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Prise en compte
du risque lié à la
pression
par les codes français :
l’exemple du CODAP
Aurélien DI RIENZO
Journée Technique AFIAP – 4 Mai 2017
Syndicat National de la Chaudronnerie, de la Tuyauterie et de la maintenance industrielle
• Le SNCT a été créé en 1841
• C’est une association regroupant des entreprises françaises de lachaudronnerie et de la tuyauterie travaillant pour l’industrie pétrolièreet gazière, nucléaire, pétrochimique, chimique, agro-alimentaire,pharmaceutique, cosmétique…
• Elle est composée d’Adhérents et de Membres associés
• Le SNCT regroupe plus de 140 entreprises
• Le SNCT défend les droits de ces entreprises au niveau juridique,économique, social et technique
• L’une des missions du Service Technique du SNCT est la codificationdes règles de l’art des professions de la chaudronnerie et de latuyauterie : élaboration du CODAP, du CODETI, du CODRES… et duguide CTM Maintenance ESP
La profession et la sécurité des installations
Depuis plus de 70 ans, initialement avec le CORMAT élaboré en 1943, leschaudronniers et les tuyauteurs français maintiennent leurs codes deconstruction et donc leur savoir-faire et leur expertise.
La sécurité des équipements sous pression, conçus et fabriqués sous laresponsabilité des chaudronniers et des tuyauteurs, a toujours été aucœur de leur préoccupation.
L’objet de cette présentation est d’illustrer la manière dont le risque lié àla pression est pris en compte, de manières implicite et explicite, dans lescodes de construction français.
Cette présentation est fondée sur l’application du CODAP 2015.
• L'identification des dangers
• L'identification des phénomènes dangereux et des modes de défaillance associés
• L'évaluation de l'occurrence des phénomènes dangereux
• L'évaluation de la gravité des phénomènes dangereux
• L'estimation du risque
Description brève d’une Analyse De Risque
Risque
Définition du risque
Phénomène dangereux
Occurrence
Gravité
=
Le CODAP 2015 : la clé ?
?
= La Catégorie de Construction
Le CODAP 2015 : la catégorie de construction
§ G5.1 du Code :
La notion de catégorie de construction permet d’assurer une
adéquation optimale entre la qualité de construction d’un appareil et
ses futures conditions d’exploitation.
A chaque catégorie de construction est associée un certain niveau de
sévérité de l’ensemble des prescriptions [du Code] applicables à un
[équipement] donné…
Le CODAP 2015 : catégorie de consruction et exigencesdu Code
QuatreCatégories
de Construction
A
B1
B2
C _
Contrainte nominale de calcul
Coefficient de soudure
Certificat de réception
Tolérances de fabrication
Étendue des CND
. . .EX
IGEN
CES
OU
OU
OU
+§ GA5.1 : […] adéquation optimale entre la
qualité de construction d’un appareil et ses
futures conditions d’exploitation […].
Le CODAP 2015 : déterminationde la catégorie de construction
Facteurspotentiels
dedéfaillance
Conséquencesd’une
défaillance
Catégorie de Construction
Annexe GA4 : Modalités d’application du CODAP aux appareils à pression non soumis à une réglementation particulière
Le CODAP 2015 : déterminationde la catégorie de construction
Facteurspotentiels
dedéfaillance
Conséquencesd’une
défaillance
Catégories de risque
de la DESP+
Catégorie de Construction
Annexe GA5 : Modalités d’application du CODAP aux appareils a pression devant répondre aux exigences essentielles de sécurité de la directive
européenne équipements sous pression 2014/68/UE et de ses transpositions en droits nationaux
Facteurs potentiels de défaillance
1 - L’énergie libérable en cas de défaillance est elle ?
Cette énergie est caractérisée par les paramètres pression et volume. Il doit être
tenu compte également de l’état d’équilibre physique du fluide (liquide, gaz, gaz
liquéfié)
Si DESP applicable : Prise en compte au titre de la catégorie de risque de l’appareil
2 - La toxicité du produit est-elle ?
Si DESP applicable : Prise en compte au titre de la catégorie de risque de l’appareil
3 - L’explosion du produit en cas de fuite est-elle ?
Si DESP applicable : Prise en compte au titre de la catégorie de risque de l’appareil
4 - L’inflammabilité du produit en cas de fuite est-elle ?
Si DESP applicable : Prise en compte au titre de la catégorie de risque de l’appareil
La notion de toxicité est caractérisée par le rapport concentration maximale
réellement possible/concentration acceptable. La concentration maximale réellement possible
dépend de la capacité de dilution du produit dans le milieu du rejet.
Les critères 3 et 4 sont liés à la composition chimique du produit et à ses limites
d’inflammabilité et d’explosivité : température, point d’éclair, mélange combustible/comburant
…
faible moyenne élevée très élevée
faible moyenne élevée très élevée
impossible peu probable probable certaine
impossible peu probable probable certaine
Facteurs potentiels de défaillance
La fréquence de démarrages dépend des conditions de marche de l’appareil (marche
discontinue, arrêts pour entretien, régénération de catalyseur ou de produit réactif par
exemple...). Les cycles de démarrage et d’arrêt sont à prendre en compte ici indépendamment
de la variabilité des sollicitations.
5 - La variabilité des sollicitations autour des points de consigne est-elle ?
La variabilité (amplitude et nombre de cycles) des sollicitations dues à la
pression, à la température, aux vibrations … peut impliquer, lorsqu’elle est
importante, que soit effectuée une analyse de fatigue, […]. La réalisation d’une
telle analyse ne dispense toutefois pas de la nécessité de prendre en compte le
caractère variable des sollicitations dans le choix des matériaux, la conception
des assemblages, l’étendue et la sévérité des contrôles. Il importe en particulier
de tenir compte des effets particulièrement nocifs que peuvent avoir certains
mécanismes de corrosion sur la tenue en fatigue des appareils.
6 - La fréquence des démarrages et des arrêts est-elle ?
faible modérée importante très importante
faible modérée importante très importante
8 - La pression négative intérieure ou la pression extérieure est-elle ?
9 - La surveillance de l’appareil en service est-elle ?
Facteurs potentiels de défaillance7 - La variabilité très brutale de température ou de pression est-elle ?
faible normale importante très importante
Les conditions d’utilisation d’un appareil comprennent la nature et la maîtrise
des transformations subies par le ou les fluides qu’il contient (changements
d’état physique, réactions chimiques, brutalité de l’évolution des pressions et
températures, fluides instables...).
faible normale importante très importante
La surveillance de l’appareil peut être assurée soit par le personnel d’exploitation, soit par des
dispositifs de régulation et de contrôle automatiques, soit par une combinaison des deux. Elle
fait l’objet de consignes dites « consignes d’exploitation ».
continuepériodique et
systématiqueoccasionnelle
inexistante ou
impossible
10 - L’inspection de l’appareil en service est-elle ?
11 - La complexité de l’appareil est-elle ?
12 - La possibilité de dégradation liée à la corrosion et ou l’érosion est-elle ?
Facteurs potentiels de défaillance
L’inspection en service consiste à examiner ou à mesurer en continu ou
périodiquement certaines caractéristiques susceptibles d’évoluer et de mettre
éventuellement en évidence l’apparition de détériorations.
continuepériodique et
systématiqueoccasionnelle
impossible ou
non prévue
faible moyenne grande très grande
La complexité de l’appareil résulte de sa conception. Elle concerne les formes générales de
l’appareil et de ses équipements internes et externes. La complexité de forme est caractérisée
par la présence de discontinuités, d’asymétries...
faible moyenne élevée très élevée
Les possibilités de dégradation liées à la corrosion, l’érosion et, plus généralement, à la
détérioration du matériau par la nature des fluides en contact avec la paroi.
Facteurs potentiels de défaillance
13 - La possibilité de dégradation en service liée à la température est-elle ?
faible moyenne élevée très élevée
La possibilité de dégradation liée à la rupture par fluage ou à la rupture fragile.
Conséquences d’une défaillance
14 - La température du produit, en cas de fuite, présente-t-elle un danger pour
le personnel ?
15 - La population concernée en cas de défaillance est-elle ?
16 - La présence du personnel d’exploitation à proximité de l’appareil est-elle ?
nul faible moyen important
Il s’agit des risques corporels liés à la température du fluide (vapeur, gaz chaud,
gaz liquéfié).
très faible faible importante très importante
La population concernée comprend toute personne susceptible de se trouver dans la zone
affectée par une défaillance éventuelle de l’appareil.
rare occasionnelle fréquente permanente
L’importance de la présence du personnel résulte, d’une part, de l’implantation de l’appareil
dans l’installation considérée et, d’autre part, des conditions d’exploitation de l’appareil.
Conséquences d’une défaillance
17 - L’incidence économique d’une défaillance serait-elle ?
18 - La défaillance de l’appareil peut-elle entraîner la défaillance d’un appareil voisin dont les
conséquences seraient ?
faible modérée importante très importante
L’incidence économique comprend en particulier :
- la perte de production par immobilisation de l’installation,
- le coût global de réparation ou de remplacement.
faible moyenne importante très importante
Les conséquences de la défaillance de l’appareil voisin sont à apprécier.
Dans l’hypothèse où l’on affecte les valeurs 1, 2, 3, 4 respectivement aux niveaux 1, 2, 3 et 4 la
somme obtenue pour les critères permet alors de définir numériquement les termes "faible",
"moyenne", "importante", "très importante". Il est recommandé d’utiliser respectivement les
plages : [14-21], [22-32], [33-42] et [43-56]. Toutefois le Donneur d’ordre peut modifier cette
répartition par exemple en pondérant différemment les critères retenus en fonction, en
particulier, du site industriel concerné et de son environnement dont, en général, seul
l’exploitant a connaissance.
Criticité d’un équipement…? Similitudes…
Source : DT84 (Juillet 2015 – Révision C-02)
Fact
eu
rs p
ote
nti
els
de
déf
ailla
nce
Conséquences d’une défaillance
Détermination de la catégorie de construction
Analyse et évaluation des risquesDESP 2014/68/UE
Extraits de l’Annexe I de la DESP 2014/68/UE
RP3 : Le fabricant est tenu d’analyser les dangers et les risques afin de
déterminer ceux qui s’appliquent à ses équipements du fait de la pression; il
conçoit et construit ensuite ses équipements en tenant compte de son
analyse.
§ 1.2 :
Pour choisir les solutions les plus appropriées, le fabricant applique les principes ci-après, dans
l’ordre dans lequel ils sont énoncés:
— supprimer ou réduire les dangers autant que raisonnablement possible,
— appliquer les mesures de protection appropriées contre les dangers qui ne peuvent être
supprimés,
— informer, le cas échéant, les utilisateurs des dangers résiduels et indiquer s’il est nécessaire
de prendre des mesures spéciales appropriées visant à atténuer les risques au moment de
l’installation et/ou de l’utilisation.
Conformité du CODAP aux EES de la DESP
Les dispositions du CODAP
Les dispositions du CODAP
Annexe GA1 – Définitions
Les dispositions du CODAP
Annexe GA1 – Définitions
Les dispositions du CODAP
Annexe GA1 – Définitions
Les dispositions du CODAP
Annexe GA1 – Définitions
Extraits de l’Annexe I de la DESP 2014/68/UE
[Type de certificat de réception]
§4.3 2ème alinéa
Pour les parties principales sous pression
des équipements des catégories II, III et IV,
cette attestation est un certificat avec
contrôle spécifique sur produit.
Les dispositions du CODAP
Annexe GA1 – Définitions
Extraits de l’Annexe I de la DESP 2014/68/UE
[Type de certificat de réception]
§4.3 2ème alinéa
Pour les parties principales sous pression
des équipements des catégories II, III et IV,
cette attestation est un certificat avec
contrôle spécifique sur produit.
Les dispositions du CODAP
Annexe GA1 – Définitions
Extraits de l’Annexe I de la DESP 2014/68/UE
[Type de certificat de réception]
§4.3 2ème alinéa
Pour les parties principales sous pression
des équipements des catégories II, III et IV,
cette attestation est un certificat avec
contrôle spécifique sur produit.
Les dispositions du CODAP
Annexe GA1 – Définitions
Les dispositions du CODAP
CTM Matériaux – Conditions de livraison
Les dispositions du CODAP
Les dispositions du CODAP
Les dispositions du CODAP
Les dispositions du CODAP
Recommandations sur le choix d’un
assemblage soudé en fonction :
- des conditions de service auxquelles est
soumis l’assemblage,
- de sa facilité d’exécution,
- de son accessibilité aux contrôles non
destructifs.
Les dispositions du CODAP