2-5 Arbres Des Défaillances

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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

Mai 2011 1www.iramtunisia.com


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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


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


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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