Products Solutions La sécurité des process par Endress+Hauser Fiable tout simplement : la sécurité des process par Endress+Hauser Des fondations qui reposent sur l’expertise de terrain Services 2 Fiable tout simplement : la sécurité des process par Endress+Hauser La sécurité des process : introduction La sécurité des process repose sur la fiabilité des mesures Les process industriels présentent des risques. S’il est généralement impossible de les éliminer totalement, on peut toutefois les réduire à un niveau acceptable. L’objectif principal est de protéger le personnel et l’environnement, de sauvegarder les actifs et de préserver la bonne réputation de l’entreprise. Par où commencer ? De solides fondations Ces dernières années, les normes internationales sur l’évaluation des risques et la mise en œuvre de systèmes instrumentés de sécurité telles que la norme CEI 61511 (Union européenne) et la norme ANSI/ ISA 84 (Etats-Unis) ont gagné du terrain. Pourtant, la sécurité des process ne se résume pas à utiliser des boucles de sécurité. Elle se base toujours sur une mesure fiable des paramètres critiques des process. Votre mission est notre mission Dans tout ce que nous entreprenons, dans tout ce que nous développons et tout ce que nous produisons, la sécurité est notre priorité. Nous nous efforçons en permanence d’être votre partenaire en instrumentation de terrain et de vous aider, en vous apportant notre expertise, à établir de solides fondations pour vos process. Vous pouvez compter sur notre équipe et sa longue expérience pour toujours garder à l’esprit vos exigences fonctionnelles et vos besoins en matière de sécurité. Nos employés • Tous nos employés partagent la même responsabilité de maintenir un environnement de production sécurisé. • Nos responsables spécialisés dans l’industrie veillent à ce que les exigences du secteur dans lequel vous travaillez soient respectées et appliquées dans le processus de conception de nos appareils. • Nos ingénieurs certifiés en sécurité sont chargés de poursuivre le développement et de transmettre au sein de notre société la culture et les connaissances en matière de sécurité. Ils participent aussi activement au développement de nouvelles normes de sécurité dans différents organismes de normalisation internationaux. Une expérience éprouvée • 250 gammes de produits certifiés conformes à toutes les exigences de sécurité applicables • Plus de 10 millions d’appareils installés dans des applications de sécurité Fiable tout simplement : la sécurité des process par Endress+Hauser « Chaque instrument repose, en matière de conception sécurisée et de tests, sur l’expérience acquise grâce à plus de 60 ans de savoir-faire pratique, de collaboration avec les clients et d’engagement auprès de sociétés industrielles. » Une conception et une production sécurisées : • Tous nos process sont certifiés : Les systèmes de gestion de la qualité se fondent sur les normes ISO et CEI et sont régulièrement contrôlés par des organismes indépendants tels que TÜV, EXIDA, SQS, DEKRA. • Des normes ont été mises en place au sein de notre société pour réduire les risques liés à la conception et à la fabrication de nos produits. • Des simulations de conception réduisent les risques lors de la phase de développement du produit final. • Des tests de résistance rigoureux permettent de déterminer les limites exactes de conception des composants et d’établir des plages de fonctionnement sécurisé. • Nous garantissons une parfaite intégrité mécanique grâce à des concepts de soudage et d’étanchéité sophistiqués. • Des tests en conditions réelles garantissent et renforcent la fiabilité et la qualité de nos produits. Plus d’informations sur : http://www.endress.com/fr/process_safety.html 3 4 Fiable tout simplement : la sécurité des process par Endress+Hauser La sécurité dans les secteurs de la chimie, du pétrole et du gaz Comment réduire les risques de manière fiable sans compromettre la disponibilité ni l’efficacité ? Travailler avec des substances inflammables ou toxiques présente des risques potentiels pour le personnel et pour l’environnement. Parfois, de tristes évènements sont là pour nous rappeler que la sécurité n’est jamais garantie à 100 %. Des tragédies comme la catastrophe de Bhopal, le dégagement de substances toxiques à Seveso et le déversement d’hydrocarbures à l’origine d’explosions ou d’une forte pollution comme à Buncefield et sur la plateforme pétrolière Deepwater Horizon, illustrent bien l’importance d’une bonne gestion de la sécurité. Comment trouver le juste équilibre entre la sécurité de l’usine, l’optimisation des ressources, l’augmentation du temps de disponibilité des équipements et la réduction des coûts ? La sécurité dans les secteurs de la chimie, du pétrole et du gaz Les bases de la sécurité Pour contrôler et surveiller les process, nous utilisons la technologie de mesure. Une exigence basique consiste à ce que les instruments utilisés dans les zones dangereuses ne puissent pas provoquer d’incidents tels que des étincelles ou des surfaces chaudes capables d’enflammer un liquide inflammable. Ces exigences sont décrites dans les directives sur la protection contre les explosions. Par ailleurs, des capteurs surveillent les applications critiques afin de prévenir les dangers tels que le dégagement de chaleur dans les réactions chimiques ou le remplissage excessif d’un réservoir. Ils sont le fondement même d’un système de sécurité capable de ramener un process à un état sécurisé. Dans ce contexte, on parle de sécurité fonctionnelle. Protection contre les explosions Différents concepts permettent d’assurer la protection contre les explosions. Dans l’industrie chimique, le concept le plus courant est la sécurité intrinsèque (Ex ia). Cela signifie que l’énergie emmagasinée dans le circuit électrique des appareils est si faible qu’elle est incapable de provoquer une explosion. On peut ainsi travailler sans permis de travail à chaud et se passer de l’installation de conduites de câbles rigides et Sécurité fonctionnelle • CEI 61508 – Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité : cette norme générique donne des spécifications sur la conception des systèmes relatifs à la sécurité du matériel et des logiciels. • CEI 61511– Sécurité fonctionnelle - Systèmes instrumentés de sécurité pour le secteur des industries de transformation : cette norme internationale destinée aux industries de transformation établit les bonnes pratiques en matière d’ingénierie des systèmes assurant la sécurité d’un process industriel par le biais d’instruments. Ces systèmes sont qualifiés de systèmes instrumentés de sécurité (SIS). Pour plus de détails, consultez notre brochure sur la sécurité fonctionnelle (CP01008Z) ainsi que notre site Internet : http://www.endress.com/fr/process_safety.html onéreuses. Dans le secteur pétrolier et gazier, le concept généralement utilisé est toujours celui de la protection contre les explosions par "enveloppe antidéflagrante" de type Ex d. Sécurité fonctionnelle La prévention des accidents passe par plusieurs niveaux de protection. En plus des contrôles standards des process, des barrières de protection isolées, dénommées systèmes instrumentés de sécurité (SIS), sont installées pour ramener le process à un état sécurisé en cas d’incident. Chaque SIS se compose de capteurs, de solveurs logiques et d’éléments terminaux dédiés à une fonction de sécurité spécifique. Protection contre les débordements API 2350 L’API (American Petroleum Institute) a élaboré une norme spécifique donnant des recommandations sur la protection contre les débordements des réservoirs de stockage dans les installations pétrolières. Cette norme décrit plusieurs catégories de réservoirs et explique les différences et les exigences applicables à un système manuel de protection anti-débordement comparé à un système automatisé de protection anti-débordement. Protection contre les explosions • ATEX, NEC® et IECEx : En ingénierie électrique, une zone dangereuse est définie comme un endroit où des concentrations de gaz, de vapeurs ou de poussières inflammables apparaissent. Les équipements électriques devant être installés à ces endroits sont spécialement conçus et testés pour veiller à ce qu’ils ne puissent pas déclencher d’explosion suite à un contact avec un arc électrique ou une température élevée de la surface de l’équipement. Pour plus de détails, consultez notre brochure sur la prévention des explosions (CP00021Z). 5 6 Fiable tout simplement : la sécurité des process par Endress+Hauser Sécurité et fiabilité Pour contribuer à la sécurité globale, chaque élément d’un système de régulation de process doit être fiable. La sécurité des process repose toujours sur une mesure fiable des paramètres critiques des process. Les capteurs les mieux adaptés et les plus robustes, capables de supporter avec certitude des conditions de process extrêmes doivent être installés. La sécurité par choix, pas par hasard Vous ne pouvez trouver la solution la mieux adaptée à votre application que si vous avez accès à un vaste éventail de possibilités et possédez une bonne connaissance des instruments. Cela nécessite un grand savoir-faire. Nos commerciaux et techniciens expérimentés peuvent vous aider à faire le bon choix parmi toute notre gamme de produits et de matériaux : • Quelle est l’application de mesure concernée et quelles sont les conditions de process ? Vous devez par exemple connaître la taille des tuyaux, le débit, la précision, la compatibilité chimique et bien d’autres choses encore. Le milieu est-il corrosif ou abrasif ? Quelles sont les conditions ambiantes et celles du process en termes de température et de pression ? L’instrument doit-il être installé dans une zone dangereuse ? • A quoi les informations de mesure vont-elles servir ? S’agit-il d’une simple application de surveillance ou l’instrument fait-il partie d’un système instrumenté de sécurité ? Souhaitezvous empêcher la pompe de tourner à sec, protéger un compresseur contre les sous/ surpressions, éviter les débordements, prévenir les débits critiques, réguler la température ? Applicator Simplifiez votre travail d’ingénierie quotidien avec Applicator, notre outil en ligne de sélection et de dimensionnement. Entrez les paramètres de votre process, vos exigences supplémentaires et Applicator proposera plusieurs dispositifs parfaitement adaptés à vos besoins. Accès gratuit en ligne : http://www.fr.endress.com/applicator Posez les bases d’un process fiable : • Le meilleur système, avec des instruments fiables et les mieux adaptés • Laissez-vous guider par des commerciaux expérimentés et des outils en ligne Sécurité et fiabilité Gamme complète d’instruments SIL Détection de niveau Mesure de niveau continue Température Mesure de pression Mesure de débit Analyse de liquides Composants systèmes 7 8 Fiable tout simplement : la sécurité des process par Endress+Hauser La sécurité par la conception Vous devez utiliser les capteurs les plus solides conçus pour supporter de manière fiable des conditions de process extrêmes. Selon l’application, ils devront supporter des vibrations, des pressions ou des températures de process extrêmes, et seront exposés à des milieux agressifs. Voici quelques exemples illustrant la façon dont nous nous assurons, au cours de la phase de conception et de fabrication, que nos instruments présentent la meilleure intégrité mécanique. Raccord étanche aux gaz La plupart des principes de mesure nécessitent de mettre en place des éléments de détection à l’extérieur du process. Malgré une excellente conception du process en matière d’étanchéité, des défaillances imprévues peuvent se produire en raison de l’usure ou de la corrosion. Un raccord étanche aux gaz testé sous pression empêche l’émission dans l’environnement de substances dangereuses via l’appareil de mesure. Voir l’exemple du Levelflex FMP54. Résistance aux vibrations La résistance normale aux vibrations d’un capteur de température est testée jusqu’à 2 ou 3 g. Notre capteur de température couches minces StrongSens est recouvert d’un substrat en céramique. Il supporte même des forces de gravité de 60 g et la plage de températures de service peut s’étendre de -50 °C à 500 °C. La production automatisée assure une qualité élevée et reproductible ainsi qu’une totale traçabilité. Voir l’exemple de l’iTHERM StrongSens. Pour une mesure fiable dans des conditions difficiles : • Une conception robuste • Une parfaite intégrité mécanique Modes de défaillance prévisibles Les débitmètres peuvent être équipés de disques de rupture qui régulent la pression lorsque l’appareil est exposé à une surpression. Un capteur de pression peut être utilisé pour vérifier l’intégrité physique du débimètre. Levelflex – pour usage intensif dans des conditions difficiles Transmetteur de température et insert StrongSens – pour usage intensif 1 2 3 FMP54 1 raccord en verre étanche aux gaz 2 céramique 3 graphite TMT162R Sécurité et fiabilité Prototypage rapide Production de capteurs de niveau Production de capteurs de pression Contrôle qualité aux rayons X d’un capteur de température 9 10 Fiable tout simplement : la sécurité des process par Endress+Hauser Sécurité et disponibilité La sécurité ne doit pas affecter la disponibilité. Un système doit déclencher une alarme, mais pas de fausses alarmes perturbantes qui entraînent des temps d’indisponibilité inutiles. La survenance de paramètres de process critiques doit être signalée de façon fiable. Le signal du capteur doit être évalué et transmis au contrôleur logique de sécurité du process par une communication stable et fiable. La sécurité par la stabilité Tout instrument peut être utilisé comme un composant d’un système instrumenté de sécurité. Toutefois, pour prouver sa stabilité en vue de son utilisation dans un tel système, il existe deux possibilités : soit les composants doivent être conçus pour éviter les défaillances non détectées (CEI 61508), soit l’opérateur doit les tester dans le cadre d’une procédure validée en utilisation (CEI 61511). Nos composants logiciels sont conçus selon la norme CEI 61508. Vous pouvez donc compter sur leur stabilité sans devoir effectuer des tests supplémentaires. Ils surpassent même les exigences de sécurité. Par exemple, nos instruments SIL 2 sont régulièrement certifiés par des organismes indépendants, même si cela n’est pas imposé par la norme CEI 61508. Chez Endress+Hauser, nous disposons de plus de 60 ans d’expérience dans les applications critiques de sécurité. Nous appliquons cette expertise au développement de nos produits, ce qui est vérifié et prouvé par leur utilisation sur le terrain. La sécurité par la redondance La défaillance des appareils ne peut jamais être totalement exclue. Si vous utilisez un seul instrument pour contrôler l’arrêt, une défaillance de l’instrument déclenche une fausse alarme. Votre process reste sécurisé, mais la production est interrompue. En revanche, vous pouvez connaître une situation critique que le système omet de détecter. La redondance, autrement dit l’utilisation parallèle de plusieurs instruments pour contrôler l’arrêt, représente une mesure adéquate pour accroître à la fois la sécurité et la disponibilité de l’installation. La redondance homogène Vous pouvez utiliser deux, voire trois instruments pour la même fonction. Par exemple, dans une architecture de type "deux sur trois" (2oo3), vous utilisez trois instruments en parallèle. Un arrêt se déclenche uniquement si deux de ces trois instruments sont en état d’alarme. La probabilité que les deux instruments soient en mode d’alarme en même temps, en raison d’un défaut aléatoire d’un instrument, est très faible. Les architectures 2oo3 accroissent donc la sécurité et la disponibilité de l’installation. Mesure de niveau dans le condenseur à vapeur à l’aide du Levelflex (installation de type "deux sur trois") Pour respecter des niveaux SIL très élevés, nos instruments peuvent être utilisés de manière homogène et redondante en utilisant des appareils identiques pour la même fonction. La plupart des appareils Endress+Hauser conçus conformément à la norme CEI 61508 ont un niveau d’intégrité de sécurité (SIL) de SIL 2/3. En d’autres termes, la conception du logiciel est si fiable qu’il est classé SIL 3. De ce fait, vous pouvez utiliser deux instruments du même type en redondance homogène afin d’obtenir un niveau de sécurité augmenté de SIL3. Contrairement à la redondance hétérogène, qui consiste à utiliser des appareils différents, la redondance homogène facilite la mise en service, le fonctionnement et la manutention et limite les pièces de rechange. Gardez votre process en état de fonctionnement : • Une conception fiable selon la norme CEI 61508 pour éviter les défaillances non détectées • Optimise les ressources en atteignant un niveau SIL 3 même en redondance homogène Sécurité et disponibilité 11 12 Fiable tout simplement : la sécurité des process par Endress+Hauser Sécurité et efficacité Comment garantir efficacement la fiabilité des instruments face au vieillissement ? Vous devez assurer une gestion proactive du cycle de vie de votre système de sécurité. Les tests périodiques et les autodiagnostics intelligents aident à réduire votre temps d’indisponibilité tout en gardant la maintenance à un niveau minimum. La sécurité par des tests périodiques intelligents Selon la norme CEI 61508, la durée de vie utile moyenne d’un instrument dans un SIS est comprise entre huit et douze ans. Néanmoins, les composants vieillissent et doivent être testés à intervalles réguliers. En pratiquant une maintenance proactive correcte, vous bénéficiez d’une efficacité et d’une sécurité accrues. Une opération sûre et rapide Lorsque vous utilisez un dispositif mécanique, tel qu’un flotteur, pour la prévention des débordements, vous pouvez réaliser un essai humide en employant deux méthodes différentes : vous pouvez soit faire monter le niveau du réservoir à un niveau critique, soit retirer le dispositif pour réaliser l’essai dans un réservoir séparé. Augmenter le niveau du réservoir n’est pas recommandé en présence de liquides dangereux, et le retrait du dispositif risque d’entraîner un temps d’arrêt prolongé. Test périodique en cours Lorsque les tests périodiques sont réalisés via un bouton poussoir ou une simulation par logiciel, il n’est pas nécessaire de retirer le capteur ni d’interrompre le process. Il vous suffit d’appuyer sur un bouton ou de lancer un algorithme à partir de la salle de commande pour que le test du dispositif commence. Cette procédure de contrôle à distance vous permet de minimiser l’exposition du personnel de maintenance dans la zone dangereuse, d’éviter la détérioration de l’appareil et de réduire les temps d’arrêt. Une sécurité de niveau supérieur Sur nos appareils, le taux de défaillances dangereuses non détectées est si faible que les intervalles entre les tests périodiques peuvent être considérablement rallongés. Le capteur de niveau Liquiphant Failsafe utilise la redondance interne pour fournir une sécurité fonctionnelle SIL 3. Les autodiagnostics sont si poussés que les tests périodiques peuvent être espacés de jusqu’à douze ans. Lancement à distance d’un test périodique Sécurité et efficacité Documentation de la sécurité Toutes les modifications et transformations liées à la sécurité et tous les tests périodiques doivent faire l’objet d’une traçabilité et d’une documentation. Le portail W@M de la plateforme de gestion du cycle de vie basé sur le Web facilite vos tâches de gestion de la documentation. Il comprend des manuels contenant des informations sur les intervalles et les procédures de sécurité, et vous permet de documenter vos propres procédures et comptes-rendus. Une action de maintenance ne doit jamais nuire à la fonction de sécurité d’un instrument. Nos pièces de rechange facilement interchangeables permettent de remplacer les pièces individuelles d’un instrument relatif à la sécurité par un composant Endress+Hauser équivalent. La fonction de recherche de pièces de rechange disponible sur le portail W@M vous aide à trouver les composants appropriés. Plus d’informations sur : http://www.fr.endress.com/wam Gérez efficacement le cycle de vie de sécurité : • Tests périodiques permettant un gain de temps et d’argent • Documentation toujours à disposition 13 14 Fiable tout simplement : la sécurité des process par Endress+Hauser Liquiphant, la solution pour la prévention des débordements Eprouvé dans plus de 3 millions d’applications dans le monde entier Le défi auquel vous êtes confronté Si vous utilisez des éléments de détection ou des principes de mesure qui ne sont pas adaptés à une application, cela peut causer des défaillances et des arrêts de production intempestifs. Par exemple, si un capteur à flotteur se bloque, la fonction de sécurité ne peut pas fonctionner correctement. C’est ce qui se produit lorsqu’on utilise des dispositifs mécaniques dans des applications pouvant provoquer une accumulation de dépôts. Un capteur à flotteur étant un dispositif passif, vous ne serez pas averti de son dysfonctionnement. Pour minimiser les défaillances d’origine fréquente, la norme CEI 61511 recommande l’utilisation de différentes technologies pour le système instrumenté de sécurité et le système basique de régulation de process. Le rapport Buncefiled conseille la même procédure en faisant référence à la norme CEI 61511. Notre solution Liquiphant est un dispositif actif utilisant le principe des lames vibrantes. Comparé à d’autres méthodes, il ne dépend pas des propriétés physiques du milieu qu’il mesure et peut supporter une importante accumulation de dépôts. Dès que la fonction de détection risque d’être compromise en raison d’un colmatage ou de la corrosion, une alarme retentit pour préserver la sécurité du process. Grâce à notre vaste éventail d’instruments, vous pouvez utiliser la technologie radar pour votre système basique de contrôle de process et la technologie des lames vibrantes pour la prévention des débordements. Le rapport Buncefield recommande l’utilisation de la technologie redondante hétérogène et notamment, la technologie des lames vibrantes. Le meilleur instrument est souvent le plus simple. • Une mesure fiable, même en présence de dépôts ou de mousse, par exemple • Une seconde ligne de défense intégrée grâce à un raccord de câblage étanche aux gaz • Joint de process primaire métallique entièrement soudé • L’autosurveillance continue intégrée de l’appareil garantit une réponse fiable en cas de détérioration ou de défaillance du capteur. Liquiphant Failsafe Grâce à son haut degré d’autodiagnostic, ce capteur peut être utilisé en tant que dispositif unique dans les systèmes de sécurité jusqu’à SIL 3. Liquiphant Failsafe est le seul appareil SIL 3 disponible sur le marché pour la détection de niveau maximum ou minimum. Il permet de réaliser des tests périodiques intelligents via un bouton poussoir, en minimisant les temps d’arrêt. Il est inutile de faire monter le niveau du réservoir ou de retirer le capteur. Il vous suffit d’appuyer sur un bouton depuis la salle de commande pour que le test automatique du dispositif commence. L’intervalle des tests périodiques recommandé pour cet appareil est de douze ans, ce qui correspond à la durée de vie utile selon la norme CEI 61508. Liquiphant Failsafe FTL80 – Une protection SIL3 avec un seul appareil Le groupe Endress+Hauser Le groupe Endress+Hauser Le groupe Endress+Hauser Le groupe Endress+Hauser, actif dans le monde entier, fait partie des entreprises internationales de pointe en matière d’appareils de mesure, de prestations de services et de solutions pour les processus industriels. Le groupe emploie plus de 10 000 personnes dans le monde entier et a réalisé 1,7 milliard d’euros de chiffre d’affaires en 2012. Structure Des sociétés de commercialisation ainsi qu’un réseau de partenaires assurent un soutien compétent dans le monde entier. Des centres de production dans onze pays répondent aux attentes des clients de manière rapide et flexible. À Reinach en Suisse, un holding coordonne les activités du groupe. Entreprise familiale vigoureuse, Endress+Hauser entend rester, à l’avenir également, autonome et indépendant. Produits Endress+Hauser fournit des capteurs, appareils, systèmes et prestations de service en niveaumétrie, débitmétrie, mesure de pression et de température, analyse et enregistrement des valeurs mesurées. L’entreprise soutient ses clients grâce à des prestations de service et des solutions d’automatisation, de logistique et de technique de l’information. Nos produits font référence sur le plan de la qualité comme de la technologie. Industries Les clients d’Endress+Hauser sont en majeure partie issus des industries suivantes : chimie/pétrochimie, agroalimentaire, pétrole et gaz, eau potable et eaux usées, production d’électricité et énergie, matières premières et métallurgie, sciences de la vie, énergies renouvelables, pâtes et papier ainsi que construction navale. Avec le soutien d’Endress+Hauser, ils optimisent le déroulement des processus industriels du point de vue de la fiabilité, de la sécurité, de la rentabilité et de la protection de l’environnement. Histoire Endress+Hauser a été fondé en 1953 par Georg H. Endress et Ludwig Hauser. Le groupe est entièrement aux mains de la famille Endress depuis 1975. Depuis 1995 Klaus Endress assure la direction de l’entreprise qui, spécialisée à l’origine dans la mesure de niveau, est devenue un fournisseur de solutions complètes de métrologie et d’automatisation industrielle. Parallèlement à cela, elle n’a jamais cessé de créer de nouveaux débouchés. Pour tout complément d’information sur la sécurité des process, rendez-vous sur www.endress.com/process-safety et contactez votre distributeur local. 15 Simplement fiable : La sécurité des process par Endress+Hauser CP01073Z/14/FR/01.13 http://www.endress.com/fr/process_safety.html
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