m3 (305,56 milliards de barils), avec
une production cumulée atteignant 38,18 millions m3 (240,14 milliards de barils) [26].




            Figure 1.1-Emplacement des installations du projet RGT à Edjeleh [26]

         Le gaz récupéré des dix centres de séparation du champ d'Edjeleh acheminé vers
l'Installation de compression. Une partie du gaz récupéré devra être accélérée dans une
section soufflante afin d'atteindre le collecteur d'admission de l'installation de compression
avec suffisamment de pression. Dans l'installation de compression, le gaz sera comprimé,
déshydraté et renvoyé au champ d'Edjeleh.


1 : c'est un mélange des hydrocarbures liquides contient des traces des gaz légers C5+.
2 : 1 baril = 159 L.
                                                                                            4
Présentation générale de l’RGTE




                                  Figure 1.2-Schéma générale (P&ID) des installations de RGTE [20]


                                                                                                     5
Présentation générale de l’RGTE

1.2      Description du process

1.2.1 Centres de Séparation


         Le champ d’Edjeleh comporte 10 centres de séparation ; le pétrole et le gaz des
puits sont distribués vers les ballons de séparation, les pressions de séparation des ballons
entre 0 ,4 à 0,6 bar [19], le gaz séparé est acheminé vers les installations de l’RGT par un
réseau des conduites d'écoulement, l’eau est acheminé vers bourbier et le pétrole vers In
Aminas par les pompe 50-P2-008-A/B après le stockage dans les bacs 50-R-008-A/B.
         Le gaz du champ d'Edjeleh est saturé d'eau et contient en moyenne 3% de dioxyde
de carbone3. L'eau et le dioxyde de carbone mélangés peuvent conduire à des problèmes de
corrosion dans les conduites et les systèmes du process. A chaque centre de séparation, de
faibles quantités d'inhibiteur de corrosion4 seront injectées dans le flux de gaz récupéré,
saturé d'eau, à l'aide d'une pompe d’injection [25].




                           Figure 1.3- Centre de Séparation N° 8




3 : CO2.
4 : Anti-corrosion
                                                                                           6
Présentation générale de l’RGTE

1.2.2   La Soufflante


        Le gaz collecté aux centres de séparation CS7, CS8, CS9 et CS10 est à basse
pression (entre 0,30 et 0,40 bar). Il comprimé par la soufflante (11-K-001) de 0,9 bar à
2 ,3 bar selon le process suivant : Il acheminé vers un dispositif antibuée (démister) qu’il
est le ballon de séparation (11-B-001) -est un séparateur de type vertical il peut recueillir
des particules de liquide qui pourraient être amènes par la ligne de collecte d’aspiration où
les condensats éventuellement présents- ,le flux de gaz est ensuite acheminé vers
l'aspiration du compresseur (11-K-001) afin d'être comprimé d'environ 0,9 bar et 16,8 °C
(25 °C en été et 10 °C en hiver) à une moyenne de 2,3 bar et 109 °C (2,1 bar, 105 °C en été
et 2,8 bar, 114 °C en hiver) [19]. Il s'agit d'un compresseur centrifuge électrique Mitsubishi
d'une puissance de 1284 kilowatts. Au refoulement du compresseur, un inhibiteur de
corrosion (11-V-001-P1) est injecté dans le flux de gaz qui est refroidi dans des
aéroréfrigérants (11-E-001) entre 55 et 60 °C. Le flux de gaz est ensuite exporté vers la
section compression principale qui comprime le gaz de CS1 à CS10 par l'intermédiaire
d'un collecteur de ballon tampon et d'un pipeline de 18".




                           Figure 1.4-Soufflante (11-K-001) [27]



                                                                                            7
Présentation générale de l’RGTE

1.2.3   La Compression et Déshydratation


        La section compression va comprimer le gaz récupéré du champ d'Edjeleh depuis
une pression de récupération inférieure à 1 bar jusqu'à 65 bar, de façon à ce que ce gaz
puisse être envoyé comme gaz de gas-lift au champ d'Edjeleh et l'excédent à l'unité FGL de
Zarzaïtine. Le compresseur fonctionne grâce à une turbine au gaz process. Le process
comprend quatre étages de compression successifs, puis le gaz est déshydraté dans une
unité de TEG et refroidi avant d'atteindre le manifold de sortie de l'installation.


1.2.3.1 Compression


        Le gaz collecté aux CS1, CS2, CS3, CS4, CS5, CS6 et à la section soufflante est
rassemblé dans un collecteur d’admission (manifold) de 32" et acheminé vers un premier
ballon tampon (20-B-001) [25]. Il est alors comprimé dans un compresseur (20-K-001)
centrifuge à turbine [de type SIEMENS GT10B (20-KT-001) à puissance de 28 mégawatts
nécessitant 3 854 Kg/h de gaz process sec préchauffé] à quatre étages à la pression
nominale indiquée dans le Tableau 1.1. Le flux de gaz est refroidi par des aéroréfrigérants
et les fluides sont récupérés dans des ballons tampons après chaque étage de compression.


    Etage du compresseur        Aspiration                     Refoulement
                                Pression     Température       Pression    Température
    1                           0.10 bar     15 °C             02.6 bar    118 °C
    2                           01.9 bar     55 °C             07.8 bar    116 °C
    3                           07.1 bar     55 °C             23.9 bar    133 °C
    4                           23.0 bar     55 °C             67.0 bar    140 °C


           Tableau 1.1-Conditions d'exploitation de la section compression [26]




                                                                                            8
Présentation générale de l’RGTE

Le gaz comprimé dans le compresseur à quatre étages selon le process suivant :


1er étage de compression
       Le gaz de ballon (20-B-001) est aspiré à une pression de 0,1 bar par le premier
étage de compresseur ou il est comprimé jusqu’au 2,6 bar puis il est refroidi à une
température de 55 °C par les aéroréfrigérants (20-E-001-A/B) le liquide former est
récupéré au niveau de ballon (20-B-002); la pression d’aspiration est réglée par une vanne
anti-pompage section BP.


2ème étage de compression
       Le gaz de ballon (20-B-002) est aspiré à une pression de 1,9 bar par le deuxième
étage de compresseur ou il est comprimé jusqu’au 7,8 bar puis il est refroidi à une
température de 55 °C par les aéroréfrigérants (20-E-002-A/B) le liquide forme est récupéré
au niveau de ballon (20-B-003).


3ème étage de compression
       Le gaz de ballon (20-B-003) est aspiré à une pression de 7,1 bar par le troisième
étage de compresseur ou il est comprimé jusqu’au 23,9 bar puis il est refroidi à une
température de 55 °C par les aéroréfrigérants (20-E-003-A/B) le liquide forme est récupéré
au niveau de ballon (20-B-004) ; la pression d’aspiration est réglée par une vanne
anti-pompage section HP.


4ème étage de compression
       Le gaz de ballon (20-B-004) est aspiré à une pression de 23,0 bar par le quatrième
étage de compresseur ou il est comprimé jusqu’au 67 bar puis il est refroidi à une
température de 55°C par les aéroréfrigérants (20-E-004-A/B) le liquide forme est récupéré
au niveau de ballon (20-B-005).


NB: le condensât récupéré au niveau des cinq ballons est envoyé vers le centre de
séparation CS5.




                                                                                        9
Présentation générale de l’RGTE




                         Figure 1.5-Compression (20-K-001) [27]


1.2.3.2 Unité de Déshydratation TEG


1.2.3.2.a Déshydratation


       Après le quatrième étage de compression, le flux de gaz est acheminé vers une
unité de déshydratation -l’unité TEG (20-V-001) - afin d’enlever l’eau contenue pour la
protection contre la corrosion et éviter la formation des hydrates et le gaz va subir un
contact à contre-courant dans le glycol contacor (20-V-001-C1) avec le TEG, ce qui
permet au TEG d'adsorber la vapeur d'eau mélangée avec le gaz. A la sortie (haut) de la
colonne de déshydratation, le gaz devrait avoir une teneur en eau par volume de moins de
50 mol/l. A la sortie de l'unité TEG, le flux de gaz aura une pression nominale de 65 bar et
une température nominale de 58 °C.




                                                                                         10
Présentation générale de l’RGTE

1.2.3.2.b Régénération du TEG


       Le TEG riche est envoyé vers le condenseur (20-V-001-E4) où il est dépressurisée
à 5,9 bar et préchauffé à 57 °C, puis il est dirigé vers le ballon (20-V-001-B3) où les
hydrocarbures condensés sont enlevés ensuite le glycol est filtré dans les filtres à glycol
(20-V-001-V2A/B) et le filtre à glycol (20-V-001-V3) après filtration le glycol est
réchauffé à une température égale à 179 °C par l’échangeur de glycol pauvre /riche
(20-V-001-E3),puis il est envoyé à la colonne de régénération TEG (20-V-001-E1) qu’est
un échangeur de chaleur a plateaux, le régénérateur de glycol est un système de rebouillage
avec un condenseur de tête. L’eau est récupérée par distillation. La vapeur d'eau est
évacuée dans l'atmosphère en haut de la colonne tandis que le glycol régénéré est rectifié
dans le ballon inférieur (20-V-001-B1) via une colonne à garnissage puis il est refroidi à
une température égale à 86°C par l’échangeur (20-V-001-E3). Le glycol régénéré est
pompé avec la pompe (20-V-001-P1A/B) vers le glycol contactor (20-V-001-C1)
à 68,3 bar et 60 °C (après avoir été refroidi par les aéroréfrigérants).




                       Figure 1.6- Unité de Déshydratation TEG [27]




                                                                                        11
Présentation générale de l’RGTE

1. 3       Système d’arrêt d’urgence

           Toute condition ayant pour résultat une perte immédiate de contrôle des opérations
des installations, avec la possibilité de mettre en danger la vie de personnel et
d’endommager les équipements, doit être considérée comme celle qui nécessite une action
corrective et immédiate.
Les procédures d’urgence contrôlent en toute sécurité les installations pendant des
dérangements ou l’arrêt causé par les cas suivants :
       •   Panne d’équipements ;
       •   Erreurs d’opération ;
       •   Manque et coupure des utilités ;
       •   Incendie et fuit de gaz.


           Les installations seraient arrêtées en cas d’urgence tant automatiquement que
manuellement.
           L’arrêt d’urgence automatique est réalisé automatiquement par la séquence
verrouillage suite à une signalisation émis par un élément d’instrument détecteur. D’autre
part, l’arrêt d’urgence manuel est réalisé manuellement par l’opérateur lorsque l’on
découvert tout incident et pour empêcher son développement [19].


1.3.1      Description de l’arrêt d’urgence


           Emergency ShutDown (ESD) est un type de SIS installé dans l’installation de
RGTE. ESD s’assure contre la possibilité de mettre en danger la vie du personnel et
d’endommager les installations et les équipements, en déclenchant toutes ou partie des
installations par le contrôle automatique pour minimiser le risque de dommage consécutif.


Les cas d’arrêt d’urgence des installations de l’RGTE sont listés ci-dessous :
A -Section soufflante
       •   Cas 11-1   : arrêt de la 11-K-001 ;
       •   Cas 11-2A : coupure de courant A5 ;
       •   Cas 11-2B : coupure de courant B6 ;
       •   Cas 11-3   : manque d’air instrument ;
       •   Cas 11-4   : incendie.
5 :L’alimentation électrique principale de SONALGAZ.
6 :l’alimentation électrique de secoure.
                                                                                          12
Présentation générale de l’RGTE

B -Section compression
   •   Cas 20-1 : arrêt de la 20-K-001/20-KT-001 ;
   •   Cas 20-2 : arrêt de 20-V-001 ;
   •   Cas 20-3A : coupure de courant A ;
   •   Cas 20-3B : coupure de courant B ;
   •   Cas 20-4 : manque d’air instrument ;
   •   Cas 20-5 : incendie.
Prenons le cas d’arrêt de la 11-K-001, Les causes possibles de l’arrêt du 11-K-001 sont les
suivants :
   1. Déclanchement de 20-K-001 : 20-UZA-001 ;
   2. Niveau du liquide dans le ballon de séparation pour soufflante (11-B-001)
       haut/haut : 11-LSHH-003 ;
   3. Température de refoulement soufflante haute/haute : 11-TSHH-003;
   4. Pression de refoulement soufflante haute/haute : 11-PSHH-007 ;
   5. Pression d’aspiration soufflante bas/bas : 11-PSLL-004 ;
   6. Causes mécaniques de la soufflante :
             •   Vibration de la soufflante haute/haute 11-VSHH-301 ;
             •   Position axiale de la soufflante haute/haute11-ZSHH-301.
   7. Bouton d’arrêt manuel "ON" ;
   8. Coupure de courant ;
   9. Manque d’air instrument ;
   10. Détecteur d’incendie.
Les actions réalisées automatiquement dans la section soufflant sont les suivantes :
   •   Arrêt de la 11-K-001 ;
   •   Fermeture de la vanne d’isolement aspiration du 11-K-001 :11-XV-001 ;
   •   Fermeture de la vanne d’isolement refoulement du 11-K-001 : 11-XV-002 ;
   •   Ouverture de la vanne de mise à l’air libre du 11-K-001 : 11-PV-008 ;
   •   Ouverture de la vanne d’anti-pompage du 11-K-001 : 11-FV-001 ;
   •   Toutes les vannes de contrôle seront mises en leur position sécurité.
       La 11-K-001est déclenchée et la section soufflante est isolée et dépressurisée par
les actions des vannes ci-dessus.
       Le système d’huile de lubrification et d’étanchéité de la 11-K-001 ne s’arrête pas et
fonctionne de manière continue pour le refroidissement de la 11-K-001 sauf dans le cas de


                                                                                         13
Présentation générale de l’RGTE

la panne du système d’huile de lubrification et d’étanchéité ou de la coupure de courant.
Les 20-K-001/20-KT-001 ne seront pas déclenchés dans ce cas, la vitesse de la 20-KT-001
sera automatiquement diminuée et la pression du gaz de gas-lift sera diminuée aussi au
point de 55 bar.




                                                                                      14
                                                                                   2
    Application de la méthode HAZOP
       L’identification des dangers est un processus permettant de trouver, lister et
caractériser les situations, conditions ou pratiques qui comportent en elles-mêmes un
potentiel à causer des dommages aux personnes, aux biens ou à l'environnement. Ces
situations, conditions ou pratiques sont des dangers.


Dans ce chapitre on permettra :
   •   D’identifier la nature des dangers (utilisation de la méthode HAZOP) ;
   •   D’identifier les déviations possibles ;
   •   D’identifier les causes et les conséquences possibles suite à la survenance de ces
       déviations et la protection existante.


       Un avantage important des études HAZOP est que la connaissance qu'elles
apportent en identifiant de manière structurée et systématique les dangers potentiels et les
problèmes d'exploitabilité en analysant les dérives des paramètres de fonctionnement
s'avère d'une grande utilité pour déterminer les mesures à prendre.
Application de la méthode HAZOP

2.1       Présentation de la méthode HAZOP

2.1.1     Historique et domaine d’application


          La méthode HAZOP a été développée par la société Imperial Chemical Industries
(ICI) au début des années 1970. Elle a depuis été adaptée dans différents secteurs
d’activité.
          Considérant de manière systématique les dérives des paramètres d’une installation
en vue d’identifier les causes et les conséquences, cette méthode est particulièrement utile
pour l’examen de systèmes thermo-hydrauliques pour lesquels des paramètres comme le
débit, la température, la pression, le niveau, la concentration, sont particulièrement
importants pour la sécurité de l’installation.
          De par sa nature, cette méthode requiert notamment l’examen de schéma et plans de
circulation des fluides ou schéma P&ID. [11]


2.1.2     Objectifs de La méthode HAZOP


          La méthode HAZOP est une technique structurée et systématique appliquée a
l'examen d'un système définie en vue de:
      •   Identifier des dangers potentiels dans le système. le danger peut se limiter à la
          proximité immédiate du système ou étendre ses effets bien delà, comme dans le cas
          des dangers environnementaux.
      •   Identifier des problèmes potentiels d'exploitabilité posés par le système et en
          particulier, l'identification des causes des perturbations du fonctionnement et des
          déviations dans la production susceptible d'entrainer la fabrication des produits non
          conformes.
      •   Evaluer les causes et les conséquences des déviations par une évaluation semi
          quantitative, et proposer des actions d'amélioration. [11]


          En général, les études HAZOP ont pour objet d’identifier tous les dangers et
problèmes d'exploitation, quelque soit leur type ou leurs conséquences. La restriction d'une
étude HAZOP à l'identification des dangers permet une réalisation plus rapide et plus
facile.




                                                                                            16
Application de la méthode HAZOP

2.1.3   Principe de La méthode HAZOP



        La méthode HAZOP est dédiée à l’analyse des risques des systèmes
thermo-hydrauliques pour lesquels il est primordial de maîtriser des paramètres comme la
pression, la température, le débit…etc.
        L’HAZOP suit une procédure assez semblable à celle proposée par l’AMDE.
L’HAZOP ne considère plus des modes de défaillances mais les dérives potentielles
(ou déviations) des principaux paramètres liés à l’exploitation de l’installation. De ce fait,
elle est centrée sur le fonctionnement du procédé à la différence de l’AMDE qui est centrée
sur le fonctionnement des composants de l’installation. [11]


2.1.4   Paramètres de fonctionnement


        Les paramètres de fonctionnement pouvant avoir une incidence sur la sécurité de
l’installation doivent être sélectionnés, de manière fréquente, les paramètres sur lesquels
porte l’analyse sont :
Débit, Pression, Température, Niveau, Concentration ou composition chimique,
Contamination (polluant), Agitation, Incompatibilité, Panne d'utilité, Électricité statique,
Viscosité...etc. [8]


2.1.5   Mots-guides et Déviations


                       Mots-guides                        Déviations
                         Pas de            Absence de débit, de courant, …
                        Plus de            Excès de température, niveau, débit,
                        Trop de            pression,
                                           viscosité, ...
                        Moins de           Baisse de température, niveau, débit,
                       Pas assez de        pression,
                                           viscosité, ...
                         Inversé           Inversion de débit
                                           En dehors du fonctionnement normal
                                           Démarrage et arrêt intempestifs, bas
                        Autre que          régime, changement de catalyseur



                           Tableau 2.1- Mots-guides et Déviations [8]


                                                                                           17
Application de la méthode HAZOP

2.1.6   Déroulement de la méthode
Le déroulement d’une étude HAZOP se fait comme suit:
    1. Dans un premier temps, choisir une ligne ou une maille. Elle englobe généralement
        un équipement et ses connexions, l’ensemble réalisant une fonction dans le
        procédé identifié au cours de la description fonctionnelle ;
    2. Choisir un paramètre de fonctionnement ;
    3. Retenir un mot-guide et générer une dérive ;
    4. Vérifier que la dérive est crédible. Si oui, passer au point 5, sinon revenir au
        point 3 ;
    5. Identifier les causes et les conséquences potentielles de cette dérive ;
    6. Examiner les moyens visant à détecter cette dérive ainsi que ceux prévus pour en
        Prévenir l’occurrence ou en limiter les effets ;
    7. Proposer, le cas échéant, des recommandations et améliorations ;
    8. Retenir un nouveau mot-guide pour le même paramètre et reprendre l’analyse au
        point 3),
    9. Lorsque tous les mots-guides ont été considérés, retenir un nouveau paramètre et
        reprendre l’analyse au point 2),
    10. Lorsque toutes les phases de fonctionnement ont été envisagées, retenir une
        nouvelle ligne et reprendre l’analyse au point 1). [11]
Ces étapes sont illustrées par un organigramme suivant:




                                                                                     18
 Application de la méthode HAZOP




                          Choisir la partie du système à analyser


                         Choisir un paramètre de fonctionnement
                                        Ex. : niveau

                                   Choisir un mot-guide
                                       Ex. : plus de
                                                                                  ~
                                                                                  ~

                                    La dérive est-elle              NON
                                        possible ?

                                                 OUI

                       Causes et conséquences possibles de dérive?



                                 Est-ce dangereux ou                      NON
                                 incompatible avec le
                                  bon fonctionnement ?

   Vérification
si pas de risque                                OUI
    Nouveau
                                                            NON         Prévoir modifications
                                   Est-ce détectable                      qui permettent de
                                     par l'opérateur ?                    détecter le risque

                                                  OUI

                      Modifications pour éliminer, diminuer le risque


                                   Est-ce que le risque           NON     Rechercher d'autres
                                    justifie la dépense ?                   Modifications ou
                                                                           Accepter le risque

                                               OUI

                            Désignation d'un responsable pour
                                  La mise en œuvre, le suivi,
                             La vérification de la modification



                                    Autre mot-guide ?

                           Autre paramètre de fonctionnement ?


                   Figure 2.1-Déroulement de la méthode HAZOP [8]


                                                                                                19
Application de la méthode HAZOP

2.1.7   Avantages et limites de la méthode
2.1.7.1 Avantages


   •    HAZOP est un outil particulièrement efficace pour les systèmes thermo-
        hydrauliques ;
   •    Cette méthode présente un caractère systématique et méthodique ;
   •    Méthode semi quantitative à utilisation plus simple.


2.1.7.2 Limites


        •   HAZOP permet difficilement d’analyser les évènements résultant de la
            combinaison simultanée de plusieurs défaillances ;
        •   Il est parfois difficile d’affecter un mot-guide à une portion bien délimitée du
            système à étudier. Cela complique singulièrement l’identification exhaustive
            des causes potentielles d’une dérive ;
        •   Les systèmes étudiés sont souvent composés de parties interconnectées si bien
            qu’une dérive survenant dans une ligne ou maille peut avoir des conséquences
            ou à l’inverse des causes dans une maille voisine et inversement. Bien entendu,
            il est possible à priori de reporter les implications d’une dérive d’une partie à
            une autre du système. Toutefois, cette tâche peut rapidement s’avérer complexe.




                                                                                          20
Application de la méthode HAZOP

2.2     Application de la méthode HAZOP

2.2.1   Système choisi (SS)

        Le flux de gaz comprimé par la soufflante (11-K-001) de 0,9 bar à 2 ,3 bar exporté
vers la section principale de compression pour l’utiliser comme un gas-lift pour le champ
d’EDJELEH, dans le cas d’arrêt total de la SS, la pression de gas-lift vers les puits sera
diminuée au point de 55 bar, pour cela on applique la méthode HAZOP pour identifier les
risques liés à la circulation de gas-lift dans la SS et déterminer aussi leurs causes et
conséquences possibles .


2.2.2   Décomposition structurelle, fonctionnelle et temporelle de la SS

        De façon à pouvoir conduire l'étude de SdF, la décomposition adéquate du système
doit permettre de définir clairement les constituants du système et leurs fonctions [14].
Cette décomposition sera consacrée à définir la structure de notre système étudié en
précisant les fonctions des différents constituants (sous-systèmes, équipements et
composants) du système global (Soufflante). En prenant en considération son aspect
temporel (phase de fonctionnement, phase d’arrêt d’urgence).




                                                                                       21
Application de la méthode HAZOP

                         Tableau 2.2 – Décomposition de Soufflante


                                       Phase de fonctionnement
  Sous-système                  Equipements                             Composants
 [Fonction principale]     [Fonction intermédiaire]               [Fonction élémentaire]
                                                        C111: 11-B-001
                                                        [Recueillir des particules de liquide qui
                                                        pourraient être éventuellement amenés à
                                                        travers   la     ligne   de   la   collecte
                                                        d'aspiration]
                                                        C112: 11-K-001
                                                        [Comprime le gas-lift de 0.9bar à 2.3 bar
                                                        de manière à maintenir la pression de
                                                        gaz comprimé au niveau suffisante à
                                                        l'aspiration de 20-K-001]
                                                        C113: 11-E-001A/B
SS1: Sous-système        E11:Equipements du circuit [Refroidissent le gaz refoulé par
d'alimentation           de gas-lift                    11-K-001 de109C° à 55 C°]
[Alimente la SS]         [Assure la compression de C114:11-PV-009
                         gas-lift et élimine les liquides [Vanne d'étranglement de refoulement]
                         existants]                     [Régulation du débit de gaz en fonction
                                                        de la pression de refoulement]
                                                        C115: 11-PV-008
                                                        [Vanne d'évente]
                                                        [Régulation du débit de gaz en fonction
                                                        de la pression de refoulement avec un
                                                        point de consigne supérieur à celui de la
                                                        11-PV-009]
                                                        C116:11-FV-001
                                                        [Régulation du débit d'aspiration en
                                                        fonction de pression d'aspiration pour la
                                                        sécurité de 11-K-001]




                                                                                                  22
Application de la méthode HAZOP

                     Tableau 2.2 – Décomposition de Soufflante (suite)


                                     Phase de fonctionnement
  Sous-système                  Equipements                           Composants
 [Fonction principale]     [Fonction intermédiaire]               [Fonction élémentaire]
                         E12: Equipements                C121:11-V-001-P1
                         d'anti-corrosion                [Injecte avant 11-E-001 l'inhibiteur de
                         [Injecte l'inhibiteur de        corrosion]
                         corrosion dans les pipes        C122:"sub Tank"
                         de la SS]                       [Réservoir d'inhibiteur de corrosion]
                                                         C131:Transformateur MT/MT
                                                         [Transforme l'énergie électrique de
                                                         30KVà 5.5KV]
                                                         C132: Transformateur MT/BT
                                                         [Transforme l'énergie électrique de
                                                         5.5KV à 380V]
SS1: Sous-système        E13: Equipements                C133:Groupe diesel en secoure
d'alimentation           d'alimentation électrique       [Alimente la SS par 380V en cas de
[Alimente la SS]         [Alimente la SS par l'énergie   coupure de courant]
                         électrique]                     C134:Les batteries
                                                         [Alimente la SS par 380V jusque le
                                                         démarrage de groupe diesel]
                                                         C135:UPS
                                                         [Alimentation sans coupure]
                                                         [Assure l'alimentation de 220V sans
                                                         coupure et charger les batteries]
                                                         C141:11-K-002-A/B
                                                         [Deux compresseur d'air instrument en
                                                         redondance passif]
                         E14:Equipements d'air           [Comprime l'air à 8bar]
                         instrument                      C142:11-V-002
                         [Alimentation des               [Unité de séchage d'air]
                         équipements en air instrument C143:11-B-006
                         dans la SS]                     [Réservoir d'air instrument sec]
                                                         [Autonomie de 30 minutes après arrêt du
                                                         11-K-002/A-B (suite coupure électrique)]


                                                                                                   23
Application de la méthode HAZOP

                     Tableau 2.2 – Décomposition de Soufflante (suite)


                                   Phase de fonctionnement
  Sous-système                 Equipements                             Composants
 [Fonction principale]     [Fonction intermédiaire]             [Fonction élémentaire]
                                                       C151: 11-K-001-B1
                                                       [Réservoir d'huile]
                                                       [Réserve d'huile de lubrification et
                                                       d'étanchéité]


                                                       C152: 11-K-001-P1/P2
                                                       [Deux     pompes     centrifuges         en
                                                       redondances passives à simples étages
                                                       sont installées pour assurer dans la SS
                                                       l'alimentation en huile de lubrification et
                                                       d'étanchéité]

SS1: Sous-système        E15: Equipements de l'huile
                                                       C153: 11-K-001-E1/E2
d'alimentation           de lubrification et           [Deux aéroréfrigérants en redondances
[Alimente la SS]         d'étanchéité                  passives refroidissent l'huile à 50°C]
                         [Lubrifie le 11-K-001,
                         multiplicateur et le moteur   C154:11-K-001-V1/V2
                         électrique]                   [Filtres en redondances passives à
                         [Créer un film d'huile pour cartouches, filtrent et éliminent les
                         empêcher la sortie de gaz impuretés de l'huile]
                         vers l'atmosphère]
                                                       C155: 11-K-001-T1
                                                       [Réservoir d'huile de lubrification, assure
                                                       la lubrification des palliés en cas de
                                                       coupure de courant par gravité]




                                                                                                24
Application de la méthode HAZOP

                         Tableau 2.2 – Décomposition de Soufflante (suite)


                                        Phase de fonctionnement
    Sous-système                    Equipements                                Composants
  [Fonction principale]         [Fonction intermédiaire]                   [Fonction élémentaire]
                                                                 C211: DCS7
                                                                 [Adaptation de débit du gaz de l'entrée
                             E21:Equipements de contrôle         par l'action sur 11-FV-001]
                             de débit du gas-lift
                             [Régulation du débit à              C212: 11-FIC-001
                             l'entrée du 11-B-001]               [Mesure le débit à la sortie de 11-E-001]


                                                                 C221: DCS
                                                                 [Adaptation de la pression d'aspiration
                                                                 par l'action sur 11-FV-001]


 SS2: Sous-système           E22: Equipements de contrôle        [Alerte l'opérateur quand la pression est
 de contrôle                 de pression d'aspiration du         ≥ 0.3 bar]
 [Indication, mesurer        11-K-001
 et contrôler les            [Régulation la pression             [Alerte l'opérateur quand la pression est
 paramètres du               d'aspiration du 11-K-001]           ≤ 0.07bar]
 procédé]
                                                                 C222: 11-PICA-003
                                                                 [Mesure et contrôle la pression à la sortie
                                                                 de 11-B-001]


                                                                 C223:11-PDI-006
                                                                 [Mesure la différence de pression ∆P du
                                                                 11-K-001]


                                                                 C224: 11-PI-004
                                                                 [Indique la pression à l'entrée du
                                                                 11-K-001]




7 : système qui permet à la fois la supervision et le contrôle en temps réel des procédés industriels
                                                                                                           25
Application de la méthode HAZOP

                       Tableau 2.2 – Décomposition de Soufflante (suite)


                                      Phase de fonctionnement
  Sous-système                  Equipements                           Composants
 [Fonction principale]     [Fonction intermédiaire]               [Fonction élémentaire]
                                                       C231: DCS
                                                       [Adaptation de la pression de refoulement
                                                       par l'action sur :
                                                       11-FV-001,11-PV-009 et 11-PV-008]
                          E23: Equipements de          C232: 11-PICA-009
                          contrôle de pression de      [Mesure et contrôle la pression à la sortie
                          refoulement                  du SS]
                          [Régulation la pression du C233: 11-PICA-008
                          refoulement du 11-K-001]     [Mesure et contrôle la pression à la sortie
                                                       du SS]
SS2: Sous-système                                      C234: 11-PI-007
de contrôle                                            [Indique la pression de refoulement du
[Indication, mesurer                                   11-K-001]
et contrôler les                                        C241: DCS
paramètres du                                           [Adaptation de température du gas-lift par
                                                        l'action sur 11-E-001 et
procédé]                  E24: Equipements de
                                                        11-FV-001]
                          contrôle de température du    [Alerte l'opérateur quand la température
                          gas- lift                     est ≥75C°]
                                                        C242: 11-TICA-004
                          [Régulation de la
                                                        [Mesure et contrôle la température à la
                          température du gas-lift       sortie de 11-E-001]
                          dans la SS]                   C243: 11-TI-001
                                                        [Indique la température à l'aspiration]
                                                       C244: 11-TI-003
                                                       [Mesure la température de refoulement]
                                                       C251: DCS
                                                       [Adaptation du niveau de liquide dans le
                         E25: Equipements de           11-B-001 par l'action sur 11-LV-001]
                         contrôle du niveau de         [Alerte l'opérateur quand le niveau
                         liquide                       est ≥25°/◦]
                         [Contrôler le niveau de       C252: 11-L1CA-001
                         liquide dans le 11-B-001]     [Contrôle le niveau du liquide dans le
                                                       11-B-001]



                                                                                                     26
Application de la méthode HAZOP

                     Tableau 2.2 – Décomposition de Soufflante (suite)


                                     Phase d’arrêt d’urgence
  Sous-système                 Equipements                          Composants
 [Fonction principale]     [Fonction intermédiaire]             [Fonction élémentaire]
                                                       C311:PLC
                                                       [Assure la mission de mise en sécurité la
                                                       SS par l'action sur les vannes :
                         E31: Equipements d'arrêt      11-FV-008 1-XV-001 et11-XV-002]
                         d'urgence (ESD)               C312:11-PSLL-004
                                                       (pressure Switch)
                                                       [ Emis un signal électrique vers l'ESD]
                         [Déclencher la SS quand la    C313:11-PSHH-007
                         pression d'aspiration est     (Pressure Switch)
                         ≤ 0.01 bar]                   [ Emis un signal électrique vers l'ESD]
                                                       C314:11-TSHH-003
SS3: Sous-système de                                   (Temperature Switch)
prévention               [Déclencher la SS quand la    [ Emis un signal électrique vers l'ESD]
[Mise en sécurité        pression de refoulement est   C315:11-LSHH-003
l'installation de        ≥ 3.5bar]                     (Level Switch)
circulation du                                         [ Emis un signal électrique vers l'ESD]
gas-lift]                                              C316:11-XV-001
                         [Déclencher la SS quand la    (Vanne d'entrée)
                         température de refoulement    [Fermée en cas d'arrêt d'urgence pour
                         est ≥ 150°C]                  isoler l'entrée du gaz ]
                                                       C317:11-XV-002
                                                       (Vanne de sortie)
                         [Déclencher la SS quand le    [Fermée en cas d'arrêt d'urgence pour
                         niveau de liquide est ≥ 35%   isoler la sortie du gaz ]
                         / volume de ballon 11-B-001] C318: 11-PV-008

                                                       [Vanne d'évente]
                                                       [S'ouvre en cas d'arrêt d'urgence pour
                                                       décharger le gaz vers torche ]




                                                                                                 27
Application de la méthode HAZOP

                       Tableau 2.2 – Décomposition de Soufflante (suite)


                                    Phase d’arrêt d’urgence
  Sous-système                  Equipements                           Composants
 [Fonction principale]      [Fonction intermédiaire]              [Fonction élémentaire]
                                                         C321:soupape de sécurité
SS3: Sous-système         E32:Equipement de sécurité
de prévention             [Assure la sécurité des        [Assure la sécurité du circuit quand la
[Mise en sécurité la      équipements.]                  pression de refoulement et ≥3.5 bar]
SS]
                                                         C411:Extinction de CO2
                                                         [Pour équipements électriques]
                          E41:Equipements d'extinction
                          [Empêche la propagation de
                          feu dans la SS]                C412:Extinction de poudre
SS4: Sous-système                                        [Pour le compresseur : 11-K-001]
de protection
[Maitrise de feu]
                                                         C421:Détecteur de flamme
                          E42:Equipements de             [Détection de flamme dans 11-K-001]
                          détection
                          [Détection de gaz
                                                         C422: Détecteur de gaz inflammable
                          inflammable et la flamme
                                                         [Détection de gaz inflammable
                          dans la SS]                    dans 11-K-001]




                                                                                                   28
Application de la méthode HAZOP



2.2.3 Tableaux HAZOP pour la SS

       Dans cette partie on applique la méthode HAZOP au niveau de la Soufflante (11-K-001), cette application qualitative est basée sur une
démarche inductive pour identifier les causes et les conséquences des déviations liées à la circulation de gas-lift dans la section soufflante et les
moyens de protection existants pour empêcher la réalisation des conséquences redoutées.




                                                      Figure 2.2- Soufflante (11-K-001) [27]

                                                                                                                                                  29
Application de la méthode HAZOP



                                                       Tableau 2.3 - Feuille de programmation HAZOP


TITRE DE L’ÉTUDE : La Soufflante 11-K-001

N° du dessin (P&ID) : 2620 B240-11020                              N° de RÉVISION : 0                                                             DATE : 04-15/04/2009

COMPOSITION DE L’ÉQUIPE : Étudiants de fin de cycle IHSI-Batna, Ingénieur HSE, Ingénieur et Expert MN, Ingénieur XP, Opérateurs

PARTIE CONSIDERÉE : la soufflante depuis l'entrée de               INTENTION DE                                                Entrées :   Alimentation en gas-lift et brut
gas-lift (avant la vanne 11-XV-001), jusqu'à la sortie (après la   CONCEPTION :
vanne 11-XV-002)                                                                                                               Activités : Séparation de brut,
                                                                   sssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss compression, refroidissement et
                                                                   ssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssstransfert de gas-lift vers la SC
N° Mot-guide Élément         Déviation    Causes possibles         Conséquences             Protections                 Commentaires         Mesures       Responsable
                                                                                                                                             à prendre des mesures
                                                                   -Abaissement de          - 11-PICA-003 : alarme
                                                                   pression d'aspiration    (≤ 0.07 bar).
                                                                   du 11-K-001.
                                                                                            -Ouverture de
                                                                                            11-FV-001 ;
1    Pas de       Débit de   Pas de       Fermeture de             -Possibilité de
                  gas-lift   débit        la vanne 11-XV-001       destruction de           - 11-PALL-004 : alarme
                                                                   compresseur.             (≤ 0.01 bar) ou alarmes
                                                                                            (11-VAHH-301,
                                                                                            11-ZAHH-301) suite un
                                                                                            déclanchement de
                                                                                            l’ESD et une alarme
                                                                                             11-UZA-001 (arrêt
                                                                                            soufflante : 11-K-001)

                                                                                            -Ouverture de
                                                                                            11-PV-008.




                                                                                                                                                                               30
Application de la méthode HAZOP



                                               Tableau 2.3 - Feuille de programmation HAZOP (suite)

N° Mot-guide Élément      Déviation   Causes possibles      Conséquences           Protections               Commentaires     Mesures       Responsable
                                                                                                                              à prendre     des mesures
                                                            -Diminution de la      -Operateur diminue la     -La protection
                                      Fermeture de          pression de gas-lift   vitesse de turbine pour   dépend de la
                                      la vanne 11-XV-001    vers les puits.        éviter le                 rapidité de la
                                                                                   déclanchement de SC.      réponse de
1    Pas de    Débit de   Pas de                                                                             l’opérateur
               gas-lift   débit                             -Même que              -Même que
                                      Fermeture de          ci-dessus.             ci-dessus.
                                      la vanne manuelle
                                      d’entrée 28"



                                                                                                                              -Operateur
                                                            -Elévation de          - 11-PICA-003: alarme                      by pass SS
                                                            pression               (≥ 0.3 bar).                               pour
                                                            d'aspiration du
 2   Plus de   Débit de   Débit de    Plus de débit à                                                                         diminuer la
                                                            11-K-001 ;
               gas-lift   gaz trop    l'arrivée des                                -Fermeture de                              perte de
                          élevé       (C7, C8, C9 et C10)                           11-FV-001.                                production.

                                                            -Elévation de          - 11-PICA-009 :
                                                            pression de            indication (≥ 1.8 bar);
                                                            refoulement du
                                                            11-K-001.              -Ouverture de
                                                                                   11-PV-009 ;




                                                                                                                                                          31
Application de la méthode HAZOP



                                              Tableau 2.3 - Feuille de programmation HAZOP (suite)

N° Mot-guide Élément      Déviation   Causes possibles      Conséquences      Protections              Commentaires   Mesures     Responsable
                                                                                                                      à prendre   des mesures

                                                                              - 11-PICA-008 :
                                                                              indication (≥ 2 bar) ;

                                                                              -Ouverture de
                                                                              11-PV-008 ;

                                                                              - 11-PAHH-007 :
                                                                              alarme (≥ 3.5 bar)
                                                                              ou alarmes
2    Plus de   Débit de   Débit de    Plus de débit à       -Possibilité de   (11-VAHH-301,
               gas-lift   gaz trop    l'arrivée des         destruction de    11-ZAHH-301,
                          élevé       (C7, C8, C9 et C10)   compresseur et    11-TAHH-301,
                                                            l’incendie.       11-TAHH-302) suite
                                                                              un déclanchement de
                                                                              l’ESD et une alarme
                                                                              11-UZA-001 (arrêt
                                                                              soufflante : 11-K-001)




                                                                                                                                                32
Application de la méthode HAZOP



                                               Tableau 2.3 - Feuille de programmation HAZOP (suite)


N° Mot-guide Élément       Déviation   Causes possibles      Conséquences            Protections               Commentaires     Mesures     Responsable
                                                                                                                                à prendre   des mesures
                                                             -Abaissement de         - 11-PICA-003 : alarme
                                                             pression d'aspiration   (≤ 0.07 bar).
                                                             du 11-K-001.
                                                                                     -Ouverture de
                                                                                     11-FV-001 ;

                                                                                     - 11-PALL-004 :
                                                                                     alarme (≤ 0.01 bar) ou
                                                                                     alarmes
                                                                                      (11-VAHH-301,
3    Moins de   Débit de   Débit de    Moins de débit à      -Possibilité de         11-ZAHH-301) suite un
                gas-lift   gaz trop    l'arrivée des         destruction de          déclanchement de
                           faible      (C7, C8, C9 et C10)   compresseur.            l’ESD et une alarme
                                                                                     11-UZA-001 (arrêt
                                                                                     soufflante : 11-K-001)

                                                                                     -Ouverture de
                                                                                     11-PV-008.

                                                             -Diminution de la       -Operateur diminue la     -La protection
                                                             pression de gas-lift    vitesse de turbine pour   dépend de la
                                                             vers les puits.         éviter le déclanchement   rapidité de la
                                                                                     de SC.                    réponse de
                                                                                                               l’opérateur




                                                                                                                                                          33
Application de la méthode HAZOP



                                             Tableau 2.3 - Feuille de programmation HAZOP (suite)

N° Mot-guide Élément     Déviation   Causes possibles     Conséquences      Protections               Commentaires   Mesures     Responsable
                                                                                                                     à prendre   des mesures
                                                          -Elévation de     - 11-PICA-009 :
                                                          pression de       indication (≥ 1.8 bar);
                                                          refoulement du
                                                          11-K-001.         -Ouverture de
                                                                             11-FV-001
                                     -Mauvais
                                     fonctionnement des                     - 11-PICA-008 :
                                     vannes : 11-XV-002                     indication (≥ 2 bar) ;
                                     ou 11-PV-009
                                                                            -Ouverture de
                                                          -Possibilité de   11-PV-008 ;
4    Plus     Pression   Haute
              de gaz     pression                         destruction de
                                     -Fermeture des       compresseur et    - 11-PAHH-007 :
                                     vannes : 11-XV-002   l’incendie.       alarme (≥ 3.5 bar)
                                     ou 11-PV-009                           ou alarmes
                                                                            (11-VAHH-301,
                                                                            11-ZAHH-301,
                                                                            11-TAHH-301,
                                                                            11-TAHH-302) suite
                                                                            un déclanchement de
                                                                            l’ESD et une alarme
                                                                            11-UZA-001 (arrêt
                                                                            soufflante : 11-K-001)




                                                                                                                                               34
Application de la méthode HAZOP



                                             Tableau 2.3 - Feuille de programmation HAZOP (suite)

N° Mot-guide Élément     Déviation   Causes possibles     Conséquences      Protections               Commentaires   Mesures     Responsable
                                                                                                                     à prendre   des mesures
                                                          -Elévation de     - 11-PICA-009 :
                                                          pression de       indication (≥ 1.8 bar);
                                     -Mauvais             refoulement du
                                     fonctionnement des   11-K-001.         -Ouverture de
                                     vannes :                                11-FV-001
                                      (11-XV-002 ou
                                      11-PV-009) et
                                                                            - 11-PICA-008 :
                                     11-PV-008
                                                                            indication (≥ 2 bar) ;
                                     -Fermeture des
                                     vannes :                               - Les soupapes
                                      (11-XV-002 ou       -Possibilité de   crachent ;
4    Plus     Pression   Haute
              de gaz     pression     11-PV-009) et       destruction de
                                     11-PV-008            compresseur et    - 11-PAHH-007 :
                                                          l’explosion.      alarme (≥ 3.5 bar)
                                                                            ou alarmes
                                                                            (11-VAHH-301,
                                                                            11-ZAHH-301,
                                                                            11-TAHH-301,
                                                                            11-TAHH-302) suite
                                                                            un déclanchement de
                                                                            l’ESD et une alarme
                                                                            11-UZA-001 (arrêt
                                                                            soufflante : 11-K-001)




                                                                                                                                               35
Application de la méthode HAZOP



                                              Tableau 2.3 - Feuille de programmation HAZOP (suite)

N° Mot-guide   Élément    Déviation   Causes possibles   Conséquences            Protections               Commentaires   Mesures       Responsable
                                                                                                                          à prendre     des mesures
                                                         -Elévation de           - 11-PICA-003: alarme                    -Operateur
                                                         pression d'aspiration   (≥ 0.3 bar).                             by pass SS
                                                         du 11-K-001 ;                                                    pour
                                                                                                                          diminuer la
                                                                                 -Fermeture de
                                                                                                                          perte de
                                                                                  11-FV-001.                              production.
                                                         -Elévation de
                                                                                 - 11-PICA-009 :
                                                         pression de
                                                                                 indication (≥ 1.8 bar);
                                                         refoulement du
                                                                                 -Ouverture de
                                                         11-K-001.
                                                                                 11-PV-009 ;
                                                                                 - 11-PICA-008 :
4    Plus      Pression   Haute       Haute pression à
               de gaz     pression    l'arrivée de SS                            indication (≥ 2 bar) ;
                                                                                 -Ouverture de
                                                                                 11-PV-008 ;
                                                         -Possibilité de         - 11-PAHH-007 :
                                                         destruction de          alarme (≥ 3.5 bar)
                                                         compresseur et
                                                                                 ou alarmes
                                                         l’incendie.
                                                                                 (11-VAHH-301,
                                                                                 11-ZAHH-301,
                                                                                 11-TAHH-301,
                                                                                 11-TAHH-302) suite
                                                                                 un déclanchement de
                                                                                 l’ESD et une alarme
                                                                                 11-UZA-001 (arrêt
                                                                                 soufflante : 11-K-001)




                                                                                                                                                      36
Application de la méthode HAZOP



                                             Tableau 2.3 - Feuille de programmation HAZOP (suite)

N° Mot-guide Élément     Déviation   Causes possibles   Conséquences            Protections               Commentaires     Mesures     Responsable
                                                                                                                           à prendre   des mesures
                                                        -Abaissement de         - 11-PICA-003 : alarme
                                                        pression d'aspiration   (≤ 0.07 bar).
                                                        du 11-K-001.
                                                                                -Ouverture de
                                                                                11-FV-001 ;

                                                                                - 11-PALL-004 :
                                                                                alarme (≤ 0.01 bar)
                                                                                ou alarmes
                                                                                 (11-VAHH-301,
                                                        -Possibilité de         11-ZAHH-301) suite
5    Moins    Pression   Basse       Basse pression à
              de gaz     pression    l'arrivée de SS    destruction de          un déclanchement de
                                                        compresseur.            l’ESD et une alarme
                                                                                11-UZA-001 (arrêt
                                                                                soufflante : 11-K-001)

                                                                                -Ouverture de
                                                                                11-PV-008.

                                                        -Diminution de la       -Operateur diminue la     -La protection
                                                        pression de gas-lift    vitesse de turbine pour   dépend de la
                                                        vers les puits.         éviter le déclanchement   rapidité de la
                                                                                de SC.                    réponse de
                                                                                                          l’opérateur




                                                                                                                                                     37
Application de la méthode HAZOP



                                            Tableau 2.3 - Feuille de programmation HAZOP (suite)

N° Mot-guide Élément        Déviation     Causes possibles     Conséquences         Protections               Commentaires     Mesures     Responsable
                                                                                                                               à prendre   des mesures
                                                               -Elévation de        -11-TICA-004 :
                                                               température à la     alarme (≥ 75°C) ;
                                                               sortie de 11-E-001   -Fermeture de
                                                                                    11-FV-001.
                                                               -Elévation de        - 11-PICA-009 :
                                                               pression de          indication (≥ 1.8 bar);
                                                               refoulement du       -Ouverture de
                                                               11-K-001.            11-PV-009 ;
                                                                                    - 11-PICA-008 :
                                                                                    indication (≥ 2 bar) ;
                                                               -Possibilité de      -Ouverture de
6    Plus     Température   Haute         Mauvais
              de gaz        température                        destruction des      11-PV-008 ;
                                          fonctionnement des
                                                               pipes et             - 11-TAHH-003 :
                                          aéroréfrigérants :
                                                               l’explosion ;        alarme (≥ 150°C) ou
                                          11-E-001-A/B
                                                                                    alarme
                                          (défaillant)
                                                                                    (11-PAHH-007) suite
                                                                                    un déclanchement de
                                                                                    l’ESD et une alarme
                                                                                    11-UZA-001
                                                                                    (arrêt soufflante :
                                                                                    11-K-001)
                                                               -Abaissement de      -Opérateur                -La protection
                                                               température dans                               dépend de la
                                                               la soufflante                                  rapidité de la
7    Moins    Température   Basse         La température
                                                               -Givrage dans les                              réponse de
              de gaz        température   ambiante plus
                                          basse et             conduites de gaz                               l’opérateur
                                          11-E-001-A/B         -Possibilité de
                                          à l'arrêt            formation des
                                                               hydrates



                                                                                                                                                         38
Application de la méthode HAZOP



                                            Tableau 2.3 - Feuille de programmation HAZOP (suite)

N° Mot-guide Élément    Déviation   Causes possibles      Conséquences      Protections              Commentaires     Mesures     Responsable
                                                                                                                      à prendre   des mesures
                                                                            - 11-LICA-001 :
                                                                            alarme (≥ 25 °/◦ /
                                                                            volume de ballon
                                                                            11-B-001) ;

                                                                            -Ouverture de
                                                                            11-LV-001.

                                                                            - 11-LICA-001 :
                                                                            alarme (25°/◦ ≤ niveau
                                    Mauvaise              -Possibilité de   ≤ 35°/◦ / volume de
8    Plus     Niveau     Haut
                                    séparation de brute   destruction de    ballon 11-B-001) ;
              de        niveau
              liquide                au niveau des        compresseur.
                                    (C7, C8, C9 et C10)                     -Opérateur ouvre la      -La protection
                                                                            vanne manuelle           dépend de la
                                                                            rapidement.
                                                                                                     rapidité de la
                                                                                                     réponse de
                                                                            -11-LAHH-003:
                                                                                                     l’opérateur
                                                                            alarme (≥ 35°/◦ /
                                                                            volume de ballon
                                                                            11-B-001) ou alarmes
                                                                             (11-VAHH-301,
                                                                            11-ZAHH-301) suite
                                                                            un déclanchement de
                                                                            l’ESD et une alarme
                                                                            11-UZA-001 (arrêt
                                                                            soufflante : 11-K-001)




                                                                                                                                                39
Application de la méthode HAZOP



                                           Tableau 2.3 - Feuille de programmation HAZOP (suite)

N° Mot-guide   Élément   Déviation   Causes possibles    Conséquences      Protections              Commentaires     Mesures     Responsable
                                                                                                                     à prendre   des mesures
                                                                           - 11-LICA-001 :
                                                                           alarme (≥ 25 °/◦ /
                                                                           volume de ballon
                                                                           11-B-001) ;

                                                                           - 11-LICA-001 :
                                     -Mauvais
                                                                           alarme (25°/◦ ≤ niveau
                                     fonctionnement de
                                                                           ≤ 35°/◦ / volume de
                                     la vanne :
                                     11-LV-001                             ballon 11-B-001) ;

                                                                           -Opérateur ouvre la      -La protection
8    Plus      Niveau    Haut                            -Possibilité de   vanne manuelle
               de        niveau                                                                     dépend de la
                                                         destruction de    rapidement.
               liquide                                                                              rapidité de la
                                                         compresseur.
                                                                                                    réponse de
                                     -Fermeture de la                      -11-LAHH-003:
                                                                                                    l’opérateur
                                     vanne : 11-LV-001                     alarme (≥ 35°/◦ /
                                                                           volume de ballon
                                                                           11-B-001) ou alarmes
                                                                            (11-VAHH-301,
                                                                           11-ZAHH-301) suite
                                                                           un déclanchement de
                                                                           l’ESD et une alarme
                                                                           11-UZA-001 (arrêt
                                                                           soufflante : 11-K-001)




                                                                                                                                               40
Application de la méthode HAZOP

Conclusion

        D’après l’application de la méthode HAZOP nous avons identifié les principales
déviations des paramètres de fonctionnement relatives à la circulation de gas-lift dans la
soufflante, ainsi que leurs causes et conséquences et les moyens de protection existants
pour empêcher la survenance de ces conséquences.

        Les principales déviations présentes au niveau de la soufflante sont les suivantes :

    •   Pas de débit à l’entrer de la SS ;
    •   Débit de gaz trop élevé à l’entrée de la SS ;
    •   Débit de gaz trop faible à l’entrée de la SS ;
    •   Haute Pression au niveau de refoulement de compresseur ;
    •   Haute Pression au niveau d’aspiration de compresseur ;
    •   Basse pression au niveau d’aspiration de compresseur ;
    •   Haute température au niveau de refoulement de compresseur ;
    •   Basse température au niveau de SS ;
    •   Haut niveau dans le ballon de séparateur.


Dans le cas, par exemple de la déviation "Haut Niveau", les causes sont :


    •   Mauvaise séparation de brut au niveau des (C7, C8, C9 et C10) ;
    •   Mauvais fonctionnement de la vanne : 11-LV-001.


        Parmi les conséquences possibles de cette déviation est la destruction de
compresseur. Pour éviter la survenance de cette conséquence les moyens de protection
existants sont les suivants :


    •   Système de régulation (régulateur 11-LICA-001, la vanne 11-LV-001)
    •   Intervention de l’opérateur
    •   Système d’arrêt d’urgence (ESD)


Notons qu’à ce niveau, cette déviation fera l’objet de l’application du simulateur HYSYS.




                                                                                           41
                                                                                   3
                        Modélisation et Simulation
       La simulation est un outil utilisé dans différents domaines de l’ingénierie et de la
recherche en général, permettant d’analyser le comportement d’un système avant de
l’implémenter et d’optimiser son fonctionnement en testant différentes solutions et
différentes conditions opératoires. Elle s’appuie sur l’élaboration d’un modèle du système,
et permet de réaliser des scénarii et d’en déduire le comportement du système physique
analysé. Un modèle n’est pas une représentation exacte de la réalité physique, mais il est
seulement apte à restituer les caractéristiques les plus importantes du système analysé. Il
existe plusieurs types de modèles d’un système physique: allant du modèle de
représentation qui ne s’appuie que sur des relations mathématiques traduisant les grandes
caractéristiques de son fonctionnement, jusqu’au modèle de connaissance complexe issu de
l’écriture des lois physiques régissant les phénomènes mis en jeu. Le choix du type de
modèle dépend principalement des objectifs poursuivis.
       Tout simulateur industriel de procédés chimiques est organisé autour des modules
suivants [1]:
   •   Une base de données des corps purs et un ensemble de méthodes pour estimer les
       propriétés des mélanges appelés aussi modèles thermodynamiques.
   •   Un schéma de procédé permettant de décrire les liaisons entre les différentes
       opérations unitaires constituant l’unité (PFD pour Process Flow Diagram).
   •   Des modules de calcul des différentes opérations unitaires contenant les équations
       relatives à leur fonctionnement: réacteur chimique, colonne de distillation, colonne
       de séparation, échangeurs de chaleur, pertes de charges, etc.
   •   Un ensemble de méthodes numériques de résolution des équations des modèles.
Modélisation et Simulation

3.1     Le choix de la simulation

        La simulation est souvent caractérisée dans la littérature comme la méthode de
dernier ressort. Ceci veut dire que si on a la possibilité de résoudre le problème posé avec
des méthodes analytiques, il serait préférable de les utiliser car elles conduisent à des
solutions optimales [2]. En effet, pour un problème donné et des objectifs fixés, on peut
avoir le choix entre différentes approches pour le résoudre parmi lesquelles il y a la
simulation comme le montre la figure suivante :


                                          Système




 Expérimentation avec                                             Expérimentation avec
  le système réel                                                un modèle du système
                                                                         réel




                        Modèle physique                            Modèle mathématique




                                           Solution analytique           Simulation


                     Figure 3.1- Approches pour étudier un système [2]


        La résolution analytique d'un problème exige que l'on soit capable de décrire le
système entier, y compris la relation entre les sous-systèmes qui le composent,
mathématiquement. Ceci n'est pas toujours possible à cause de la complexité et l'incertitude
relatives au système à étudier.


3.1.1   Complexité

        Un système peut être si complexe, avec tellement d'interactions mutuelles entre ses
sous-systèmes ou composants, qu'il devient impossible (ou extrêmement difficile) de le
décrire en termes de relations mathématiques [2].


                                                                                         43
Modélisation et Simulation

3.1.2   Incertitude


        La description d'un système en termes mathématiques peut aussi être difficile. Ceci
est le cas même si le système est simple (pas complexe) et que nous sommes confrontés à
des incertitudes sur le système [2].
        En résumé, la résolution d'un problème conduit en premier au choix d'une méthode
qui peut être analytique ou non-analytique. Elle peut s'agir aussi du choix d'une méthode
expérimentale celle-ci peut être directe (expérimentation sur le système réel) ou indirecte
(expérimentation avec un modèle). Le choix de la simulation comme méthode (faire une
expérimentation avec un modèle) sera à faire si : [2]
   •    L'expérimentation sur le système réel n'est pas possible (système n'existe pas) ;
   •    L'expérimentation sur le système réel présente des dangers (accidents, catastrophes,
        Ex : simulateur des explosions) ;
   •    l'expérimentation sur le système réel est trop chère (construire une nouvelle usine et
        découvrir que la conception n'est pas bonne).
Ainsi, le processus du choix de la simulation comme une méthode de résolution peut être
schématisé comme suit :


        Le problème peut il-entre résolu analytiquement ?

               OUI
                       Solution analytique souhaitée ?

                               OUI
                                       Résoudre analytiquement
        NON            NON
                       Expérimentation sur le système réel possible ?

                               OUI
                                       Souhaitable ?
                                            OUI
                                              Faire une expérimentation avec le système réel

                      NON                   NON

                                       Simulation


              Figure 3.2- Démarche de choix d’une méthode de simulation [2]


                                                                                            44
Modélisation et Simulation


3.2        Mode de fonctionnement dans un simulateur

           Il y a deux modes de fonctionnement dans un simulateur : statique (ou stationnaire)
et dynamique.
      •    Simulateurs statiques résolvent des équations statiques qui traduisent le
           fonctionnement en régime permanent (à l’équilibre) ;
      •    Simulateurs dynamiques permettent d’évaluer l’évolution des variables dans le
           temps à partir de la résolution de systèmes d’équations différentielles.


3. 3       Description du simulateur HYSYS


           HYSYS est un logiciel de simulation des procédés chimiques utilisé dans beaucoup
d’industries de procédés qui permet de simuler le fonctionnement d’installations chimiques
complexes en régime permanent et en régime dynamique. HYSYS est un outil de
dimensionnement utilisé pour s’assurer que les conceptions optimales sont identifiées [17].
           Il est aussi utilisé pour modéliser les unités existantes et assurer que les
équipements sont par spécification performants, ainsi évaluer et améliorer les procédés
existants pour la sécurité des personnes et des équipements .Ce simulateur permet de
calculer les compositions, les températures, … des différents courants en sortie des
différentes opérations composant le procédé [17]. Il possède une bibliothèque fournie de
modèles des grandes opérations chimiques : réaction, séparation, mélange,…etc. La
simulation est effectuée par la résolution des équations (différentielles dans le cas d’une
simulation d’un régime dynamique) de ces modèles constitués de bilans de matière,
d’énergie et d’équilibre…etc.


La simulation par HYSYS réduit les coûts de l’engineering par : [1]
       •   Des calculs rapides de différents designs en utilisant des modèles efficaces
           et des techniques optimales pour s’assurer que les équipements du procédé sont
           correctement spécifiés afin de délivrer les caractéristiques du produit voulu aux
           rendements de la production désirés.
       •   Création de modèles qui peuvent être appliqués durant le fonctionnement de l’unité
           à partir du design de conception jusqu’aux détails : Estimation, formation et
           optimisation.




                                                                                           45
Modélisation et Simulation

3.4       Concepts de base du simulateur HYSYS


          HYSYS est un simulateur de conception orientée-objets. Tout changement spécifié
sur un élément est répercuté dans tout le modèle.
          Dans ce qui suit, on définit les principaux concepts de base et vocabulaires
associés, qui sont utilisés pendant les étapes de construction d’un modèle dans le
simulateur HYSYS : [16]
      •   « Flowsheet » : c’est un ensemble d’objets « Flowsheet Elements » (courants de
          matière, d’énergie, d’opérations unitaires, de variables opératoires) qui constituent
          tout ou une partie du procédé simulé et qui utilisent la même base de données
          thermodynamique « Fluid Package ».
      •   « Fluid Package » : il permet de définir les composants chimiques présents dans le
          procédé simulé et leurs affecte les propriétés chimiques et physiques contenues
          dans la base de données des corps purs.
      •   « Process Flow Diagram » : ce diagramme permet de visualiser les courants et les
          opérations unitaires, représentées par des symboles dans le « Flowsheet ».
      •   « Workbook » : il permet d’avoir accès à l’information sur les courants et les
          opérations unitaires sous forme de tableau de données.
      •   « Desktop »: c’est l’espace principal de HYSYS pour visualiser les fenêtres lors de
          la conception.
      •   « Property view » : il contient l’information décrivant un objet (opération ou
          courant)
      •   « Simulation Case » (fichier de simulation) : c’est l’ensemble des           « Fluid
          Packages », « Flowsheets » et « Flowsheet Elements » qui constituent le modèle.




                                                                                            46
Modélisation et Simulation

  PFD      Courant de matière      Sub-Flowsheet Separator    Courant d’énergie




      Workbook                Integrator      Property view of gas         StripChart

                   Figure 3.3- Exemple de Main Flowsheet dans HYSYS


3.5     Environnement de développement dans HYSYS


        Il existe 5 environnements de développement pour manipuler et mettre en forme
l’information dans le simulateur : [16]
1. Environnement « Basis Manager »: cet environnement permet de créer et modifier le
« Fluid Package ».
2. Environnement « Oil Characterization »: il est utilisé pour caractériser les fluides de
type pétrolier.
3. Environnement « Main Flowsheet »: il permet de définir la topologie du Flowsheet
principal de la simulation.
4. Environnement « Sub-Flowsheet »: il permet de définir la topologie d’un sous ensemble
particulier du schéma principal (un courant ou une opération particulière et des autres
Sub-Flowsheets).


                                                                                        47
Modélisation et Simulation

5. Environnement « Separator »: c’est un objet particulier permettant de définir la
topologie de l’opération unitaire de la séparation. Il possède ses propres « Flowsheet »,
« Fluid Package », « PFD » et « Workbook ».


      DEBUT HYSYS & CREATION NOUVEAU FICHIER « Simulation CASE »


          ENVIRONNEMENT BASIS                          ENVIRONNEMENT OIL



      ENVIRONNEMENT                ENVIRONNEMENT                 ENVIRONNEMENT
        SEPARATOR                         MAIN                    SUB-FLOWSHEET


               Figure 3.4- Environnements de développement dans HYSYS




3.6    Modèle de l’unité soufflante

       Quelle que soit la signification donnée au mot simulation, quelle que soit la
conception qu'on a de la simulation, quel que soit l'usage qu'on en fait, il est toujours
nécessaire de construire un modèle de la réalité qu'on pourra ainsi simuler.
       Le procédé simulé lors de ce travail est celui permettant de comprimer le gaz de
0,9 bar à 2 ,8 bar pour exporter vers la section compression principale.




                   Figure 3.5- Schéma de l’unité soufflante par HYSYS


                                                                                      48
Modélisation et Simulation

       Le procédé dont le schéma de procédé construit sous HYSYS est donné par la
Figure 3.5, est composé d’un Ballon de séparation (11-B00-1), compresseur (11-K-001),
aéroréfrigérant (11-E-001), vannes régulatrices (11-FV-001 ,11-PV-009,11-PV-008 et
11-LV-001).
       La Figure 3.6 montre l’architecture de l’ensemble des blocs de simulation utilisés
lors de la conception du modèle sous HYSYS. On peut constater que le modèle consiste en
un sous-diagramme « séparateur » connecté à l’Environnement Principal (Main Flowsheet)
renfermant le schéma du procédé tel que présenté sur la Figure 3.3.


                   DEBUT HYSYS & CREATION NOUVEAU CASE



                             ENVIRONNEMENT DE BASE



  ENVIRONNEMENT PRINCIPAL                     ENVIRONNEMENT « SEPARATEUR »


   Figure 3.6-Architecture de l’ensemble des blocs de simulation utilisés sous HYSYS


       Comme il a été précisé précédemment, il existe deux modes de simulation : le mode
régime permanent et le mode régime transitoire ou dynamique. La simulation en mode
dynamique s’effectue à partir d’un point de régime permanent. La construction du modèle
pour une utilisation suivant ces deux modes est donnée ci-après.


3.6.1 Mode régime permanent
       En suivant le diagramme de procédé de la Figure 3.6, il faut tout d’abord définir
L’Environnement     de   Base,   puis   l’Environnement     Principal   et   finalement   le
sous-diagramme « séparateur ».


3.6.1. a Environnement de Base
       Dans l’Environnement de Base, la première étape consiste à créer le « Fluid
Package ».La deuxième étape concerne la donnée du « Property Package ».




                                                                                          49
Modélisation et Simulation

3.6.1. b Environnement Principal (Environnement de Simulation)
       L’Environnement Principal permet de construire le diagramme de procédés en
définissant les différents courants de matière et d’énergie et les opérations unitaires (voir
Figure 3.5).


3.6.1.c Environnement sous-diagramme « Séparateur »
       L’opération unitaire « Ballon de séparation » doit être définie dans un
sous-diagramme spécifique (voir la Figure 3.7). Le procédé modélisé lors de ce travail est
celui permettant de séparer le liquide arrivé avec le gaz séparé au niveau des centres de
séparation : C7, C8, C9 et C10 par un dispositif antibuée (démister) qu’il est Le ballon de
séparation (11-B-001), le flux de gaz est ensuite acheminé vers l'aspiration du compresseur
(11-K-001). Le liquide séparé dans le ballon est acheminé vers torche par l’action du
régulateur 11-LICA-001 sur la vanne 11-LV-001.




                   Figure 3.7-Sous-diagramme de séparateur 11-B-001




                                                                                          50
Modélisation et Simulation

3.6.2 Mode régime transitoire
       Une fois que la simulation en régime permanent a été correctement exécutée, il est
possible de basculer en mode dynamique. Pour pouvoir exécuter une simulation en régime
transitoire, il faut définir les éléments propres au fonctionnement dynamique du procédé,
c’est-à-dire en pratique le régulateur Tout Ou Rien – TOR : 11-LICA-001- (Digital point).


3.6.2 .a Régulation "Tout Ou Rien" (TOR)

A-Définition [21]

       Un régulateur «tout ou rien» est un régulateur qui élabore une action de commande
discontinue qui prend deux positions ou deux états (« 0 et 1 » ou « 0 et 100% »).

B-Domaine d’utilisation

       Les régulateurs tout ou rien sont utilisés pour la commande des systèmes ayant une
grande inertie où la précision de régulation n’est pas importante. A titre d’exemple la
régulation d’un niveau de liquide dans un ballon de séparation.



                                           Gaz



                                                                            Consigne
                               Ballon de séparation                          SP %



Gaz et Liquide
                                               Capteur de         PV %      Régulateur
                                                niveau                        TOR


                                                                         OP %


                                                                                    Liquide



       Figure 3.8- Régulation d’un niveau de liquide dans           Vanne de Régulation
                     un ballon de séparation


                                                                                          51
Modélisation et Simulation

C- Fonctionnement
         La grandeur réglée oscille autour du point de fonctionnement PV. À chaque
dépassement des seuils de commutation SP, la sortie du régulateur change d'état OP (0 ou
100%).


    100%
    OP
    0%



                                                                                SP

    PV
                                                                                 Temps


                  Figure 3.9-Fonctionnement d’un régulateur "TOR" [4]




                                                                                     52
Modélisation et Simulation

3.6.2.b Mode fonctionnel


A-Etat idéal
        Dans ce cas, la fraction de liquide dans le gaz d’alimentation est égale à 0%, le
niveau de liquide dans le 11-B-001 est nul et 11-LV-001 est en position fermée, c’est l’état
idéal. (Figure 3.10)




     : Pourcentage de l’ouverture 11-LV-001   : SP (Threshold)      : Niveau de liquide dans 11-B-001
     : OP state                               : PV value

   Figure 3.10- Evolution de niveau de liquide et l’ouverture de la vanne dans le temps
                                                (Etat idéal)


B-Etat normal


        Dans ce cas, la fraction de liquide dans le gaz d’alimentation est égale 2.10-3 % et le
niveau de liquide dans 11-B-001 augmente :


   1. Quand le niveau de liquide dans le séparateur est inférieur à SP = 10%
        (PV < Threshold), la vanne 11-LV-001 reste en position fermée (OP state = 0),
        (Figure 3.11)




                                                                                                    53
Modélisation et Simulation




    : Pourcentage de l’ouverture 11-LV-001   : SP (Threshold)    : Niveau de liquide dans 11-B-001
    : OP state                               : PV value

   Figure 3.11- Evolution de niveau de liquide et l’ouverture de la vanne dans le temps
                                             (PV<Threshold)


   2. Quand le niveau de liquide dans le séparateur est supérieur à SP = 10%
       (PV > Threshold) la vanne 11-LV-001 s’ouvre 100% (OP state = 1) pour diminuer
       le niveau de liquide dans 11-B-001 jusqu’à la valeur Threshold, (Figure 3.12)




    : Pourcentage de l’ouverture 11-LV-001   : SP (Threshold)    : Niveau de liquide dans 11-B-001
    : OP state                               : PV value

   Figure 3.12- Evolution de niveau de liquide et l’ouverture de la vanne dans le temps
                                              (Etat normal)




                                                                                                 54
Modélisation et Simulation

3.4.2.b Mode dysfonctionnel


        Notre objectif dans cette partie est la simulation de la déviation « Haut Niveau »
dans le séparateur 11-B-001, d’après l’application de la méthode HAZOP la cause
principale de cette déviation est la mauvaise séparation de brut au niveau des centres de
séparation C7, 8,9 et 10.
        La conséquence non souhaité liée à cette déviation est la possibilité de destruction
de compresseur quand le niveau de liquide est > 35%.
        Dans ce cas, la fraction de liquide dans le gaz d’alimentation est supérieure
à 2.10-3 %.
        1. La vanne 11-LV-001 reste ouverte 100% (OP state = 1) et le niveau de liquide
              dans 11-B-001 reste augmente (PV>Threshold), (Figure 3.13)




     : Pourcentage de l’ouverture 11-LV-001       : SP (Threshold)     : Niveau de liquide dans 11-B-001
     : OP state                                   : PV value

   Figure 3.13- Evolution de niveau de liquide et l’ouverture de la vanne dans le temps
                                              (PV>Threshold, OP = 1)




                                                                                                       55
Modélisation et Simulation

       2. Quand le niveau de liquide dans le séparateur est supérieur à 25 % (PV > 25%)
             le 11-LICA-001 donne une alarme High, (Figures 3.14 et 3.15)




    : Pourcentage de l’ouverture 11-LV-001   : SP (Threshold)    : Niveau de liquide dans 11-B-001
    : OP state                               : PV value

   Figure 3.14- Evolution de niveau de liquide et l’ouverture de la vanne dans le temps
                                               (PV>25%)




           Figure 3.15- Sous-diagramme de séparateur (11-LICA-001 : High Alarm)




                                                                                                 56
Modélisation et Simulation

       3. Quand le niveau de liquide dans le séparateur est supérieur à 35 % (PV > 35%)
             le 11-LICA-001 donne une alarme High High, (Figures 3.16 et 3.17) :




    : Pourcentage de l’ouverture 11-LV-001   : SP (Threshold)     : Niveau de liquide dans 11-B-001
    : OP state                               : PV value

   Figure 3.16- Evolution de niveau de liquide et l’ouverture de la vanne dans le temps
                                               (PV> 35%)




     Figure 3.17- Sous-diagramme de séparateur (11-LICA-001 : High High Alarm)



                                                                                                  57
Modélisation et Simulation

       4. Quand le niveau de liquide dans le séparateur est supérieur à 95 % (PV > 95%)
             le liquide entre dans le compresseur, (Figures 3.18 et 3.19)




    : Pourcentage de l’ouverture 11-LV-001   : SP (Threshold)        : Niveau de liquide dans 11-B-001
    : OP state                               : PV value

   Figure 3.18- Evolution de niveau de liquide et l’ouverture de la vanne dans le temps
                                               (PV> 95%)




         Figure 3.19- Sous-diagramme de séparateur (Destruction de compresseur)




                                                                                                     58
Modélisation et Simulation

Conclusion


       Comme tous les simulateurs des procédés chimiques, HYSYS permet de simuler le
fonctionnement d’une installation chimique.


       Dans ce chapitre, HYSYS nous a permis de faire une modélisation de sous-système
(séparateur) et une économie de temps importante, en calculant les différentes sorties (les
compositions, les températures,…) des différents courants de procédé.


       La déviation « Haut Niveau » dans le ballon de séparation (11-B-001) est l’objet de
notre application. La simulation dynamique de cette déviation montre, en cas de la fraction
du liquide (dans le gaz d’alimentation) est inférieure ou égale à 2.10-3 %, l’action du
système de régulation est suffisante pour éviter le risque de destruction du compresseur.
Cependant, quand la fraction de liquide (dans le gaz d’alimentation) est supérieure à 2.10-3
%, l’action du système de régulation est insuffisante pour éviter la destruction du
compresseur quand le niveau de liquide atteint la valeur 95 %.


Ainsi, l’utilisation de ce logiciel nous a permis de déterminer :
   •   La valeur minimale exacte de la fraction de liquide à l’entrée (2.10-3 %) à partir de
       laquelle le système de régulation ne peut pas corriger cette déviation,
   •   La valeur maximale du niveau de liquide dans le ballon de séparation (95%) à
       partir de laquelle le compresseur peut être détruit.


       D’où la nécessité des barrières de sécurité tel que le Système Instrumenté de
Sécurité (SIS) qui assure l’arrêt d’urgence pour éviter le risque de destruction du
compresseur.




                                                                                         59
                                              Conclusion générale
       Dans les industries chimiques, les déviations des paramètres de fonctionnement
constituent la source principale des accidents potentiels. L’analyse de ces paramètres est
indispensable pour maîtriser les risques qu’ils peuvent engendrés. La méthode HAZOP
est l’outil le plus adéquat pour identifier et analyser ces déviations, en déterminant leurs
causes et conséquences ainsi que les moyens de sécurité existants pour éviter la réalisation
des ces conséquences néfastes.

       Le problème soulevé par ce travail s’inscrit dans ce cadre et a consisté, dans une
première partie, en une application d’une méthode qualitative HAZOP dans un but
d’identifier des principales déviations des paramètres de fonctionnement relatives à la
circulation de gas-lift dans la soufflante.

       Dans une deuxième partie, une application d’un simulateur HYSYS dans le but
d’avoir :

   •   Modélisation adéquate du sous-système (séparateur) ;
   •   Une économie de temps importante, en calculant les différentes sorties (les
       compositions, les températures,…) des différents courants des opérations
       composant le procédé.
   •   Une simulation dynamique (on line) de la déviation (Haut Niveau) de liquide dans
       le ballon 11-B-001

       Ce simulateur à fait l’objectif d’une étude de vérification de la suffisance des
barrières de sécurité pour éviter les risques majeurs dans un système industriel (cas du
soufflante).

       Cette étude nous a permis en premier lieu de vérifier la suffisance de système de
régulation pour éviter le risque de destruction de compresseur quand la fraction de liquide
dans le ballon 11-B-001 inférieur à 2.10-3 %. Cependant, quant cette valeur est légèrement
dépassée le système de régulation s’avère insuffisant donnant ainsi, une destruction
complète du compresseur si le niveau de liquide dans le ballon de séparation atteint (95%).
Conclusion générale

Un système Instrumenté de Sécurité (SIS) assurant l’arrêt d’urgence pour éviter le risque
de destruction du compresseur est exigé.
       Signalons à ce niveau que :
    • Plusieurs difficultés ont été rencontrées lors de l’application, notamment le manque
        de données,
    • La modélisation réelle de quelques équipements dans un système,
    • Vu la complexité du système et temps disponible, notre étude s’est limitée à
        l’analyse d’une seule déviation.


L’analyse des déviations liées aux autres paramètres peuvent faire l’objet d’autres études
ultérieures.
                                                         Bibliographie
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       Méthodes de Classification en vue du Diagnostic. Version provisoire (Sep .2005).
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[9]    IEC61508. Functional safety of electric / electronic / programmable electronic
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[10]   IEC61882. Hazard and Operability Studies (HAZOP studies) Application Guide.
       International Electrotechnical Commission (IEC), (2001).
[11]   INERIS DRA-35. Outils d’Analyse des Risques Générés par une Installation
       Industrielle, Rapport oméga-7. Direction des Risques Accidentels (Mai .2003).
[12]   Laser, M. Recent Safety and Environmental legislation. Trans IchemE, vol. 78 (B),
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[13]   Lees, F. P. Les Prevention in Process Industries : Hazard Identification,
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[14]   M. DJEBABRA & S. SAADI. Méthodologie d’Étude de Sûreté de Fonctionnement
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[15]   Manuel Get Started Version 3.1, Hyprotech (2002).




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Bibliographie

[16]   Manuel Customization Guide Version 3.1, Hyprotech (2002),
[17]   Manuels HYSYS Integrated System of Engineering Software. Process Engineering
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[18]   Manuel Reference Hyprotech, Version 1.0, (1995)
[19]   Mitsubishi Heavy Industries, LTD. MCEC (REV: 0)
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[25]   Rudall Blanchard Associates (VER : 1)
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Accident
Événement non désiré qui entraîne des dommages vis à vis des personnes, des biens ou de
l'environnement et de l’entreprise en général.
Évènement ou chaîne d’évènements non intentionnels et fortuits provoquant des
dommages.


Accident majeur
Un événement tel qu'une émission, un incendie ou une explosion d'importance majeure
résultant de développements incontrôlés survenus au cours de l'exploitation, entraînant
pour la santé humaine ou pour l’environnement, à l'intérieur ou à l'extérieur de
l'établissement, un danger grave, immédiat ou différé, et faisant intervenir une ou plusieurs
substances dangereuses.


Alarme générale [6]
Signal sonore ayant pour but de prévenir les occupants d’avoir évacuer les lieux. L’alarme
générale peut être immédiate ou temporisée.


Contrôle [9]
Ensemble de dispositions permettant de signaler automatiquement la position de chaque
dispositif concerné.


Composant [23]
La plus petite partie d'un module, d'un sous-système ou d’un système qu'il est nécessaire et
suffisant de considérer pour l'analyse du système. Cette plus petite partie pourra être
limitée par les données disponibles donnant les caractéristiques du composant. On sera
parfois obligé de rester au niveau module pour l'analyse. La décomposition proposée est
donc : Composant / Equipement / sous-système / système.


Danger
Une situation qui a un certain pouvoir/potentiel à causer des dommages aux personnes, aux
biens ou à l’environnement.


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Glossaire

Défaillance [9]
Cessation de l’aptitude d’une unité fonctionnelle à accomplir une fonction requise.


Détecteur [7]
Appareil conçu de façon à fonctionner lorsqu’il est influencé par certains phénomènes
physiques et/ou chimiques précédant ou accompagnant un début d’incendie, provoquant
ainsi la signalisation de celui-ci.


Dommage [9]
Blessure physique ou atteinte à la santé affectant des personnes soit directement soit
indirectement comme conséquence à un dégât causé aux biens ou à l’environnement.


Dysfonctionnement [24]
Problème au regard d’un fonctionnement normal, on peut distinguer :

    •   L a non-conformité, correspondant à une non-satisfaction à une exigence spécifiée ;
    •   L’anomalie, écart entre une situation existante et une situation attendue ;
    •   Le défaut, non satisfaction à une exigence ou à une attente raisonnable.



Equipement [9]
Ensemble fonctionnel de composants encapsulés formant un tout (circuit d'entrée ou de
sortie, carte électronique).


Explosion
Une explosion c’est la transformation rapide d’un système matériel donnant lieu à une
forte émission de gaz, accompagnée éventuellement d’une émission de chaleur importante.
Les explosions peuvent être soit d’origine physique (éclatement d’un récipient dont la
pression intérieure est devenue trop grande, etc.), soit d’origine chimique.


Fumée
Produit plus ou moins dense et de couleur variable qui se dégage d’un corps en
combustion.




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Glossaire

Gravité
Mesure des conséquences d’un accident.


Incendie
L’incendie est une combustion qui se développe d’une manière incontrôlée dans le temps
et dans l’espace. Elle engendre de grandes quantités de chaleur, des fumées et des gaz
polluants, voire toxiques. L’énergie émise favorise le développement de l’incendie.
Combustion autoentretenue qui se développe sans contrôle dans le temps et dans l’espace.


Modélisation [2]
       Un modèle est une représentation d’un système (réel ou imaginé) dont le but est
d’expliquer et de prédire certains aspects du comportement de ce système.


Panne [9]
Etat d'une entité inapte à accomplir une fonction requise, non comprise l'inaptitude due à la
maintenance préventive ou à d'autres actions programmées ou due à un manque de moyens
extérieurs.
A noter : une panne est souvent la conséquence d'une défaillance de l'entité elle-même,
mais elle peut exister sans défaillance préalable.


Prévention

La prévention est l’ensemble des mesures propres à éviter autant que possible les
manifestations d’un risque et à en limiter les effets. C’est une étape essentielle dans
l’élaboration d’un projet.


Processus
Ensemble d'activités corrélées ou interactives qui transforme des éléments d'entrée en
éléments de sortie.


Protection
Mesure visant à la réduction de la gravité des risques.




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Glossaire

Redondance [9]
Existence de plus de moyens que strictement nécessaire pour accomplir une fonction
requise dans une unité fonctionnelle ou pour représenter des informations par des données.


Risque
C’est la manifestation du danger à la suite d’un événement accidentel, il est caractérisé
par :
    •    La gravité de ses effets.
    •    La probabilité pour qu’il survienne.
Une combinaison de la probabilité d’un dommage et de sa gravité.


Risque résiduel [9]
Risque resté après que toutes les mesures de prévention ont été prises.

Risque tolérable [9]
Risque accepté dans un certain contexte et fondé sur les valeurs actuelles de la société. Un
risque est défini comme acceptable lorsque l'on consent à vivre avec, en contrepartie d'un
bénéfice et dans la mesure où il est contrôlé.


Scénario d’accident majeur
Dans une démarche d’analyse de risques, un scénario d’accident majeur peut être défini
comme l’enchaînement d’événements indésirables, aboutissant à un événement redouté,
conduisant lui-même à des conséquences lourdes ou effets majeurs.


Sécurité [9]
Absence de risques inacceptables.


Simulation [2]
       La simulation est l'étude du comportement dynamique d'un système, grâce à un
modèle que l'on fait évoluer dans le temps en fonction de règles bien définies, à des fins
de prédiction.

Situation dangereuse [9]
Situation dans laquelle une personne est exposée à un/des phénomènes dangereux.




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Glossaire

Sous-système [23]
Ensemble de modules (automate programmable par exemple). Selon la norme CEI 61508,
un élément d'un système peut-être un autre système appelé dans ce cas sous système. Les
sous-systèmes peuvent être eux-mêmes soit un système de commande, soit un Système
commandé composé de matériel et de logiciel en interaction avec l'être humain.


Sûreté de fonctionnement
Aptitude d’un système à satisfaire l’ensemble des performances opérationnelles requis
pour une mission donnée, elle fait intervenir les concepts de fiabilité, de maintenabilité et
de disponibilité.


Système [9]
Ensemble d’éléments qui interagissent selon un modèle précis, un élément pouvant être un
autre système, appelé sous-système, les sous-systèmes pouvant être eux-mêmes soit un
système de commande, soit un système commandé composé de matériel, de logiciel en
interaction avec l’être humain.


Systèmes Instrumentés de Sécurité
Les systèmes instrumentés de sécurité sont des combinaisons de capteurs, d'unité de
traitement et d'actionneurs (équipements de sécurité) ayant pour objectif de remplir une
fonction de sécurité1. Un S.I.S nécessite une énergie extérieure pour initier ses composants
et mener à bien sa fonction de sécurité.




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