ANALYSE PAR ARBRE D'ÉVÉNEMENTS

L’arbre d’événements est une représentation graphique des conséquences potentielles d’un accident déclenché par un événement initiateur (ex. : défaillance d’un équipement ou erreur humaine).

L’analyse par arbre d’événements (AAE) tient compte de la réaction des systèmes de sécurité et des intervenants à cet événement lors de l’évaluation des conséquences possibles de l’accident. Elle permet de représenter des séquences accidentelles, soit l’enchaînement de succès ou d’échecs des barrières de sécurité menant à des conséquences finales.

Cette méthode est particulièrement adaptée à l’étude de procédés complexes comportant plusieurs barrières de protection ou procédures d’urgence.

Objectifs et applications

L’AAE est utilisée pour identifier différents événements initiateurs menant à une variété de conséquences dans un système complexe et pour déterminer les séquences d’événements qui y conduisent. Elle permet notamment de :

• évaluer la conformité des caractéristiques de fiabilité du système
• vérifier des hypothèses émises au cours d’autres analyses (ex. : sur l’indépendance des systèmes ou des défaillances non prises en compte)
• déterminer les facteurs ayant les conséquences les plus néfastes et les améliorations possibles
• identifier les événements communs ou les défaillances de cause commune

Principes et ressources requises

L’AAE est une méthode inductive. À partir d’un événement initiateur, l’analyste développe la séquence probable d’événements jusqu’aux conséquences finales, en considérant à chaque étape le succès ou l’échec des barrières de sécurité.

Contrairement à l’arbre de panne (approche déductive), l’AAE progresse de la cause vers les effets. Elle offre une représentation structurée des séquences d’accidents et des relations entre événements initiateurs, les mesures de sécurité et les conséquences.

Chaque branche de l’arbre correspond à une séquence d’accidents distincte pour un événement initiateur donné.
La réalisation de l’AAE nécessite la connaissance des événements initiateurs potentiels (ex. : défaillance d’équipement) et la connaissance des barrières de sécurité (dispositifs et procédures) et de leur fonctionnement.

L’analyse peut être réalisée par un analyste expérimenté, mais une équipe de deux à quatre personnes est généralement préférable pour une AAE plus complète. L’équipe devrait combiner une connaissance de la méthode et une expertise du système étudié.

La durée de l’analyse dépend principalement de la complexité du système.

Avantages et inconvénients

Résultats d'une AAE

Les résultats d’une analyse par arbre d’événements (AAE) montrent, sous forme de séquences, le succès ou l’échec des barrières de sécurité menant à des conséquences définies. Chaque séquence accidentelle correspond à une combinaison logique d’événements (succès ou échec des fonctions de sécurité) associée à un événement initiateur.

Ces résultats permettent aux analystes d’identifier les faiblesses dans la conception et les procédures, et de fournir des recommandations pour réduire la probabilité ou les conséquences des accidents potentiels analysés.

Procédure

L’analyse par arbre d’événements se déroule en 5 étapes.

1. Identifier les événements initiateurs

L’événement initiateur est à l’origine des séquences accidentelles. Il peut s’agir d’une défaillance d’équipement, d’une erreur humaine ou d’un dérangement du procédé susceptible d’entraîner des conséquences indésirables. Dans la plupart des cas, cet événement est anticipé dès la conception, et des barrières de sécurité sont prévues pour en limiter les effets.

L’identification des événements initiateurs s’appuie généralement sur d’autres analyses de risques (ex. : AAP, HAZOP, APR).

2. Identifier les barrières de sécurité 

Les barrières de sécurité constituent les moyens mis en place pour prévenir ou atténuer les conséquences d’un événement initiateur. Elles incluent notamment:

• les systèmes automatiques (ex. : système d’arrêt d’urgence)
• les alarmes 
• les actions humaines prévues par les procédures en réponse aux alarmes
• les systèmes d’atténuation (ex. : soupapes de sécurité, système d’épuration)
• les dispositifs visant à limiter les effets des événements initiateurs

L’analyste définit l’ordre dans lequel ces barrières de sécurité interviennent et précise leur fonction. L’AAE tient compte du succès ou de l’échec de chacune d’elles.

3. Construire l’arbre d’événements

L’arbre d’événements représente les séquences accidentelles à partir de l’événement initiateur, en fonction du succès ou de l’échec des barrières de sécurité.

L’événement initiateur est placé à gauche du diagramme, et les barrières de sécurité, identifiées par une lettre (ex. : A, B, C, D) sont positionnées en séquence, en haut du diagramme. Chaque barrière affectant l’événement donne lieu à un point de branchement distinguant deux issues: succès ou échec.

Chaque chemin de l’arbre correspond à une séquence accidentelle distincte. L’analyse progresse en considérant, pour chaque chemin, l’état des barrières tel que défini par la séquence. Dans la description de la séquence d’accidents, les lettres suivies d’un signe – indiquent l’échec des barrières de sécurité correspondantes (ex. : A-, B-, C-, D-).

Bien que les événements soient représentés de manière séquentielle, certains peuvent survenir de façon simultanée. L’analyste tient également compte du comportement du système de contrôle.

4. Décrire les conséquences des séquences

Chaque séquence d’événements mène à une conséquence spécifique. Les résultats peuvent inclure des séquences menant à un rétablissement sécuritaire, à un retour aux opérations, à un arrêt du système ou à des conséquences indésirables.

L’attention doit porter en priorité sur les séquences menant à des conséquences dangereuses.

5. Rédiger le rapport

Les diagrammes d’arbre d’événements constituent les produits finaux de l’analyse par arbre d’événements. Les séquences d’accidents basées sur les événements initiateurs sont comparées de façon qualitative et corrigées. L’évaluation des défaillances des systèmes entraînant des accidents préoccupants peut orienter l’analyste vers des recommandations spécifiques en matière de sécurité.

La documentation des résultats de l’analyse se fait sous forme d’un rapport incluant notamment :

• la description du système analysé
• la définition du problème
• les événements initiateurs retenus
• les hypothèses
• les arbres d’événements développés
• l’analyse des séquences
• les recommandations
   

Exemple d'AAE

Contexte: La perte d’eau de refroidissement d’un réacteur d’oxydation est identifiée comme événement initiateur. Les barrières de sécurité suivantes sont conçues pour agir lors d’une telle situation :

• Une alarme haute température sur le réacteur d’oxydation alerte l’opérateur lorsque celle-ci atteint une température T1.
• L’opérateur remet en fonction le débit d’eau de refroidissement au réacteur.
• Le système d’arrêt automatique arrête le réacteur lorsque la température atteint la valeur T2.

Voici l’arbre d’événements pour cet événement initiateur et ces barrières de sécurité :

Ressources

LIENS ET RÉFÉRENCES DE L'ORDRE

• Aide-mémoire de l'AAE
  • version en ligne interactive 
  • version pdf

LIENS ET RÉFÉRENCES EXTERNES

• Arbres de défaillance, des causes et d’événement, Techniques de l’ingénieur, Réf. : SE4050 V1, avril 2017
• Guidelines for Hazard Evaluation Procedures Third Edition, American Institute of Chemical Engineers, New York, NY, U.S.A. (CCPS 2008)
• Norme ISO 31010