Table des figures
Liste des tableaux
Acronymes
Glossaire
Introduction générale
Chapitre 1: Systèmes Instrumentés de Sécurité
Introduction
1.1 Notions de sécurité
1.1.1 Principes généraux de protection
1.1.1.1 Sécurités passives
1.1.1.2 Sécurités actives
1.1.2 Sécurité fonctionnelle
1.1.2.1 Définitions
1.1.2.2 Systèmes relatifs aux applications de sécurité
1.2 Cadre normatif
1.2.1 Norme CEI 61508
1.2.2 Norme CEI 61511
1.2.3 Norme CEI 62061
1.2.4 Norme ISA-84
1.3 Cycle de vie de sécurité
1.4 Systèmes instrumentés de sécurité et terminologies relatives
1.4.1 Définition d’un SIS
1.4.2 Fonction instrumentée de sécurité
1.4.3 Propriétés d’un SIS
1.4.4 Composition d’un SIS
1.4.4.1 Composition minimale d’un SIS
1.4.4.2 Composition d’un SIS en fonction des tâches à accomplir
1.4.5 Redondance au sein d’un S.I.S
1.4.6 Tests de système instrumenté de sécurité
1.4.6.1 Test de diagnostic
1.4.6.2 Proof Test
1.4.7 Niveau d’intégrité de sécurité (SIL)
1.4.7.1 Paramètres Influant dans le calcul de SIL
1.4.7.2 Méthode pour la détermination de SIL
Conclusion
Chapitre 2: Évaluation de l’Indisponibilité des Systèmes Instrumentés de Sécurité par le modèle Markovien
Introduction
2.1 Évaluation de sûreté de fonctionnement des systèmes par chaîne de Markov
2.1.1 Processus de Markov, espace des états
2.1.2 Système à deux dispositifs parallèles
2.1.3 Systèmes à deux dispositifs série
2.1.4 Système à redondance majoritaire
2.1.5 Système à redondance passive
2.2 Détermination du PFD de l’architecture 1oo1 par le modèle Markovien conventionnel
2.2.1 Détermination du taux de réparation μ
2.2.2 Modèle markovien 1oo1 DU
2.2.3 Détermination de la disponibilité de l’architecture 1oo1
2.2.4 Détermination de l’indisponibilité moyenne PFD du canal
2.3 Détermination du PFD de l’architecture 1oo2 par le modèle Markovien conventionnel
2.3.1 Détermination du taux de réparation DU
2.3.2 Modèle markovien 1oo2
2.3.3 Détermination de la disponibilité de l’architecture 1oo2
2.3.4 Détermination de l’indisponibilité moyenne PFD du 1oo2
2.4 Détermination du PFD de l’architecture 2003 par le modèle Markovien conventionnel avg
2.4.1 Modèle markovien 2oo3
2.4.2 Détermination de la disponibilité de l’architecture 2oo3
2.4.3 Détermination de la t d’indisponibilité pour 2oo3GE
2.4.4 Détermination de l’indisponibilité moyenne PFD du 2oo3 avg
2.5 Exemple numérique
Conclusion
Chapitre 3 : Approche Markovienne Floue pour l’Evaluation de l’Indisponibilité des systèmes instrumentés de sécurité
Introduction
3.1 Représentation des connaissances imparfaites
3.1.1 Théorie des ensembles flous
3.1.1.1 Définitions
3.1.1.2 Principe d’extension de Zadeh
3.1.1.3 Opérations simples sur les ensembles flous
3.1.1.4 Notion d’alpha-coupe
3.1.1.5 Compositions de relations floues
3.1.1.6 Fermeture transitive d’une relation floue
3.2 Détermination de la PFD des SIS par le modèle Markovien flou
3.2.1 Architecture 1oo1
3.2.2 Architecture 1002
Conclusion
Chapitre 4: Evaluation des SIL d’un système opérationnel
Introduction
4.1 Description du système
4.1.1 Rôle du four H401
4.1.2 Décomposition structurelle et fonctionnelle du système four H401
4.1.2.1 Sous système d’alimentation
4.1.2.2 Sous système de contrôle
4.1.2.3 Sous-système d’alarme
4.1.2.4 Sous-système d’arrêt d’urgence (système instrumenté de sécurité)
4.2 Diagnostic des défaillances des systèmes instrumentés de sécurité
4.2.1 Application de l’approche Markovienne classique
4.2.2 Application de l’approche Markovienne floue
4.2.3 Comparaison des deux modèles flou et conventionnel
Conclusion
Conclusion générale
Bibliographie

Systèmes Instrumentés de Sécurité

Introduction
Les moyens à mettre en œuvre pour réduire les risques sont nombreux et variés. La conception du procédé, le choix des équipements participent en premier lieu à la réduction du risque .On peut aussi agir sur le système de contrôle commande du procédé, en prévoyant par exemple des redondances et des solutions de repli en cas de dysfonctionnement.
Ces approches ne sont pas toujours suffisantes. Pour réduire encore les risques, il faut prévoir des systèmes de sécurité. Celles -ci participent soit à la prévention (en minimisant la probabilité d’apparition d’un risque), soit à la protection (pour limiter les conséquences d’un dysfonctionnement). Les systèmes instrumentés de sécurité (SIS) sont souvent utilisés comme moyens de prévention et entrent en action lorsque le process se trouve dans des conditions anormales (et hors contrôle) et qu’une situation anormale risque de se développer et porter atteinte aux hommes, à l’environnement et aux biens.
Notre objectif, dans ce premier chapitre, est de faire un tour d’horizon des différentes caractéristiques des systèmes instrumentés de sécurité.

1.1 Notions de sécurité
Selon [Desroches et al, 2003], la sécurité concerne la non occurrence d’événements pouvant diminuer ou porter atteinte à l’intégrité du système, pendant toute la durée de l’activité du système, que celle-ci soit réussie, dégradée ou ait échouée.
Et suivant le guide ISO/CEI 73 [ISO, 2002] élaboré par l’ISO (organisation internationale de normalisation) sur la terminologie du management du risque, la sécurité est l’absence de risque inacceptable, de blessure ou d’atteinte à la santé des personnes, directement ou indirectement, résultant d’un dommage au matériel ou à l’environnement.

1.1.1 Principes généraux de protection
Nous pouvons distinguer les mesures de sécurité par leur mode d’action : les sécurités passives et les sécurités actives.
1.1.1.2 Sécurités passives
La sécurité passive désigne tous les éléments mis en jeu afin de réduire les conséquences d’un accident lorsque celui-ci n’a pu être évité. Elle agit par sa seule présence, sans intervention humaine ni besoin en énergie (exemple : bâtiment de confinement, cuvette de rétention, etc.).
Cependant, il ne faut pas réduire la sécurité passive à la limitation des conséquences des accidents (l’isolation électrique est une mesure passive et préventive).

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Diagnostic des défaillances et optimisation des architectures des systèmes instrumentés de sécurité (Apport de la Logique Floue) (1.1 Mo) (Rapport PDF)