Expertise en détection feu et gaz

Aujourd’hui, il est très difficile de dupliquer une seule et même stratégie de détection feu et gaz sur tous les projets industriels ou sites existants. En effet, les contextes environnementaux, économiques, techniques et opérationnels spécifiques à chaque site et projet obligent à définir une stratégie et une philosophie spécifique.

C’est ainsi que SAFENGY préconise toujours la définition d’une philosophie de détection feu et gaz afin que le client et potentiellement les autorités, services de secours et assureurs valident les principes qui pourront être appliqués sur le projet ou sur le site existant.

Il est nécessaire de définir le type de détecteur à mettre en place. Au niveau de la détection incendie, les détecteurs peuvent être de type optique de fumées ponctuel ou linéaire, thermostatique (détecteur de chaleur), thermo-vélocimétrique (détecteur de chaleur), optique de flamme (UV, IR, UV/IR ; IR3, IR4) en fonction de la typologie du feu rencontré (hydrocarbure, gaz, hydrogène, combustible solide…).

Quant aux détecteurs de gaz (toxique ou inflammable), ils peuvent être de type Infra rouge ponctuel ou linéaire, catalytique, électrochimique ou semi-conducteur dépendant de la typologie du gaz à détecter (ex : IR pour les feux d’hydrocarbures, catalytique pour les feux d’hydrogène et électrochimique ou semi-conducteur pour la présence sulfure d’hydrogène).

Il convient également de définir les principes de localisation des détecteurs. Pour des pièces ou bâtiments classiques, la mise en place des détecteurs incendie (fumée, chaleur) sera relativement aisée par l’application de règles reconnues comme la règle APSAD R7 du CNPP applicable spécifiquement en France ou encore la norme NFPA 72 applicable généralement sur les projets internationaux.

En revanche, la localisation de détecteurs optiques de flamme ou encore de détecteurs de gaz est très spécifique et nécessite une expertise. C’est pourquoi, il est nécessaire de donner les principes retenus pour ce type de détection.

En complément de la localisation des détecteurs, la question de la redondance ou non de ces derniers doit être posée. En effet, le choix de la redondance ou non des détecteurs est notamment fonction du niveau de fiabilité de l’exécution des actions automatiques de sécurité. Ainsi, un industriel qui souhaite mettre en place un système de détection feu et gaz initiant des actions et alarmes automatiques aura tout intérêt à envisager de redonder ses détecteurs afin d’améliorer la fiabilité de son système de détection incendie / feu et gaz et éviter ainsi toute action automatique en cas de déclenchement intempestif d’un seul détecteur.

Mais attention, pour des raisons économiques évidentes, la redondance de détecteurs ne signifie pas forcément doubler les détecteurs à un même emplacement. Il est donc nécessaire de faire un travail d’optimisation d’emplacement des détecteurs afin de les valoriser du mieux possible (1 détecteur doit donc couvrir autant que possible plusieurs zones à surveiller). Enfin, en cas de redondance de détecteur, il peut être envisagé de grouper ces détecteurs en logique votée afin de minimiser les fausses alarmes. Par exemple, une action automatique ne peut être initiée que si deux détecteurs sur trois détectent l’accident. On parle alors de détection confirmée.

Une fois les étapes précédemment décrites réalisées, l’ensemble des actions et alarmes en cas de détection confirmée peut être défini. Les actions sont par exemple, le démarrage de la pompe incendie, des vannes de déluge, l’envoi d’un signal à l’automate de sécurité, l’arrêt de l’installation, l’isolation de certaines sections du procédé, la dépressurisation d’urgence…

Les alarmes visuelles et lumineuses sur site doivent être prévues et localisées à des endroits stratégiques. A l‘exception des lieux bruyants (pomperie, salle des compresseurs…) qui sont le plus souvent équipés d’alarmes visuelles, l’ensemble du site doit être correctement couvert d’alarmes sonores. Enfin, en complément de ces alarmes, des déclencheurs manuels d’alarme sont en complément distribués stratégiquement sur le site.

Une fois les alarmes et les actions définies sur détection, l’ensemble des informations doit être synthétisé dans un document appelé matrice cause et effet de détection incendie / feu et gaz.

Comme évoqué dans le paragraphe précédent, la définition de la localisation des détecteurs nécessite une expertise spécifique.
En effet, bien que la mise en place de détecteurs incendie (fumée ou chaleur) dans des pièces fermées ou bâtiments soit relativement aisée, elle nécessite une étude plus fine pour la détection optique de flamme et la détection de gaz (inflammable ou toxique).

C’est pourquoi, pour ces trois types de détecteur, il est important de développer et d’appliquer une méthodologie d’analyse des dangers dont les résultats permettent de définir précisément les sources potentielles de dangers, d’identifier le risque associé (feu et/ou gaz inflammable et/ou gaz toxique) et de mettre en place le bon nombre de détecteurs adéquats (en accord avec la philosophie de détection feu et gaz) .

Ainsi, dans le cadre de l’analyse, si une source de fuite potentielle de gaz toxique est identifiée au niveau d’une pompe, le nombre adéquat de détecteurs de gaz toxique (de la technologie retenue dans la philosophie détection incendie/feu et gaz) est recommandé.

L’analyse s’appuiera sur toutes les données et informations disponibles. Il peut être cité, plans d’implantation des équipements, P&IDs, PFD (PCF), bilan matières (HMB), liste des produits stockés, conditions opératoires et/ou ambiantes… Plus les informations disponibles sont nombreuses et détaillées, plus l’analyse sera précise.

Dans le cadre d’études sur site existants, une visite de terrain est primordiale afin d’identifier toutes informations utiles et nécessaires à la complétude de l’analyse.

Cette analyse constitue pour tout industriel ou client un véritable support en cas de sollicitation des autorités ou des assureurs. Elle permet tout simplement de prouver qu’une étude rigoureuse et sérieuse a été mise en œuvre dans le cadre de la mise en place ou rénovation de son système de détection incendie / feu et gaz.

Ce type de document doit être considéré comme un document vivant puisqu’il doit être adapté par rapport aux éventuelles évolutions du site.

Sur base de l’analyse menée au préalable, un voire plusieurs plans d’implantation des détecteurs incendie / feu et gaz doit être réalisé.

Plusieurs méthodologies sont possibles qui vont être notamment dépendantes de l’objectif final recherché. Il peut être envisagé les 3 méthodologies suivantes :

✔ Quantitative 3D
✔ Qualitative
✔ Quantitative 2D

Si l’objectif final est d’avoir une localisation extrêmement précise des détecteurs, la méthode quantitative 3D est privilégiée. L’étude associée à cette méthodologie reste néanmoins très élevée puisque nécessite l’utilisation d’un logiciel 3D spécifique. Le site ou les installations doivent impérativement disposer d’une maquette 3D sous format Navisworks ou PDMS ou autre format compatible avec le logiciel 3D utilisé.

Pour les détecteurs de gaz, l’étude consiste notamment à identifier des sphères de détection et de s’assurer que l’ensemble des zones soit couverte par un voire plusieurs détecteurs gaz [1] en fonction de la philosophie retenue (redondance ou pas, actions automatiques ou manuelles sur détection…)

Une méthodologie plus complexe intègre le panache du nuage de gaz obtenu par modélisation 3D d’une fuite pour plus de précision mais nécessitant un coût d’étude beaucoup plus onéreux.

Enfin, généralement appliqués pour les détecteurs de flammes, les cônes de vision sont représentés sur le modèle 3D afin de vérifier la couverture des détecteurs de flamme et vérifier que les obstacles ou autres objets d’obstruction ne viennent pas diminuer leur efficacité. Et au même titre que les détecteurs de gaz, la représentation graphique des cônes de détection permet de vérifier la redondance ou non des détecteurs, toujours dépendant de la philosophie retenue.

En revanche, si l’objectif final est une localisation rapide et simple des détecteurs, la première méthodologie est préconisée. Elle consiste tout simplement à mettre en place les détecteurs selon un jugement d’expert basé sur un ensemble de critère comme par exemple, l’encombrement des installations, l’efficacité des détecteurs, le sens des vents dominants…

La dernière méthodologie, qui finalement est un compromis entre la première et la dernière méthodologie, est basée sur les résultats de simulations de scénarios accidentels (fuite de gaz inflammable par exemple) obtenus par le biais de logiciel 2D. Les détecteurs sont implantés en fonction des résultats obtenus c’est-à-dire par exemple en fonction de l’étendue du nuage de gaz inflammable déterminée par simulation.

Quelque soit la méthodologie utilisée, l’objectif final est de proposer une implantation des détecteurs sur plan. Ce plan sera finalement le fruit d’une réflexion et développement d’une stratégie de détection incendie/feu et gaz, d’une analyse spécifique des potentiels de danger et de l’application d’une méthodologie d’implantation des détecteurs.