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