14 SIF de protection turbine requalifiées sans arrêt de production
Arabelle Solutions disposait de fonctions de sécurité héritées, dont personne ne pouvait plus démontrer le niveau d’intégrité. Nous avons reconstruit la démonstration à partir de l’existant, sans remplacer un seul instrument.
Mission réalisée pour Arabelle Solutions, dont le nom est publié avec son autorisation. Les désignations de repères et les valeurs sont anonymisées.
- SIF analysées
- 14
- SIL 3 démontré
- 11
- Tests périodiques allégés
- −40 %
- Arrêt de production
- 0 h
Quinze ans d’exploitation, et plus personne pour justifier le dossier
Les protections de survitesse et de pression des turbines vapeur avaient été spécifiées à la mise en service, puis modifiées au fil des rénovations : remplacement de transmetteurs, changement d’automate, ajustement des seuils. Chaque modification était tracée sur le plan, aucune ne l’était dans la démonstration de sécurité.
Résultat : un dossier SIF déclarant du SIL 3, sans calcul reproductible derrière. Les données de fiabilité provenaient de trois sources différentes, dont deux fiches constructeur devenues obsolètes. La question posée par la direction technique d’Arabelle Solutions était simple, et sans réponse : est-ce que ces fonctions tiennent réellement leur cible ?
Répondre sans arrêter, et sans acheter
Deux limites étaient posées d’emblée. La production ne pouvait pas être interrompue pour des essais : toute vérification devait se faire sur les enregistrements existants et lors des fenêtres de maintenance déjà planifiées.
Et le budget ne couvrait pas de remplacement d’instrumentation. Si la démonstration échouait, la seule variable d’ajustement restante était l’intervalle de test périodique, ce qui revenait à augmenter la charge de maintenance d’un service déjà saturé.
La marge était donc à chercher dans le calcul, et non dans le matériel.
Quatre semaines, quatre chantiers
- 01
Reconstitution documentaire
Recollement des plans, des matrices cause-effet et des comptes rendus d’essais périodiques sur dix ans. Vingt-deux écarts entre plan et terrain relevés.
- 02
FMEDA sur 9 boucles
Analyse composant par composant des boucles dont les données constructeur étaient inexploitables : modes de défaillance réels, couverture de diagnostic effective.
- 03
Recalcul PFDavg
Équations simplifiées IEC 61508-6, β réévalué boucle par boucle à partir de la disposition physique réelle des voies.
- 04
Optimisation des essais
Analyse de sensibilité sur l’intervalle de test et la couverture d’essai, pour chaque SIF, avec la charge de maintenance associée.
Le dossier initial appliquait un facteur de défaillance de cause commune β de 10 % de façon uniforme, par prudence. Le relevé terrain a montré que six boucles disposaient de voies réellement séparées : cheminements distincts, alimentations distinctes, capteurs de technologies différentes. Un β de 2 % s’y justifiait. Sur ces six boucles, ce seul point a fait passer la PFD calculée d’un facteur quatre, suffisant pour démontrer le SIL 3 sans aucune modification matérielle.
Ce que le dossier dit maintenant
| SIF | Fonction | Architecture | PFDavg vérifiée | SIL atteint | Cible |
|---|---|---|---|---|---|
| SIF-01 | Survitesse turbine A | 1oo2 | 4,1 × 10⁻⁴ | SIL 3 | SIL 3 |
| SIF-02 | Pression vapeur admission A | 2oo3 | 9,1 × 10⁻⁴ | SIL 3 | SIL 3 |
| SIF-05 | Niveau bâche alimentaire | 1oo1 | 2,8 × 10⁻² | SIL 1 | SIL 2 |
| SIF-08 | Survitesse turbine B | 1oo2 | 4,3 × 10⁻⁴ | SIL 3 | SIL 3 |
| SIF-12 | Température paliers | 2oo3 | 6,4 × 10⁻⁴ | SIL 3 | SIL 3 |
Onze fonctions sur quatorze au niveau requis
Onze SIF ont vu leur SIL 3 démontré et documenté. Deux redondances envisagées au budget d’investissement suivant ont été annulées : le calcul montrait qu’elles n’apportaient aucun gain de risque mesurable.
Trois SIF n’atteignaient pas leur cible. Elles ont fait l’objet d’un plan d’action distinct. L’écart sur SIF-05 a été corrigé par l’ajout d’un canal, pour une dépense très en deçà du remplacement complet initialement pressenti.
Quarante pour cent d’essais en moins
L’analyse de sensibilité a montré que sur neuf boucles, l’intervalle de test pouvait passer de six à douze mois sans franchir la borne du SIL cible, avec la marge documentée. La charge annuelle d’essais périodiques a diminué de 40 %.
Ce gain n’est pas un effet de bord : c’est le résultat direct d’un calcul mené correctement, là où la prudence non quantifiée coûtait chaque année des journées de maintenance.
La marge est presque toujours dans le calcul
Un dossier de sécurité mal étayé conduit à deux erreurs symétriques : déclarer un niveau qu’on n’atteint pas, et payer une redondance dont on n’a pas besoin. Les deux coexistaient sur ce site.
La reprise du calcul, avec des hypothèses justifiées une par une, a coûté quatre semaines d’ingénierie. Elle a évité un investissement matériel, réduit durablement la charge de maintenance, et laissé un dossier que n’importe quel tiers peut vérifier.
Discuter d’un cas comparable Voir l’offre Études SIL & FMEDA