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IRAM Atelier sur la réglementation des établissements classés et les
études de dangers « Arbres des défaillances »
« Atelier sur la réglementation desa ssemen
sc ass s e es
u es edangers »
Mai 2011
Par IRAM
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HISTORIQUE ETDOMAINE D ’APPLICATION
1ère méthode mise au point pourun examen systématique des risques.’
la sécurité des systèmesde tir de missiles.Visant à déterminer l’enchaînement et les combinaisons d’évènements pouvant
conduire à un événement redouté (ER) pris comme référence.L’AdD est maintenant appliquée dans de nombreux domaines tels quel’a ronautique, le nucl aire, l’industrie chimique,…Utilisée pour analyser a posteriori les causes d’accidents qui se sont produits . Dans ces
’ ’, .arbre des causes , l’objectif principal étant de déterminer les causes réelles qui ontconduità l’accident.
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DEFINITIONDEFINITION
Diagramme logique, de construction déductive, utilisant une structure
de base) et leurs combinaisons conduisant à un événement redoutédéfini à riori .
A un tel diagramme logique peut être associé un calcul de la probabilité
de l’événement redouté, sommet de l’arbre, à partir des probabilités des
défaillancesdes événementsde base .
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PRINCIPELes évènements de base correspondent généralement à des :
Évènements élémentaires qui sont généralement suffisamment connus et décrits pour qu’il ne soit
pasutile d’en rechercher les causes. (leur probabilité d’occurrence est connue).
développéesfaute d’intérêt,Évènements dont les causes seront développées ultérieurement au gré d’une nouvelle analyse parexemple,Évènements survenant normalement et de manière récurrente dans le fonctionnement duproc édé ou de l’installation.
Quelle que soit la nature des éléments de base identifiés, l’AdD est fondée sur les principessuivants :•
• ils ne seront pas décomposés en éléments plus simples faute de renseignements, d’intérêt oubien parce que cela est impossible,
• eu r quence ou eu pro a t ’occurrence peut tre va u e.
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SYMBOLESSYMBOLES
Ev
Elémentaire
Evènement de base, correspondant au modede défaillance d’un composant. ( Evènementqui ne peut pas être divisé en nouveaux
ments smp es
Exe m p le : Défa illa nc e d ’ un jo int
Evènement non élémentaire mais pour lequel
Elémentaire causes (sansintérêt pour l’étude)
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SYMBOLESSYMBOLES
Condition
Evènement élémentaire de condition
Exe m p le : A llu m a g e ra p id e
E036
Evènement élémentaire dé endant de la
Evènement de
configuration
configuration même du système (choixmatériaux, …) : Evènement qui est arrivé ouqui surviendra avec certitude
M007Exe m p le : Sup p o rt m éta lliq ue
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PRINCIPELes liens entre les différents évènements identifiés sont réalisés grâce à des porteslo i ues (de t e « ET » et « OU » a exem le). : des s mboles ra hi ues articulièrequi permet de présenter les résultatsdansune structure arborescente.
Les conventions de présentation sont proposées dans la norme CEI 61025 :1990 «Analyse.
Avec de règles mathématiques et statistiques, il est possible d’évaluer la probabilitéd’occurrence de l’événement final à arti des robabilités des évènements de base
identifiés.L’analyse par AdD d’un ER comporte trois étapes successives :
Définition de l’événement redouté étudié,Élaboration de l’arbre,Exploitation de l’arbre.
+ une étape préliminaire de connaissance du système : primordiale pour mener’ .
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EvènementC
Référence
EvènementC
Référence
L’événement C aura lieu si et
ETET
seulement si l’événement A etl’événement B ont lieuEvènementBEvènement A EvènementBEvènement A
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SYMBOLESSYMBOLES
Porte O
Evènement
C
L’événement C aura lieu si et seulement si’
RéférenceOU
EvènementEvènement
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SYMBOLESSYMBOLES
Evènement
une partie de l’arbre logique oùles causes de cet événement on
C
RéférenceET
déjà été formalisées
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EXEMPLE 1EXEMPLE 1Epandage de produits liquides en phase de stockage
Fuite liquide enphase deFuite liquide enphase deFuite liquide enphase de Evénement redouté stockage
G28
stockage
G28
stockage
G28
(sommet de l’arbre)
Défautd'étanchéité
Acte demalveillanceChoc mécanique
Défautd'étanchéité
Acte demalveillanceChoc mécanique
G29E023E027 G29E023E027
Erreur demanipulation
E006
Défaillance joints
E004
Matériau nonadapté
E028
Vieillissement
E057
Événement de base
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EXEMPLE 2EXEMPLE 2Feu de flaque suite à l’épandage de l’exemple 1
Feu de flaque
G41
Fuite liquideen phasede stockage
Liquideinflammable
dans les{6}
conditions
d'inflammabilité
E041
Source d'ignition
G11
Présencemoteur
thermi ue
Foudre Travail par point
chaudDéfaut matériel
électriqueElectricité
statique Fumeur Agression
thermiqueEchauffementmécanique sur
12
E016E015 E014 E013 E012 E011 E010 tournante
E017
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CALCULS DES PROBABILITESCALCULS DES PROBABILITES
Evènement
C
Porte ETRéférence
ET
P(C) = P(A) X P(B)EvènementEvènement
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CALCULS DES PROBABILITESCALCULS DES PROBABILITES
Evènement
C
RéférenceOU Porte OU
EvènementEvènementP(C) = P(A) + P(B)
B A
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EXEMPLEEXEMPLEEpandage de produits liquides en phase de stockage
Fuite liquide enphase destockage P A = P B + P C + P E + P F + P G + P H
G28A
Défautd'étanchéité
G29
Acte demalveillance
E023
Choc mécanique
E027B C D
Erreur demanipulation
E006
Défaillance joints
E004
Matériau nonadapté
E028
Vieillissement
E057F G HE
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Feu de flaque suite à l’épandage de l’exemple 1Feu de flaque
G41IP(I) = P(A) X P(K)P(K) = P(M) + P(N) + P(O) + P(P) + P(Q)
Fuite liquide Li uide
+ + +P(I) = (P(B) + P(C) + P(E) + P(F) + P(G) + P(H)) X
(P(M) + P(N) + P(O) + P(P) + P(Q) + P(R) + P(S) + P(T))en phase
de stockage
{6}
inflammable
dans lesconditions
d'inflammabilité
E041
Source d'ignition
A
LG11K
moteurthermique
E016
Foudre
E015
chaud
E014
électrique
E013
statique
E012
Fumeur
E011
thermique
E010
mécanique surmachinetournante
E017
MN O P Q R S
T
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LIMITES ET AVANTAGES
’ ’perme e cons re e com na sons v nemen pouvan con u reun événement redouté >>> une bonne adéquation avec l’analyse d’accidentspassés qui montre que les accidents majeurs observés résultent le plus souvent de lacon onction de lusieurs évènements ui seuls n’auraient u entraîner de telssinistres.
En visant à l’estimation des probabilités d’occurrence des évènements conduisant à’ ’,pour la prévention d’accidentspotentiels.
Son a lication à tout un s stème eut s’avére fastidieuse (il est conseillé de mettreen œuvre au préalable des méthodes inductives d’analyse des risques.
Depuis une dizaine d’années, des logiciels informatiques sont commercialisés afin de’ ’ .des coupes minimales, la détermination des probabilités ainsi que pour laprésentation graphique des résultats sousforme arborescente.
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