FORMATION L ANALYSE DES RISQUES ET L ETUDE DE DANGERS ETUDE DE CAS
1. PRESENTATION DU SITE INDUSTRIEL ET DE SON ENVIRONNEMENT Le site étudié (Société RA34) est une usine de fabrication de polypropylène, située dans la zone industrielle de la commune de Kapratik sur Rhône. Le plan suivant donne l implantation du site dans son environnement : Prairies Zone industrielle Commune de Kapratik-sur-Rhône Site étudié Rhône H Etablissement voisin RN Voie ferrée Il se situe à l Ouest du Rhône, à environ 300 m à vol d oiseau de la commune de Kapratik sur Rhône, petite bourgade de 2 500 habitants traversée par la Départementale 7. La zone industrielle compte aujourd hui une dizaine d industriels, dont : une usine de découpage et emboutissage, des ateliers municipaux et serres, une entreprise d embouteillage de vin, une société de fabrication de bouchons et lignes pour la pêche, un établissement voisin, situé au sud, stockant du propane et du chlore. 1/19
L aéroport le plus proche est situé à 3 km de l établissement considéré. Le site est en zone de sismicité 0, conformément au décret du 14 mai 1991 relatif à la prévention du risque sismique. Le site peut être inondé, le poste de déchargement propylène ne sera pas touché en cas de crue. L établissement étudié comporte notamment :: un atelier de polymérisation, avec sa salle de contrôle, un stockage sous talus de 2 500 m 3 de propylène (à température ambiante, sous pression), un poste de déchargement wagons citernes propylène, une cuve d hexane sur rétention, un poste de déchargement camion hexane, un parking pour camions, une zone de stockage de bouteilles vides de butane (chariots élévateurs) une ancienne zone de production (à l abandon), un bâtiment de bureaux et locaux techniques. Un plan d implantation des installations est donné ci-dessous : Voie ferrée Ancienne zone de production (à l abandon) Stockage bouteilles vides Poste de déchargemen t wagon propane Bureaux Atelier de polymérisation Stockage propylène sous talus Salle de contrôle Local Chaudière s PDD hexan e Établissement étudié Stockage Hexane A c c è s Route Chlore Établissement voisin L étude va porter plus particulièrement sur le poste de déchargement wagons citernes propylène. Les wagons citernes sont amenés jusqu à l entrée de l établissement par la SNCF. Les wagons sont ensuite pris en charge par du personnel d exploitation qualifié de la Société RA34, qui réalise toutes les manœuvres internes. La grille d accès au 2/19
site est alors fermée et le personnel effectue un contrôle de l aiguillage pour les manœuvres sur la voie parallèle à la voie des transferts. Le poste de déchargement est composé de 2 bras articulés de diamètres respectifs 3" et 2", le premier permettant le déchargement du liquide, le deuxième le transfert de la phase gazeuse. Les bras sont équipés d un dispositif anti arrachement type flip-flap 1. Le déchargement des wagons s effectue en raccordant, par l intermédiaire des 2 bras articulés, les phases liquide et gazeuse du wagon citerne au réservoir à remplir. Du gaz est soutiré du ciel gazeux du réservoir, puis comprimé par un groupe de compression, afin de mettre en pression le ciel gazeux du wagon citerne à décharger. Le déchargement s effectue selon la procédure suivante : Mise en place du wagon en butée, Mise en place de cales, Liaison équipotentielle avec l installation, Contrôle du creux du réservoir susceptible de recevoir le contenu de la citerne à décharger, Contrôle de la fermeture des vannes de dépotage du wagon avant l enlèvement des brides pleines ou bouchon d obturation, Branchement des bras articulés (phases gazeuse et liquide), Mise en place du ridoir qui permet l ouverture des vannes de fond, et également leur fermeture rapide en cas d incident, Ouverture des vannes du wagon et des bras de déchargement, test d étanchéité de la liaison par ouverture progressive de la vanne, Mise en route du compresseur, Opération de déchargement, Arrêt du compresseur, Isoler le circuit de déchargement, Fermer les vannes du wagons et s assurer qu elles sont bien étanches, Dégazer la portion bras articulés, vérifier que la pression est tombée avant de déconnecter, Débrancher les bras, Retirer la câble de la liaison équipotentielle, Retirer les cales. Les schémas suivants illustrent le fonctionnement de cette opération de dépotage. 1 Ce dispositif est un organe de sectionnement. Il constitue un point préférentiel de rupture d un bras de transfert (chargement ou déchargement), en cas de mouvement axial ou longitudinal accidentel de la citerne mobile et permet d isoler les lignes amont et aval (fonction sectionnement) qu il protège. 3/19
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Pour éviter le départ anticipé du wagon en cours de déchargement, la procédure prévoit : la présence de 2 personnes quand le locotracteur retire les wagons, une vérification du débranchement effectif du bras avant retrait du wagon. Tous les travaux sur la zone de déchargement wagons citernes font l objet, au préalable, d un plan de prévention, avec matérialisation des zones d intervention et des zones où il est interdit d intervenir ou d effectuer des manœuvres, identification des tâches à réaliser, des risques et des moyens de prévention. Un contrôle de sécurité est effectué avant travaux. Des mesures sont prises par la Société RA34 pour limiter les sources d inflammation sur la zone (protection foudre, interdiction de fumer, portable non autorisé, matériel électrique adapté ). 5/19
2. CARACTERISATION DES DANGERS ET DES ENJEUX 2.1 QUESTION 1 : IDENTIFIER LES POTENTIELS DE DANGERS SUR LE SITE (FICHES DE DONNEES DE SECURITE DE L HEXANE ET DU PROPYLENE EN ANNEXES 1 ET 2) 2.2 QUESTION 2 : IDENTIFIER LES CIBLES POTENTIELLES EN CAS D ACCIDENT 6/19
2.3 QUESTION 3 : IDENTIFIER LES AGRESSIONS EXTERNES A CONSIDERER 2.4 QUESTION 4 : CHERCHER ET REALISER L EXPLOITATION DE L ACCIDENTOLOGIE SUR L UTILISATION DE PROPYLENE 7/19
3. ANALYSE PRELIMINAIRE DES RISQUES 3.1 QUESTION 1 : REALISER L ANALYSE PRELIMINAIRE DES RISQUES POUR L EVENEMENT REDOUTE CENTRAL «RUPTURE GUILLOTINE DU BRAS DE DECHARGEMENT», POUR LE WAGON CITERNE PROPYLENE Identifier les scénarios d accidents possibles : cause / dérive / événement redouté central / phénomène dangereux / effets Mettre en lumière les barrières de sécurité existantes et proposer des améliorations Vérifier que la mise en place d une barrière n induit pas un nouveau scénario 8/19
Cause Dérive Evènement Redouté Central Phénomène dangereux Barrières de sécurité Recommandations / Remarques 9/19
Cause Dérive Evènement Redouté Central Phénomène dangereux Barrières de sécurité Recommandations / Remarques 10/19
4. ANALYSE DETAILLEE DES RISQUES 4.1 QUESTION 1 : REALISER LA QUANTIFICATION DU NŒUD PAPILLON L objectif est de déterminer la probabilité d occurrence annuelle des phénomènes dangereux associés à l événement redouté central «Rupture guillotine du brans de déchargement» (wagon citerne propylène). 4.1.1 Tâche 1 : Renseigner sur le nœud papillon les données à disposition pour effectuer la quantification Les données à disposition pour quantifier le nœud papillon sont les suivantes : Informations sur les évènements initiateurs Événement initiateur Agression mécanique pendant travaux Défaillance matérielle du frein du locotracteur Erreur humaine de conduite Départ anticipé du chauffeur du locotracteur Défaillance du filetage du bras conduisant à un décrochage du bras Erreur humaine (mauvais raccordement entraînant le décrochage du bras) Fréquences annuelles retenues (Groupe de travail en analyse de risque) F4 F2 F2 F2 F5 F2 Commentaires sur les fréquences retenues par le groupe de travail Correspond à une chute de grue au sein de l établissement : 1 opération de levage par an à proximité de la zone de déchargement wagon et p(chute de grue) = 10-4 par opération de levage Correspond à la défaillance matérielle d un frein du locotracteur pendant le transfert produit (REX site) Correspond à une erreur humaine pendant le transfert du produit (personnel formé) Correspond à une erreur humaine pendant la phase de transfert pour un personnel formé Correspond à la défaillance du filetage du bras pendant la phase de transfert (intègre le contrôle annuel des filetages) Correspond à une erreur humaine pendant la phase de transfert pour un personnel formé 11/19
Grille de lecture de l échelle de fréquence utilisée (fréquences annuelles) Par exemple : selon cette échelle, un événement dont la fréquence d occurrence annuelle est estimée à 5 fois par an sera associé à la classe de fréquence F(-1). Informations sur les effets dominos Effets dominos installations industrielles Les phénomènes dangereux susceptibles d entraîner la rupture du bras lors du déchargement de propylène sont les suivants : Phénomènes dangereux BLEVE du réservoir de propane Explosion en zone encombrée Incendie cuve hexane Probabilité d occurrence F4 F4 F4 Effets dominos TMD extérieur Sur la voie de chemin de fer extérieure, située à une distance d égale à 40 m du poste de déchargement propylène, il y a du transport de matières dangereuses, notamment du GPL (butane, propane). Le phénomène dangereux associé à ces wagons est le BLEVE, dont les distances d effets sont les suivantes : Phénomène dangereux BLEVE Effet Distances aux effets létaux significatifs / effets dominos Distances aux effets létaux Distances aux effets irréversibles Thermique 120 m 255 m 320 m Surpression 70 m 105 m 285 m Le trafic annuel de convois transportant au moins un wagon de GPL sur cette ligne est de l ordre de 500 convois par an. On estime à environ 10-9 par km et par convoi (transportant au moins un wagon de GPL) le taux d accident avec des effets graves. 12/19
On notera que le poste de déchargement wagon ne peut être affecté par les effets d un BLEVE que si le BLEVE se produit sur le tronçon [AB] de la ligne de chemin de fer situé à une distance du poste de déchargement inférieure à la distance des effets dominos (D ED ). Voie ferrée A D ED d B D ED [AB] = 2 x (D ED 2 - d 2 )^(1/2) F = F linéique x [AB] Poste de déchargement Informations sur les barrières de sécurité Les niveaux de confiance des barrières de sécurité sont synthétisés dans le tableau ci-dessous : Barrières de sécurité Contrôle de la fermeture de la grille d accès et contrôle de l aiguillage pour les manœuvres sur la voie parallèle à la voie des transferts Vérification du positionnement des wagons en butée au poste et de la mise en place des cales Clapet flip flap Vérification du débranchement effectif du bras avant retrait Test d étanchéité de la liaison par ouverture progressive de la vanne Détection et limitation de la fuite Système d arrosage cuve hexane (déclenchement sur détection incendie dans la cuvette) Système d arrosage poste de déchargement wagon propylène (déclenchement manuel) Niveau de confiance NC2 NC2 NC1 NC2 NC2 NC1 NC 0 NC 0 Information sur les probabilités d inflammation Fuite de durée illimitée : Inflammation: en l absence de données probabilistes étayée, la probabilité d inflammation en cas de fuite de durée illimitée est supposée égale à 1 (majoration de la probabilité). Fuite de durée limitée : Inflammation: La probabilité d inflammation en cas de fuite de durée limitée est supposée égale à 0.9. 13/19
4.1.2 Tâche 2 : Calculer la probabilité d occurrence annuelle de l événement redouté central 14/19
ANNEXE 1 Fiche INRS de l hexane
ANNEXE 2 Fiche de données de sécurité du propylène