Détection des orages : gestion avancée du risque pour le secteur pétrochimique

La détection locale des orages électriques permet d’éviter les accidents provoqués par des coups de foudre. Dans une industrie telle que la pétrochimie où les ressources humaines et matérielles sont soumises à des risques de sécurité tels que les explosions, les incendies et les fuites toxiques, des plans d’action efficaces doivent être élaborés pour éliminer ou réduire les risques face aux orages électriques. La décision de cesser ou de reprendre le travail en cas de risque possible d’orage électrique ne doit pas être prise de manière subjective alors que des décès et des blessures peuvent être déplorés pour les personnes présentes, des dommages aux infrastructures et également des catastrophes environnementales.

Les conditions météorologiques défavorables sont un facteur qui met en danger l’intégrité des secteurs chimique et pétrochimique. En règle générale, le secteur de la chimie est vulnérable face à trois types de phénomènes¹ :

• Phénomènes de type mécanique : Ondes de pression ou projectiles, liés à des explosions.
• Phénomènes de type thermique : Incendies et rayonnement thermique.
• Phénomènes de type chimique : Fuites ou déversement incontrôlé de substances dangereuses.

Pour toutes ces situations, il existe des plans d’urgence prévoyant l’intervention de différents groupes de personnes, de l’équipe d’intervention à l’équipe de sécurité chimique, en passant par l’équipe du service de santé et l’équipe de soutien. Cependant, de nombreuses entreprises de ces secteurs ne disposent pas d’un protocole d’action spécifique face à la menace d’orages électriques.

Les installations des secteurs du pétrole et du gaz (Oil&Gas) et chimique sont exposées à un plus grand danger car il s’agit de grandes infrastructures situées dans de vastes zones ouvertes, à l’intérieur desquelles sont stockées des matières inflammables ou explosives et qui, à leur tour, produisent des émissions inflammables ou explosives. Les activités dans ces usines sont continues et impliquent un grand nombre de personnes travaillant dans des zones ouvertes, en particulier pendant les activités de maintenance.

Pour toutes ces raisons, les usines chimiques et pétrochimiques sont incluses comme situation dangereuse pour le risque de foudre dans la norme IEC 62793:2020 « Protection contre la foudre – Systèmes d’alerte aux orages « ². Cette norme étudie la nécessité de disposer d’un système de détection d’orages, en fonction des types de pertes qui peuvent se produire (concernant les personnes, les biens et les dommages environnementaux).

Bien que l’industrie chimique et pétrochimique soit exposée à toutes les pertes mentionnées ci-dessus en raison du risque d’orage électrique, la réalité est qu’il existe actuellement peu de moyens et protocoles de protection contre la foudre.

Détection d’orages pour les usines chimiques et pétrochimiques

Les accidents liés à la foudre entraînent des pertes économiques importantes et des responsabilités du fait des blessures subies par le personnel. De plus, dans les secteurs de la chimie et de la pétrochimie en particulier, les coups de foudre directs peuvent avoir de graves conséquences sur l’environnement. C’est pourquoi la protection contre la foudre pour les industries chimiques et pétrochimiques est à la fois plus impérative et plus complexe que dans d’autres domaines.

En Amérique du Nord, par exemple, 16 accidents sur 20 impliquant des réservoirs de stockage de pétrole ont été causés par la foudre³.

De plus, dans une étude réalisée par le Journal of Loss Prevention in the Process Industries⁴, qui a analysé 242 accidents survenus en 40 ans dans des installations de réservoirs industriels, 74% d’entre eux ont eu lieu dans l’industrie pétrochimique, et 30% ont été causés par des impacts de foudre.

Si la protection conventionnelle contre les décharges électriques peut prévenir certains dommages aux infrastructures des réservoirs de stockage, elle ne peut cependant pas garantir la sécurité des opérateurs. C’est pourquoi la détection locale des orages électriques est essentielle pour prévenir les risques professionnels dans les industries chimiques et pétrochimiques. En effet, les travailleurs des espaces ouverts sont exposés à un risque plus élevé de décès ou de blessure par foudre et, dans le cas des industries chimiques et pétrochimiques, ils se trouvent également dans des environnements explosifs ou inflammables. Les mesures de prévention et de protection face aux orages électriques réduisent continuellement les accidents dus à la foudre.

Les systèmes d’alerte précoce à la foudre permettent l’activation progressive des actions prévues dans les protocoles d’urgence, principalement l’évacuation du personnel exposé et l’arrêt ou le report des processus dangereux.  Pour réduire ou éliminer les risques d’orages électriques, il est nécessaire d’identifier le début et la fin de l’orage électrique le plus longtemps à l’avance et le plus précisément possible, afin d’avoir suffisamment de temps pour activer les protocoles d’urgence. Disposer d’informations fiables et en temps réel sur le risque d’orage électrique permet de limiter la durée des mesures préventives au temps indispensable, ce qui se traduit par une perte économique moindre.

Un bon système de détection d’orages doit identifier le risque de foudroiement le plus tôt et le plus précisément possible afin d’assurer la sécurité du personnel exposé et d’éviter des accidents aux conséquences graves pour la vie des employé(e)s.

Déclenchement de mesures préventives grâce à la détection d’orages

La détection locale d’orages permet l’arrêt de l’activité normale aussi longtemps que nécessaire pour la durée de la situation à risque.

Dans l’environnement pétrochimique, les principales actions à entreprendre sont celles liées à l’évacuation du personnel et à l’extension des activités auxquelles est associé un risque potentiel.

Les actions préventives qui pourraient être menées, soit lors de l’activité normale, soit en cas d’arrêt, sont les suivantes:

• Évacuation du personnel travaillant à l’extérieur.
• Évacuation du personnel travaillant à l’intérieur des réservoirs (par exemple, lors de leur nettoyage), ou travaillant en hauteur.
• Arrêt de certains processus industriels (non continus).
• Arrêt de certains travaux électriques, que ce soit à l’extérieur ou dans des installations intérieures connectées à des lignes aériennes, conformément à la RD 614.
• Préalerter les équipes chargées de la lutte contre les incendies (dont l’action sera menée en cas de foudroiement), ce qui leur permettra d’arriver quelques minutes à l’avance pouvant être décisives.
• Suspension des activités liées au transfert de matières inflammables lors de la distribution et de la logistique des produits pétrochimiques.
• Activation de groupes électrogènes pour protéger les composants sensibles.

Principaux avantages du système de détection d’orages ATSTORM®

Aplicaciones Tecnológicas a développé un système expert local d’alerte précoce d’orages capable de détecter la formation et l’approche des orages, fournissant des alertes des dizaines de minutes à l’avance qui permettent de lancer des actions préventives pour minimiser les risques d’accident. Le système ATSTORM® est le détecteur d’orages le plus avancé du marché, résultat de plus de 15 ans d’expérience accumulée

ATSTORM® est capable de détecter toutes les phases de l’orage en temps réel, depuis la phase initiale jusqu`à sa dissipation. Il existe des détecteurs se basant uniquement sur la mesure du champ électromagnétique produit par les coups de foudre, avec la limitation de n’avertir du risque que lorsqu’une décharge s’est déjà produite, sans être capable de surveiller la phase initiale ou la dissipation de l’orage

ATSTORM® est le système de détection d’orages idéal pour la prévention des risques professionnels liés à la foudre dans les secteurs chimique et Oil&Gas.

• Il dispose d’une double technologie de détection : la surveillance du champ électrostatique détecte la formation d’orages au-dessus de la zone à protéger des dizaines de minutes à l’avance. Il surveille également la dissipation de l’orage électrique, permettant d’optimiser les temps d’arrêt, ce qui permet de réduire les pertes économiques évitables.

La mesure du champ électrostatique est la seule protection préventive solide, sur la base de laquelle le détecteur d’orages ATSTORM® informe du niveau de risque. La surveillance du champ électromagnétique, quant à elle, permet de détecter les orages actifs qui s’approchent dans un rayon de 40 km.

Les autres caractéristiques qui font du système de détection d’orages ATSTORM® un produit de pointe et unique sont les suivantes:

• Technologie entièrement électronique et absence de pièces mécaniques mobiles : les obstructions, l’usure, les pannes et la maintenance sont évitées.
• Surveillance ininterrompue : la collecte correcte des informations et la surveillance permanente sont garanties grâce au système de communication global M2M et à l’envoi continu de données par la technologie 2G/3G.
• Système expert : amélioration continue de ses algorithmes, augmentant son adaptation aux caractéristiques de son emplacement et, par conséquent, la performance des alertes.
• Systèmes d’alerte et de gestion flexibles : multicanaux : APP, portail web, SCADA, SMS, e-mails, etc. ATSTORM® dispose d’une APP avec des alertes push sur les dispositifs mobiles pour un contrôle instantané du risque de foudre dans les installations.

Grâce à un portail web privé, les utilisateurs peuvent visualiser le niveau de risque de leurs installations et, à partir de là, prendre les mesures préventives nécessaires.

• Système d’alimentation autonome : les stations de mesure sont équipées de panneaux solaires pour une autonomie totale, en plus des batteries intégrées, et d’une alimentation AC supplémentaire qui agit comme un système de Secours assurant un fonctionnement continu.

Si vous souhaitez en savoir plus sur le système expert de détection des orages ATSTORM®, n’hésitez pas à nous contacter en cliquant sur le lien suivant.

Références

1. Castro Delgado, R. & Arcos González, P. El riesgo de desastre químico como cuestión de salud pública. Rev. Española Salud Pública 72, 481–500 (1998).
2. International Electrotechnical Commission (IEC). IEC 62793:2020 Protection against lightning – Thunderstorm warning systems. International Standard (2020).
3. Rasmussen, K. Natural events and accidents with hazardous materials. J. Hazard. Mater. 40, 43–54 (1995).
4. Chang, J. I. & Lin, C. C. A study of storage tank accidents. J. Loss Prev. Process Ind. 19, 51–59 (2006).