Codes de conception

Ce document de mesures techniques couvre les codes de conception des installations. Il est fait référence aux codes de pratique et aux normes pertinents.

Les critères de niveau 2 pertinents sont :

Ce document de mesures techniques comprend les sections suivantes :

Il est fait référence aux codes de pratique et aux normes pertinents, le cas échéant.

Les documents relatifs aux mesures techniques connexes sont la corrosion / la sélection des matériaux, les codes de conception - tuyauterie, la protection contre les explosions, les systèmes de décharge / les systèmes de ventilation, la formation, les procédures de modification / changement d'usine, la réaction / les tests de produits.

La conception d'une usine de traitement est une activité complexe qui implique généralement de nombreuses disciplines différentes sur une période de temps considérable. La conception peut également passer par de nombreuses étapes depuis les phases initiales de recherche et de développement, en passant par la conception conceptuelle, la conception détaillée du processus et jusqu'à la conception technique détaillée et la sélection de l'équipement. De nombreux facteurs variés et complexes, y compris la sécurité, la santé, l'environnement, les questions économiques et techniques, peuvent devoir être pris en compte avant la finalisation de la conception - Voir Document des Mesures Techniques - Formation.

À chaque étape, il est important que le personnel impliqué ait la bonne combinaison de compétences techniques et d'expérience afin de s'assurer que tous les aspects du processus de conception sont traités de manière adéquate. La preuve des qualifications, de l'expérience et de la formation des personnes impliquées dans les activités de conception doit être présentée dans le rapport de sûreté pour démontrer que les problèmes complexes associés à la conception ont été pris en compte et qu'une approche rigoureuse a été adoptée.

La conception du processus sera souvent un processus itératif avec de nombreuses options différentes étudiées et testées avant qu'un processus ne soit sélectionné. Dans de nombreuses occasions, un certain nombre d'options différentes peuvent être disponibles et la sélection finale peut dépendre d'une série de facteurs.

La conception du procédé doit identifier les divers écarts opérationnels qui peuvent se produire et toutes les impuretés qui peuvent être présentes. Dans la conception mécanique, les matériaux de construction choisis doivent être compatibles avec les matériaux de procédé dans les conditions de fonctionnement standard et dans les conditions d'excursion. Les matériaux de construction doivent également être compatibles les uns avec les autres en termes de propriétés de corrosion. Les impuretés susceptibles de provoquer de la corrosion et la possibilité d'érosion doivent également être prises en compte afin que la conception mécanique détaillée puisse garantir qu'une résistance suffisante est disponible et que des matériaux de construction appropriés sont sélectionnés pour la fabrication - Voir le document des mesures techniques - Corrosion / Sélection des matériaux.

La conception mécanique, structurelle, civile et électrique détaillée des équipements vient après la conception initiale du procédé qui couvre les étapes depuis la sélection initiale du procédé à utiliser jusqu'à l'émission des schémas de procédé. Ces schémas incluront la sélection, les spécifications et la conception chimique de l'équipement. Ceux-ci sont ensuite utilisés comme base pour la conception plus détaillée.

Ce document de mesures techniques considère principalement les dernières étapes des processus de conception détaillée et identifie les problèmes de conception détaillée, les codes et les normes applicables pour la conception mécanique des équipements.

Les facteurs de conception sont une composante essentielle afin de donner une marge de sécurité dans la conception. Les facteurs de conception peuvent être appropriés soit dans la conception de l'ingénierie mécanique, soit dans la conception du procédé où des facteurs sont souvent ajoutés pour permettre une certaine flexibilité dans le fonctionnement du procédé. Pour la conception mécanique et structurelle, l'ampleur des facteurs de conception doit tenir compte des incertitudes dans les propriétés des matériaux, les méthodes de conception, la fabrication et les charges d'exploitation.

La conception de l'usine doit tenir compte des codes et des normes applicables. La conformité entre les projets peut être obtenue si des conceptions standard sont utilisées chaque fois que cela est possible.

Les codes et normes d'ingénierie modernes couvrent un large éventail de domaines, notamment :

De nombreuses entreprises ont leurs propres normes internes qui sont principalement basées sur les codes publiés, tels que BS5500, avec des extras supplémentaires qui couvrent des questions techniques ou contractuelles. Dans le rapport de sécurité, le document de base pour les codes internes doit être clairement indiqué et les principaux écarts ou améliorations liés à la sécurité doivent être démontrés afin que l'évaluateur puisse déterminer leur adéquation.

Un rapport de sécurité doit démontrer qu'il a été tenu compte des normes et des codes de pratique appropriés élaborés par les législateurs, les organismes de réglementation, les institutions professionnelles et les associations professionnelles. Il doit également démontrer que pour tout équipement installé, les procédures d'exploitation, les régimes d'essai et les stratégies de maintenance en place satisfont ou dépassent ces exigences en termes de performances de sécurité.

Les principes d'une conception intrinsèquement plus sûre sont particulièrement importants pour les centrales à risques majeurs et doivent être pris en compte lors de la phase de conception. Le rapport de sûreté doit démontrer de manière adéquate que les concepts ont été pris en considération. Certaines entreprises ont maintenant des procédures de conception qui nécessitent un examen des conceptions et cherchent à s'assurer que des concepts intrinsèquement plus sûrs ont été pris en compte.

Une conception intrinsèquement sûre doit être prise en compte lors de la phase de conception afin de réduire le potentiel de danger de la centrale. Les équipements de protection installés sur les équipements standards pour contrôler les accidents et protéger les personnes de leurs conséquences sont souvent complexes, coûteux et nécessitent des tests et une maintenance réguliers. Des tentatives devraient être faites pour réduire l'exigence d'un tel équipement de protection en concevant des processus plus simples et plus sûrs dans un premier temps. Un certain nombre d'approches peuvent être envisagées, mais fondamentalement, une usine intrinsèquement plus sûre peut être obtenue en minimisant les stocks de substances dangereuses entreposées et en cours de traitement et, par conséquent, le risque d'accident majeur peut être considérablement réduit.

Certaines des techniques qui peuvent être envisagées sont :

Des conseils supplémentaires sur la conception intrinsèquement plus sûre peuvent être trouvés dans `Cheaper, Safer Plants' - Kletz, TA, 1984, IChemE, ISBN 0 8529 5167 1.

Une conception doit faire l'objet d'un certain nombre d'évaluations détaillées tout au long de son développement. La preuve qu'un système d'évaluation a été mis en place doit être fournie dans le rapport de sécurité. Un certain nombre de caractéristiques différentes peuvent être examinées et évaluées. Des exemples sont donnés ci-dessous :

Ces évaluations ont toutes un objectif individuel spécifique, mais dans le contexte du COMAH, il doit être démontré que les risques d'accidents majeurs ne sont pas introduits à la suite des évaluations qui sont entreprises. Par exemple, toute décision prise à la suite d'une évaluation technique de la valeur qui entraîne le non-installation d'un équipement de secours ou le choix d'un équipement d'une spécification inférieure doit également démontrer que les implications de ces décisions en matière de risque d'accident majeur ont également été prises en compte.

Un certain nombre d'entreprises ont élaboré des procédures détaillées pour les études de conception qui intègrent bon nombre de ces évaluations dans une structure formalisée.

La preuve que l'identification des dangers et/ou des études HAZOP ont été réalisées doit être fournie comme preuve qu'une conception a été évaluée et soigneusement examinée avant d'être installée sur la centrale. Voir le document des mesures techniques - Procédures de modification/changement de l'usine.

Il existe plusieurs sujets généraux qui sont communs à la conception mécanique détaillée de nombreux types d'équipements et ceux-ci sont abordés plus en détail ci-dessous :

Un certain nombre de dangers potentiels peuvent être introduits si ceux-ci ne sont pas suffisamment pris en compte. Une perte de confinement peut se produire en raison de fuites, d'une panne d'équipement, d'un incendie ou d'une explosion et entraîner un accident majeur.

La température et la pression sont deux paramètres de conception de base. Tout équipement à installer doit être conçu pour résister à la température et à la pression prévisibles pendant toute la durée de vie de la centrale. La combinaison de la température et de la pression doit être prise en compte car elle affecte l'intégrité mécanique de tout équipement installé.

Lors de la détermination des températures de conception, un certain nombre de facteurs doivent être pris en compte, notamment :

Il faut tenir compte de la température des fluides qui doivent être manipulés et de toute excursion de température qui pourrait se produire à la suite d'une défaillance des systèmes de contrôle de la température. Il convient de tenir compte des réactions prévisibles susceptibles d'augmenter ou de réduire l'apport de chaleur au système.

Les températures ambiantes extrêmes doivent être prises en compte pour les installations situées à l'extérieur des bâtiments. Le rayonnement solaire sur la surface exposée des grands réservoirs de stockage peut augmenter considérablement les températures de surface des réservoirs de stockage, entraînant une dilatation thermique importante du contenu des réservoirs. De même, les basses températures pouvant être atteintes dans des conditions de neige, de glace et de vent, qui peuvent provoquer la solidification du contenu des cuves et des pipelines, doivent également être prises en compte. Les installations externes doivent être conçues pour s'adapter au cycle des températures entre les conditions météorologiques extrêmes.

Si des systèmes de chauffage et de refroidissement secondaires sont utilisés, les températures maximales et minimales pouvant être atteintes par ces systèmes secondaires doivent être évaluées en supposant une défaillance de tout système de contrôle associé à ces systèmes. Des précautions doivent être prises pour s'assurer que la température maximale qui peut être atteinte par les systèmes de chauffage au mazout ou la température minimale qui peut être atteinte par les systèmes de refroidissement cryogéniques ne compromet pas la conception de l'équipement. Il ne doit pas affecter négativement la résistance mécanique et donc l'intégrité, ou entraîner des risques de processus supplémentaires en raison d'une surchauffe, d'une décomposition ou de réactions d'emballement.

La résistance des matériaux diminue avec l'augmentation de la température et, par conséquent, la température de conception maximale doit tenir compte de la résistance du matériau utilisé pour la fabrication.

La preuve doit être fournie dans le rapport de sécurité que les conditions de procédé et l'environnement dans lequel l'équipement doit être utilisé ont été évalués et qu'une température de conception appropriée a été sélectionnée.

Un récipient doit être conçu pour résister à la pression maximale à laquelle il est susceptible d'être soumis en fonctionnement.

Pour les réservoirs sous pression interne, la pression de conception est généralement prise à celle pour laquelle la soupape de décharge est réglée. Ceci est normalement de 5 à 10 % au-dessus de la pression de service normale pour éviter un fonctionnement par inadvertance lors de perturbations mineures du processus. Les récipients soumis à une pression externe devraient être conçus pour résister à la pression différentielle maximale susceptible de se produire. Les récipients susceptibles d'être soumis au vide doivent être conçus pour une dépression totale de 1 bar, sauf s'ils sont équipés d'un dispositif casse-vide efficace et fiable.

Il convient également de tenir compte des réactions prévisibles qui peuvent se produire et qui sont susceptibles d'augmenter l'apport de chaleur à un système ou le dégagement de gaz et donc d'entraîner une augmentation ou une diminution des températures et des pressions. Lorsque des réactions fortement exothermiques ou des réactions d'emballement sont possibles, il peut s'avérer impossible de concevoir de manière adéquate l'équipement pour résister à la température et à la pression maximales prévues. Dans de telles circonstances, une certaine forme de système de décompression peut être appropriée afin de protéger l'équipement et d'empêcher qu'une défaillance catastrophique de l'équipement ne se produise. Voir Document Mesures Techniques - Réaction / Test Produit.

Les récipients sous pression doivent être équipés d'une certaine forme de dispositif de décompression réglé à la pression de conception de l'équipement pour soulager la surpression de manière contrôlée - voir Documents de mesures techniques - Systèmes de décompression / Systèmes d'évent et Décharge d'explosion. La pression de réglage d'une soupape de surpression doit être telle que la soupape s'ouvre lorsque l'augmentation de pression menace l'intégrité du récipient, mais pas lorsque des écarts de pression de fonctionnement mineurs normaux se produisent. Il est nécessaire d'équilibrer un certain nombre de facteurs dans la sélection des pressions de réglage de la soupape de décharge, car si la cause potentielle de l'augmentation de la pression est une réaction d'emballement, le réglage de la pression de décharge à un niveau élevé au-dessus de la pression de fonctionnement normale peut permettre à la réaction d'atteindre une température plus élevée et de se dérouler plus rapidement avant le début de la purge.

Pendant le fonctionnement de la soupape de décharge, on peut s'attendre à ce que la pression à l'entrée de la soupape de décharge (la surpression - elle est généralement considérée comme ne dépassant pas 10 % à des fins de conception) dépasse le point de consigne du dispositif de décharge. L'accumulation dans le récipient est l'augmentation autorisée de la pression du système au-dessus de la pression de conception dans une situation de surpression d'urgence. La pression accumulée maximale admissible (MAAP) est spécifiée dans les différents codes et cela doit être pris en compte lors de la sélection du point de consigne de la soupape de décharge. Normalement, le point de consigne de la soupape de décharge est réglé en dessous ou jusqu'à la pression de conception maximale, ce qui, en tenant compte de la surpression lors d'un événement de décharge, garantit que la pression globale est inférieure au MAPP. Des conseils spécifiques sur les recommandations pour les dispositifs de protection contre la surpression sont donnés dans l'annexe J de BS 5500 : 1997. D'autres codes autorisent des MAAP plus élevées dans certaines circonstances.

Le rejet de substances dangereuses des systèmes de secours dans des conditions d'urgence doit être acheminé vers des récipients de confinement secondaires ou vers des emplacements sûrs afin d'éviter tout risque supplémentaire pour le personnel ou l'équipement et l'escalade possible d'un incident. Ceci doit être considéré comme faisant partie de la conception mécanique de l'équipement si de tels systèmes doivent être utilisés.

La preuve doit être fournie dans le rapport de sûreté que les conditions de procédé et l'environnement dans lequel l'équipement doit être utilisé ont été évalués et qu'une pression de conception appropriée a été sélectionnée.

La preuve doit être fournie dans le rapport de sûreté que les systèmes de décharge ont été convenablement conçus et qu'il a été tenu compte des emplacements de rejet. Des installations de confinement secondaires peuvent être appropriées pour le rejet des cours d'eau de secours. La documentation relative aux flux de secours doit être disponible pour inspection.

Il convient de tenir compte de la possibilité de cycles de pression dans l'équipement et d'une défaillance ultérieure de l'équipement due à la fatigue du métal

Une autre considération importante dans la conception mécanique est la sélection du matériau de construction.

Dans certains cas, les matériaux de construction disponibles peuvent limiter les températures et les pressions de conception pouvant être atteintes et limiter la conception de l'équipement.

Les caractéristiques les plus importantes à prendre en compte lors de la sélection d'un matériau de construction sont résumées ci-dessous :

La sélection d'un matériau de construction approprié est souvent effectuée par des disciplines telles que les ingénieurs de procédés. L'avis d'ingénieurs spécialistes des matériaux doit être recherché en cas d'applications difficiles à identifier.

Le rapport de sécurité doit contenir des preuves que les matériaux de construction qui ont été sélectionnés sont compatibles avec les fluides de procédé à traiter et les conditions de conception qui ont été choisies.

Si les matériaux à utiliser dans le procédé sont corrosifs, cela doit être pris en compte dans la conception et l'agencement de l'usine. Les matériaux de construction doivent être soigneusement sélectionnés, protégés dans la mesure du possible et inspectés régulièrement si la présence de matériaux corrosifs ou d'un environnement corrosif est anticipée.

L'agencement des installations et des équipements pour les matières corrosives est décrit dans `Safety and Management - A Guide for the Chemical Industry' - the Association of British Chemical Manufacturers, 1964. Imprimé par W.Heffer & Sons.

Ce sujet est entièrement traité dans le Document Mesures Techniques - Corrosion / Choix des Matériaux. Voir aussi Causes de défaillance de l'usine.

Des conseils généraux sur les tolérances de corrosion pour les récipients sous pression sont donnés dans la norme BS 5500. La norme recommande que toutes les formes possibles de corrosion telles que l'attaque chimique, la rouille, l'érosion et l'oxydation à haute température soient examinées, qu'une attention particulière soit accordée aux impuretés et aux vitesses des fluides, et qu'en cas de doute, des tests de corrosion soient effectués.

La durée de vie des équipements soumis à des environnements corrosifs peut être augmentée en tenant compte des détails de conception. L'équipement doit pouvoir se vidanger librement et complètement et les surfaces internes doivent être lisses et exemptes d'endroits où les produits de corrosion peuvent s'accumuler. Les vitesses des fluides doivent être suffisamment élevées pour empêcher le dépôt, mais pas au point de provoquer une érosion.

La tolérance de corrosion est l'épaisseur supplémentaire de métal ajoutée pour tenir compte de la matière perdue par corrosion et érosion ou écaillage. Pour les aciers au carbone et faiblement alliés où une corrosion sévère n'est pas attendue, une tolérance minimale de 2 mm est souvent utilisée, lorsqu'une corrosion plus sévère est anticipée, une tolérance de 4 mm est souvent utilisée. La plupart des codes et normes de conception spécifient une tolérance minimale de 1 mm.

Une grande partie des défaillances dans les usines de traitement et les cuves sont dues à la corrosion. C'est souvent la principale cause de détérioration et peut se produire sur n'importe quelle partie d'un navire. La gravité de la détérioration est fortement influencée par la concentration, la température et la nature des agents corrosifs dans les fluides et la résistance à la corrosion des matériaux de construction. La corrosion peut être de nature générale avec une détérioration assez uniforme, ou peut être très localisée avec une attaque locale sévère. L'érosion est souvent localisée, en particulier dans les zones de grande vitesse ou d'impact. Parfois, la corrosion et l'érosion se combinent pour augmenter les taux de détérioration.

L'érosion est un problème particulier pour la manipulation des solides dans les tuyauteries, les conduits et les sécheurs. Il se produit principalement sur les sites où il y a une restriction de débit ou un changement de direction, y compris les vannes, les coudes, les tés et les chicanes. L'érosion est favorisée par la présence de particules solides, par des gouttes dans les vapeurs, des bulles dans les liquides ou un écoulement diphasique. Les conditions qui peuvent provoquer une érosion sévère comprennent le transport pneumatique, le flux de vapeur humide, le flux de flash et la cavitation de la pompe. Si une érosion est susceptible de se produire, des matériaux plus résistants doivent être spécifiés ou la surface du matériau doit être protégée d'une manière ou d'une autre. Par exemple, des inserts en plastique peuvent être utilisés pour protéger l'érosion-corrosion à l'entrée des tubes de l'échangeur de chaleur.

Voir également BS 5493 : 1977 - Code de bonnes pratiques pour le revêtement protecteur des structures en fer et en acier contre la corrosion.

Les problèmes de conception, les codes et les normes applicables à plusieurs catégories générales d'équipements ont été identifiés et sont discutés ci-dessous plus en détail :

Il existe de nombreux textes disponibles sur les détails de la conception des récipients sous pression, mais la base de la conception des récipients sous pression est l'utilisation de formules appropriées pour les dimensions des récipients en conjonction avec des valeurs appropriées de résistance de conception.

Les récipients sous pression peuvent être divisés en "récipients simples" et en ceux qui ont des caractéristiques plus complexes. Les normes et codes pertinents fournissent des informations complètes sur la conception et la fabrication des navires et la conception et la fabrication des navires est un domaine bien couvert par les normes et les codes. En termes généraux, la défaillance pure et simple d'un récipient sous pression correctement conçu, construit, exploité et entretenu est rare.

La conception et la fabrication sont normalement effectuées pour répondre aux exigences des normes nationales et internationales, l'une des plus anciennes étant l'AOTC 1939/48/58 `Règles pour la construction, les essais et les scantlings des chaudières en acier soudées à l'arc métallique et autres récipients sous pression'. Les autres normes principales au Royaume-Uni étaient BS 1500 et BS 1515, qui sont toutes deux maintenant retirées et remplacées par BS 5500. L'autre code de conception le plus couramment utilisé est ASME VIII. Cependant, il est inhabituel, bien que pas inconnu, que les entreprises et les opérateurs utilisent leurs propres codes de conception.

Généralement, les codes de conception des récipients sous pression couvrent les équipements tels que les réacteurs, les colonnes de distillation, les fûts de stockage, les réchauffeurs, les rebouilleurs, les vaporisateurs, les condenseurs, les échangeurs de chaleur, les balles, les sphères, etc. Cette section ne couvre pas les systèmes de tuyauterie (voir Document de Mesures Techniques séparé sur les Codes de Conception Tuyauterie), les réservoirs de stockage atmosphérique et les machines tournantes. Ceux-ci sont examinés plus en détail ultérieurement.

Un récipient sous pression simple n'a pas de supports ou de sections compliqués et les extrémités sont bombées. Le code principal pour les navires simples est BS EN 286-1:1991. `Récipients sous pression simples non chauffés conçus pour contenir de l'air ou de l'azote'. Tous les aspects de la conception et de la fabrication du navire sont couverts par ce code.

Traditionnellement, les deux principaux codes et normes BS 5500 et ASME VIII sont utilisés dans la conception et la fabrication de récipients sous pression au Royaume-Uni. Il est important de noter que ces deux exigences exigent le respect de la satisfaction dans le processus de conception et de fabrication d'une autorité d'inspection indépendante. Cette autorité est responsable du respect pendant les phases de conception et de construction conformément à la norme ou au code.

Les facteurs qui doivent être pris en compte dans le processus de conception des récipients sous pression comprennent :

Les récipients sous pression sont soumis à une variété de charges et d'autres conditions qui provoquent des contraintes et peuvent entraîner une défaillance et il existe un certain nombre de caractéristiques de conception associées aux récipients sous pression qui doivent être soigneusement prises en compte.

Il convient également de tenir compte des autres parties de la cuve qui ne se trouvent pas directement dans l'enveloppe de pression, mais qui sont critiques pour l'intégrité de la cuve, c'est-à-dire toute défaillance susceptible d'entraîner une rupture de l'enveloppe de pression, par exemple la jupe de la cuve ou les pieds de support. D'autres facteurs qui nécessitent une attention particulière comprennent; un moyen d'examen périodique en service, c'est-à-dire un moyen de déterminer l'état intérieur du navire en prévoyant des ouvertures d'accès ; un moyen de vidange et de ventilation du récipient ; et des moyens par lesquels le récipient peut être rempli et déchargé en toute sécurité.

Les récipients sous pression sont soumis à une variété de charges et d'autres conditions qui provoquent des contraintes et, dans certains cas, peuvent provoquer de graves défaillances. Toute conception doit tenir compte des modes de défaillance et des causes de détérioration les plus probables. La détérioration est possible sur toutes les surfaces des récipients en contact avec toute gamme de composés organiques ou inorganiques, avec des contaminants, ou de l'eau douce, avec de la vapeur ou avec l'atmosphère. La forme de détérioration peut être électrochimique, chimique, mécanique ou une combinaison de toutes.

Pour plus d'informations voir Document Mesures Techniques - Corrosion / Sélection des Matériaux.

Deux codes et normes principaux sont utilisés dans la conception et la fabrication des récipients sous pression - le système américain ASME VIII et le BS 5500 au Royaume-Uni. Il est important de noter que ces deux exigences exigent le respect de la satisfaction dans le processus de conception et de fabrication d'une autorité d'inspection indépendante. Cette autorité est responsable du respect pendant les phases de conception et de construction conformément au code standard. Les codes et les normes couvrent la conception, les matériaux de construction, la fabrication (fabrication et exécution), l'inspection et les essais, et constituent la base d'un accord entre le fabricant et le client et l'autorité d'inspection indépendante désignée. Ces codes concernent les récipients fabriqués en aciers au carbone et alliés et en aluminium.

Des programmes informatiques d'aide à la conception de navires selon les codes BS 5500 et ASME VIII sont disponibles dans le commerce.

Bien que la majorité des récipients sous pression soient construits à partir de composés métalliques, les récipients sous pression peuvent également être construits à partir de matériaux tels que le plastique renforcé de verre (GRP) ou le plastique renforcé de fibres (FRP). La principale norme pertinente est BS 4994:1987 - Spécification pour la conception et la construction de navires et de réservoirs en plastiques renforcés.

Certains récipients utilisés ne sont pas désignés comme récipients sous pression. La description stockage atmosphérique s'applique à tout réservoir conçu pour être utilisé dans une plage limitée de pression atmosphérique, soit ouvert sur l'atmosphère, soit fermé.

Les réservoirs de stockage verticaux à fond plat et à toit conique sont souvent utilisés pour le stockage de liquides à pression atmosphérique et peuvent varier considérablement en taille. La charge principale à considérer dans la conception de tels réservoirs est la pression hydrostatique du liquide contenu dans le réservoir. Cependant, il convient également de tenir compte d'autres paramètres et de la charge de vent et de toute charge de neige probable.

La conception des réservoirs de stockage atmosphériques en général est régie par la norme API 620 Conception et construction de grands réservoirs de stockage soudés à basse pression et la norme API 650 Réservoirs en acier soudés pour le stockage du pétrole.

Les réservoirs doivent être adaptés à leur fonction opérationnelle et à toutes les forces raisonnablement attendues telles que le contenu du réservoir, le tassement du sol, les charges de gel, de vent et de neige, les tremblements de terre et autres, le cas échéant. Le choix du type de réservoir à utiliser pour une tâche particulière sera influencé par des considérations de sécurité, d'adéquation technique et d'économie. Les considérations de sécurité sont généralement liées aux risques d'incendie qui dépendent à leur tour des propriétés physiques du matériau stocké, par exemple le point d'éclair, la pression de vapeur, la conductivité électrique, etc.

La norme API 2000 donne des conseils sur la conception des évents pour empêcher les changements de pression qui se produiraient autrement à la suite de changements de température ou du transfert dans et hors des liquides. Une perte excessive de vapeurs des systèmes de ventilation peut résulter de l'expiration et peut présenter un danger.

Les réacteurs sont souvent au centre de la plupart des processus et leur conception est de la plus haute importance lorsque l'on considère les risques pour la sécurité d'une centrale. Les réacteurs sont le plus souvent considérés comme des récipients sous pression et la conception mécanique doit être conforme aux codes et normes décrits précédemment.

La conception du réacteur doit minimiser la possibilité qu'une situation dangereuse se développe et fournir les moyens de faire face à une situation dangereuse si elle se développe. Les dispositifs de ventilation, de décompression et de purge doivent être correctement pris en compte dans la conception. Pour les systèmes de secours, il convient de tenir compte des implications de la libération du contenu du réacteur et des systèmes de confinement et de contrôle peuvent être nécessaires pour empêcher qu'une situation dangereuse ne se développe à la suite de la décharge d'un système de secours.

La conception du réacteur peut affecter l'efficacité du processus de réaction et donc la génération de sous-produits et d'impuretés. L'efficacité de l'étape de réaction déterminera souvent l'exigence et la complexité des processus de séparation en aval. De plus, de faibles taux de conversion peuvent nécessiter d'importants recyclages.

De nombreux types de systèmes de réacteurs sont disponibles et certains des critères importants à prendre en compte sont indiqués ci-dessous :

Ajout de réactifs - l'ordre et la vitesse d'ajout des réactifs peuvent affecter la vitesse de réaction et la génération de sous-produits. La génération de sous-produits instables ou des taux de réaction excessifs peut augmenter le potentiel de développement d'une situation dangereuse. La position d'addition des réactifs peut également être importante - sous la surface et directement dans une zone de mélange intime à l'intérieur du réacteur peut entraîner la minimisation de la génération de sous-produits de réaction ;

Le rapport de sûreté doit décrire comment le système de réacteur a été conçu en gardant à l'esprit les principes de conception sûre et comment la sélection des systèmes de mélange, d'ajout de produits chimiques et de décharge a été choisie afin de minimiser le risque d'accident majeur.

Le transfert de chaleur entre deux flux de processus est une activité et une exigence courantes dans une usine chimique. Plusieurs techniques directes ou indirectes peuvent être employées. La forme la plus courante d'équipement utilisée pour transférer la chaleur est un échangeur de chaleur qui peut être conçu dans de nombreuses formes, tailles et configurations différentes nécessaires pour obtenir le transfert de chaleur requis entre un flux et un autre. Un certain nombre d'opérations de transfert de chaleur différentes sont possibles, certaines impliquant un changement de phase d'un ou plusieurs composants. Le chauffage, le refroidissement, l'évaporation ou la condensation peuvent tous devoir être pris en compte et l'équipement conçu en conséquence pour tenir compte des différentes exigences.

La conception de base commence par un dimensionnement approximatif de l'unité basé sur des hypothèses faites concernant les caractéristiques de transfert de chaleur des substances impliquées et les matériaux de construction prévus. Des calculs plus détaillés sont ensuite nécessaires pour confirmer et affiner la conception originale et pour identifier une disposition optimale. Une fois la conception du procédé terminée, la conception mécanique de l'unité peut alors être réalisée.

La conception des échangeurs de chaleur est traitée dans de nombreux textes. Une référence commune pour les ingénieurs concepteurs est cependant `Process Heat Transfer - DQKern, International Student Edition, McGraw Hill, ISBN 0070341907.

Les caractéristiques de conception mécanique, la fabrication, les matériaux de construction et les essais des échangeurs de chaleur à calandre et à tube sont couverts par la norme "BS 3274 : 1960 - Échangeurs de chaleur tubulaires à usage général".

Les normes de l'American Tubular Heat Exchanger Manufacturers Association (normes TEMA) sont également largement utilisées. De nombreuses entreprises ont également leurs propres normes pour compléter ces diverses exigences.

Les normes TEMA donnent les dimensions préférées de la coque et du tube, les tolérances de conception et de fabrication, les tolérances de corrosion et les contraintes de conception recommandées pour les matériaux de construction.

Les températures et pressions de conception des échangeurs sont généralement spécifiées avec une marge de sécurité au-delà des conditions normalement prévues. Généralement, la pression de conception peut être supérieure de 170 kPa au maximum prévu pendant le fonctionnement ou à l'arrêt de la pompe, et la température est généralement supérieure de 14 °C à la température de service maximale prévue.

Les principaux problèmes associés à la conception des échangeurs de chaleur qui peuvent affecter la sécurité comprennent l'encrassement, la polymérisation, la solidification, la surchauffe, les fuites, les vibrations des tubes et la rupture des tubes. L'enveloppe d'un échangeur est normalement un récipient sous pression et doit être conçue conformément au code de conception des récipients sous pression pertinent - BS 5500 ou ASME VIII (Règles de construction des récipients sous pression, Division 1). Des conseils plus spécifiques sont donnés dans l'API RP 520:1990.

Une attention particulière doit être accordée à la prévention de la surchauffe dans l'équipement de l'échangeur de chaleur, en particulier si des matériaux sensibles sont impliqués, par exemple des matériaux qui peuvent subir une décomposition exothermique.

Le rapport de sûreté doit démontrer que l'équipement d'échange de chaleur a été conçu et entretenu conformément aux codes et normes applicables et qu'il a été tenu compte des divers modes de défaillance susceptibles de se produire et des implications de tels événements. Il doit être démontré que, dans la mesure du possible, des mesures ont été prises pour prévenir, contrôler ou atténuer les conséquences de tels événements par la sélection appropriée de matériaux de construction, de méthodes de fabrication, d'instrumentation et de contrôle ou autres.

Les fours et les chaudières sont des équipements qui font souvent partie de l'usine de traitement et sont utilisés à diverses fins telles que la récupération de la chaleur perdue, la génération de vapeur, la destruction des gaz de dégagement, etc.

La conception peut impliquer l'interaction de nombreuses variables différentes, notamment les systèmes de circulation d'eau/vapeur, les caractéristiques du combustible (combustibles liquides, gazeux ou solides), les systèmes de contrôle de l'allumage, l'apport de chaleur et les systèmes de transfert de chaleur.

La conception de l'enceinte du four ou de la chaudière doit pouvoir résister aux conditions thermiques associées au système et des conceptions spécialisées sont souvent nécessaires. De nombreux codes et normes existent pour la conception des chaudières.

L'élimination des dangers dans la conception du brûleur est une exigence de conception fondamentale. Des explosions peuvent se produire lors du démarrage si la conception de l'allumage n'est pas soigneusement étudiée. Les fuites de carburant peuvent provoquer des atmosphères explosives lors d'une tentative d'allumage. Pour ces raisons, il convient de prendre en compte les systèmes d'inertage/ventilation avant les séquences d'allumage pour s'assurer qu'il n'y a pas d'atmosphères explosives.

Les systèmes d'isolation doivent être conçus de manière adéquate pour garantir qu'aucune fuite de carburant ne se produise. Des vannes d'arrêt et de purge doubles sur les conduites de carburant peuvent être envisagées. Il ne faut jamais se fier à des vannes uniques pour l'isolement. Une attention particulière à la configuration de la tuyauterie doit également être envisagée pour s'assurer que le débit de carburant dans le système après l'extinction de la flamme ou la fermeture des vannes est minimisé.

Les installations de purge sont essentielles pour s'assurer que l'espace de cuisson est exempt d'atmosphère inflammable avant le démarrage de l'allumage.

Un rapport de sécurité doit démontrer que tout système de fournaise/chaudière est conçu et entretenu conformément aux codes et normes applicables et qu'il a été tenu compte des principaux risques associés au démarrage, à l'arrêt et au fonctionnement de l'équipement en termes de potentiel d'incendie et d'explosion de ces systèmes. Il doit être démontré que les risques d'explosion ont été minimisés par la conception du système de gestion de la commande du brûleur et par l'agencement et la conception des systèmes d'alimentation en combustible.

Les machines de traitement sont des équipements particulièrement importants dans les usines de traitement et en relation avec les systèmes sous pression, car elles doivent fournir la force motrice nécessaire pour transférer les fluides de traitement (liquides, solides et gaz) d'une zone de fonctionnement à une autre. Un système de machine est tout dispositif alternatif ou rotatif utilisé pour transférer ou produire un changement de propriétés dans une usine de traitement. Les exemples peuvent inclure des éléments tels que des pompes, des ventilateurs, des compresseurs, des turbines, des centrifugeuses, des agitateurs, etc.

Ce type d'équipement est une source potentielle de perte de confinement. De plus, en raison de la nature rotative/vibrante de ces équipements, des fluctuations de pression et de débit peuvent être provoquées et celles-ci peuvent affecter le fonctionnement d'autres systèmes.

Les exigences de base pour définir l'application des pompes, ventilateurs et compresseurs sont généralement les pressions d'aspiration et de refoulement, le débit requis et la perte de charge dans la transmission. Des exigences particulières à certains secteurs industriels peuvent également imposer des restrictions sur les matériaux de construction à utiliser ou sur le type d'appareil pouvant être envisagé. De nombreuses conceptions sont devenues standardisées sur la base de l'expérience et de nombreuses normes (normes API, normes ASME, normes ANSI) sont devenues disponibles. Ces normes spécifient souvent les détails de conception, de construction et d'essai tels que la sélection des matériaux, l'inspection et les essais en atelier, les dessins, les dégagements, les procédures de construction, etc.

Le choix du matériau de construction est dicté par la prise en compte de la corrosion, de l'érosion, de la sécurité du personnel, du confinement et de la contamination.

De nombreuses pompes sont de type centrifuge, bien que des types à déplacement positif (tels que les types alternatifs et à vis) soient également utilisés. Les pompes sont disponibles dans une vaste gamme de tailles et de capacités et sont également disponibles dans une large gamme de matériaux, y compris divers métaux et plastiques. L'étanchéité des pompes est une considération très importante et est discutée plus tard. Le principal avantage d'une pompe centrifuge est sa simplicité. Les pompes sont particulièrement vulnérables aux mauvais fonctionnements et aux mauvaises pratiques d'installation. Une installation correcte et un entretien de haute qualité sont essentiels pour un fonctionnement sûr.

Les problèmes associés aux pompes centrifuges peuvent inclure une défaillance des roulements et des joints. La cavitation (l'effondrement de bulles de vapeur dans un liquide en écoulement entraînant des vibrations, du bruit et de l'érosion) et le fonctionnement à vide (tentative de faire fonctionner une pompe sans sortie pour le fluide, par exemple contre une vanne fermée) peuvent également entraîner des dommages à l'équipement de pompage. Le désalignement entre la pompe et le moteur est également une cause fréquente de panne catastrophique.

Les pompes sans joint ou "en boîte" sont souvent utilisées là où toute fuite est considérée comme inacceptable. Dans une pompe à rotor noyé, la roue de la pompe et le rotor du moteur sont montés sur un arbre intégré qui est encastré de sorte que le fluide de traitement puisse circuler dans l'espace qui est normalement l'entrefer du moteur.

Les paramètres clés pour la sélection de la pompe sont le liquide à manipuler, la hauteur dynamique totale, les hauteurs d'aspiration et de refoulement, la température, la viscosité, la pression de vapeur, la gravité spécifique, les caractéristiques de corrosion du liquide, la présence de solides pouvant provoquer une érosion, etc.

Les compresseurs volumétriques et centrifuges sont utilisés dans l'industrie de transformation. Ce sont des machines complexes et leur fiabilité est cruciale. Il est très important qu'ils soient maintenus à des normes opérationnelles élevées. Les compresseurs centrifuges sont de loin les plus courants bien que la compression soit généralement inférieure à celle donnée par les machines à pistons. Ils sont utilisés à la fois pour les gaz de procédé et les tâches de réfrigération. Sur les compresseurs centrifuges, certains des principaux dysfonctionnements comprennent la défaillance du rotor ou de l'arbre, la défaillance des roulements, les vibrations et les surtensions. Les compresseurs alternatifs sont utilisés pour les exigences de compression plus élevées. Il peut s'agir d'unités à un ou plusieurs étages. Les compresseurs d'air pour air sec nécessitent une attention particulière et des codes et normes spécifiques existent.

Les principales applications des ventilateurs sont les applications à haut débit et basse pression telles que l'alimentation en air pour le séchage, le transport de matériaux en suspension dans un flux de gaz, l'élimination des fumées ou dans les tours de condensation. Ces unités peuvent être de type centrifuge ou axial. Ce sont des machines simples mais une installation et un entretien appropriés sont nécessaires pour garantir une grande fiabilité et un fonctionnement sûr.

L'une des principales causes de défaillance des équipements rotatifs est la vibration. Cela provoque souvent des dommages au joint ou une défaillance par fatigue et des fuites subséquentes et peut entraîner un accident majeur. De nombreux facteurs peuvent entraîner des vibrations, notamment la cavitation, le déséquilibre de la turbine, les roulements desserrés et les impulsions dans le tuyau. Les normes ASME recommandent que les pompes soient surveillées périodiquement pour détecter les vibrations qui devraient normalement se situer dans les limites prescrites telles que déterminées par le fabricant. Cela doit être initialement confirmé lors de l'installation, puis vérifié périodiquement. Si les niveaux mesurés dépassent les valeurs prescrites, une maintenance préventive est nécessaire et doit être effectuée. Par la collecte et l'analyse des signatures vibratoires des équipements rotatifs, il est possible d'identifier les composants du système qui sont responsables des fréquences particulières du signal vibratoire. Il est alors possible d'identifier le composant qui se détériore et responsable de la vibration qui se produit.

Les joints sont des composants très importants et souvent critiques dans les grandes machines tournantes et dans les systèmes à brides/joints tels que les échangeurs de chaleur ou les systèmes de tuyauterie. La défaillance d'un dispositif d'étanchéité peut entraîner une perte de confinement et un risque d'accident majeur. Il existe de nombreux types de dispositifs d'étanchéité différents pour les équipements rotatifs. De nombreux facteurs régissent la sélection des joints pour une application particulière, notamment le produit manipulé, l'environnement dans lequel le joint est installé, la disposition du joint, l'équipement dans lequel le joint doit être installé, les exigences de garniture secondaire, les combinaisons de faces de joint, les agencements de plaques de presse-étoupe et le corps de joint principal, etc. Les matériaux utilisés pour les joints doivent toujours être compatibles avec les fluides de procédé manipulés.

Il existe trois méthodes principales pour sceller le point d'entrée d'un arbre rotatif dans une pompe, un compresseur, un récipient sous pression ou un équipement similaire :

Des boîtes à garniture et des presse-étoupes avec garniture sont couramment utilisés. Certaines fuites de produit sont normales à la fois pour la lubrification et le refroidissement du matériau d'emballage. Les principaux avantages de ce type de dispositif d'étanchéité sont la simplicité et la facilité de réglage ou de remplacement. Les inconvénients sont la nécessité d'une attention fréquente et le manque inhérent d'intégrité d'un tel système.

Les garnitures mécaniques sont la deuxième disposition la plus couramment utilisée. Ils sont utilisés dans les applications où un joint étanche de presque tous les fluides est requis. Les joints mécaniques trouvent leur meilleure application là où les fluides doivent être contenus sous une pression substantielle. Ils peuvent aller de l'arrangement de joint simple le plus simple à des joints doubles sophistiqués complexes avec surveillance de l'espacement. Certaines garnitures mécaniques sont des assemblages d'une grande complexité et sont constituées de composants fabriqués avec des tolérances très élevées. Ils sont souvent montés sous forme d'unités complètes de type cartouche. Certains agencements d'étanchéité nécessitent une lubrification constante, souvent à partir du fluide de traitement lui-même, tandis que d'autres nécessitent des agencements de lubrification externes.

Les équipements de la centrale peuvent être surveillés pendant la mise en service et tout au long de leur durée de vie opérationnelle. Cette surveillance peut être effectuée sur la base des performances ou de l'état ou les deux. Le suivi des performances n'est pas traité en détail dans ce Document de Mesures Techniques. Cependant, les techniques et paramètres prédominants employés sont le débit, la pression, la température, la puissance, etc. L'alternative à la surveillance des performances est la surveillance de l'état dont il existe un certain nombre de techniques. L'objectif de ces techniques est d'identifier les détériorations et d'anticiper les défaillances imminentes et ainsi de sécuriser des installations fiables/disponibles, en particulier pour les éléments critiques de production et de sécurité. Certaines de ces techniques sont identifiées ci-dessous :

Tous les systèmes de la machine doivent être évalués en fonction du risque présenté en cas de défaillance de la machine ou de tout système de protection associé.

Les systèmes de machines qui ont été évalués comme présentant des conséquences inacceptables en cas de défaillance de la machine ou du système de protection peuvent être classés comme un « système de machine critique » et faire l'objet d'une attention particulière pendant le fonctionnement, y compris une maintenance et une surveillance supplémentaires.

Les évaluations doivent être basées sur :

Les structures sont nécessaires pour fournir un support à la centrale et doivent être capables de résister à toutes les charges prévisibles et aux extrêmes opérationnels tout au long de la durée de vie de la centrale. La défaillance de tout composant structurel pourrait entraîner le déclenchement d'un accident majeur. Pour des conseils complets sur les codes de conception - Bâtiments / Structures, voir le document de mesures techniques pertinent. La conception structurelle doit prendre en compte les événements naturels tels que les charges de vent, les charges de neige et l'activité sismique, ainsi que les excursions des plantes

Des cartes montrant les vitesses de vent à utiliser dans la conception des structures à des endroits au Royaume-Uni sont données dans le British Standards Code of Practice BS CP 3 : 1972 : Données de base pour la conception des bâtiments, Chapitre V Chargement : Part 2 Charges de vent. Les valeurs typiques sont d'environ 50 m/s (112 miles par heure). Le code de pratique donne également des méthodes d'estimation de la pression dynamique du vent sur les bâtiments et les structures de formes diverses.

La protection contre les coups de foudre sur les installations de traitement situées à l'extérieur des bâtiments est nécessaire car la foudre est une source potentielle d'inflammation, en particulier pour les incendies impliquant des réservoirs de stockage. Une protection contre la foudre doit être fournie et des conseils sont disponibles dans BS 6651 : 1992 Code de pratique pour la protection des structures contre la foudre.

Voir aussi Document Mesures Techniques - Mise à la terre.

Pour les substances suivantes, des codes généraux publiés donnent des détails de conception complets pour le stockage et la manipulation.

La conception des systèmes pour le chlore nécessite une attention particulière car le chlore est hautement toxique et, s'il est humide, également très corrosif.

Le chlore est généralement stocké sous pression à température atmosphérique, mais peut également être stocké entièrement réfrigéré (-34°C) à pression atmosphérique.

Un certain nombre de publications sont consacrées à la manipulation du chlore et des conseils spécifiques sont donnés dans :

Regarde aussi:

L'organisation Euro Chlor est affiliée au Conseil européen de l'industrie chimique (CEFIC) et représente les producteurs européens de chlore dans 85 usines de 19 pays. Euro Chlor produit un certain nombre de publications. De plus amples détails peuvent être obtenus via le site http://www.eurochlor.org.

L'ammoniac anhydre, point d'ébullition -33°C, est normalement stocké sous forme liquide sous pression ou à pression atmosphérique dans des installations réfrigérées.

Un certain nombre de publications sont consacrées à la manipulation de l'ammoniac et des conseils spécifiques sont donnés dans :

HS(G)30 Stockage d'ammoniac anhydre sous pression au Royaume-Uni : récipients sphériques et cylindriques, HSE, 1986 (pas dans la liste HSE actuelle).

Donne des conseils sur les matériaux de construction appropriés pour les réservoirs de stockage d'ammoniac.

Code de stockage d'ammoniac réfrigéré CIA

Code de pratique de la CIA pour le stockage de l'ammoniac anhydre sous pression au Royaume-Uni : récipients sphériques et cylindriques. (La CIA a retiré ce document).

Directives de la CIA pour le stockage à grande échelle d'ammoniac anhydre entièrement réfrigéré au Royaume-Uni.

Guide de la CIA sur les connexions de transfert pour la manipulation en toute sécurité de l'ammoniac anhydre au Royaume-Uni.

Le propane et le butane sont appelés gaz de pétrole liquéfié (GPL) conformément à la norme BS 4250 : Spécification pour le butane et le propane commerciaux. Un stockage entièrement réfrigéré est nécessaire à la pression atmosphérique et aux points d'ébullition des substances concernées. Le GPL peut également être stocké sous pression dans des récipients sous pression horizontaux cylindriques ou sphériques.

HS(G)34 Stockage de GPL dans les installations fixes, HSE, 1987.

HS(G)15 Stockage de gaz de pétrole liquéfié dans les usines, HSE.

CS5 Stockage de GPL dans des installations fixes, HSE.

LPGA COP 1 Stockage en vrac de GPL dans des installations fixes. Partie 1 : Conception, installation et exploitation des navires situés au-dessus du sol, 2000.

LPGA COP 1 Stockage en vrac de GPL dans des installations fixes. Partie 2 : Petites installations de propane en vrac à usage domestique et similaire, 2000.

LPGA COP 1 Stockage en vrac de GPL dans des installations fixes. Partie 3 : Contrôles et essais périodiques, 2000.

LPGA COP 1 Stockage en vrac de GPL dans des installations fixes. Partie 4 : Réservoirs de stockage de GPL enterrés/montés, 2000.

LPGA COP 15 Vannes et raccords pour service GPL, Partie 1 Soupapes de sécurité, 2000.

LPGA COP 17 Purging GPL navires et systèmes, 2000.

EEMUA 147. Recommandations pour la conception et la construction de réservoirs réfrigérés de stockage de gaz liquéfiés.

Gaz de pétrole liquéfié. Code modèle IP de pratiques sécuritaires : Partie 9.

Un certain nombre de normes et de codes existent pour le stockage des produits pétroliers et des liquides inflammables en général. Une gamme de différents types principaux de réservoirs et de cuves de stockage de liquides et de gaz liquéfiés peut être envisagée :

Les normes et codes pertinents sont :

Il est extrêmement important qu'après la conception détaillée d'une centrale, la phase de construction soit effectuée conformément aux spécifications d'origine et qu'aucun danger supplémentaire ne soit introduit dans la centrale pendant la phase de construction. Une mauvaise construction peut compromettre l'intégrité de l'ensemble du système, ce qui augmente le risque d'accident majeur.

Le bâtiment et la construction sont couverts par une série de réglementations de construction différentes, notamment les suivantes :

Règlement de 1961 sur la construction (dispositions générales);

Règlement de 1961 sur la construction (opérations de levage);

Règlement de 1966 sur la construction (santé et bien-être);

Règlement de 1966 sur la construction (lieux de travail).

En outre, le Règlement sur la construction (conception et gestion) (CDM) clarifie les responsabilités des différentes parties dans un projet de construction. Le Code de pratique approuvé pour les règlements de la CDM : Gestion de la construction pour la santé et la sécurité est également disponible. Règlement de 1994 sur la construction (conception et gestion), réf L54, HSE Books 1995, ISBN 0 7176 0792 5.

Il est important de démontrer que les bons matériaux de construction ont été utilisés et que des techniques de construction appropriées ont été employées afin de ne pas introduire de défauts de construction et de défauts dans la centrale. Des preuves sous forme de documentation montrant que des contrôles ont été effectués pendant la phase de construction sont importantes pour prouver que la phase de construction du projet a été correctement supervisée.

La documentation doit montrer que l'équipement fourni et installé est fait du bon matériau de construction (et a reçu le bon traitement thermique, le cas échéant), porte le bon numéro d'article/pièce/unité et est tel que spécifié dans le programme de conception.

La documentation doit également montrer que l'exécution est de la qualité spécifiée et que les tests d'inspection et d'acceptation ont été effectués conformément aux exigences du contrat.

La mise en service de l'équipement doit être effectuée et les enregistrements des exercices de mise en service doivent être conservés.

Les preuves des éléments suivants doivent être disponibles :

La documentation suivante doit être disponible :

La gestion des étapes de mise en service et de vérification devrait être identifiée dans le cadre du système de gestion de la sécurité. Le système doit veiller à ce que l'intention de conception soit respectée et à ce que les écarts soient correctement évalués et contrôlés. Des systèmes doivent être en place pour garantir que des mesures correctives sont prises lors de l'identification des écarts entre l'équipement installé et l'intention de conception et pour contrôler tout écart par rapport au fonctionnement normal.

La preuve d'un certain nombre de vérifications préalables à la mise en service et à la mise en service doit être présentée pour vérifier que l'équipement tel qu'installé a été testé et convient au fonctionnement et répond à l'intention de conception. Ceux-ci peuvent inclure :

Les codes de pratique suivants peuvent être une lecture utile pour l'évaluateur lors de l'examen de la conception du procédé de l'usine et de l'équipement. Les codes et les conseils associés à la conception d'éléments d'équipement spécifiques (tels que discutés dans les sections précédentes) sont donnés ci-dessous. Tous les codes ou documents d'orientation identifiés ci-dessous ne sont pas actuellement disponibles et beaucoup ont été remplacés. Cependant, l'équipement conçu selon ces normes d'origine peut encore être en service.

Autres normes et codes de pratique relatifs à la conception des appareils sous pression

Au Royaume-Uni, les systèmes sous pression sont couverts par le Pressure Systems Safety Regulations 2000 (PSSR regs).

Parmi les autres documents utiles, citons :

ACOP : Sécurité des Systèmes Sous Pression. Règlement sur la sécurité des systèmes sous pression 2000. Réf L122. ISBN 0 7176 1767 X. Publié par HSE Books 2000.

HS(G)93 L'évaluation des récipients sous pression fonctionnant à basse température, HSE, 1993.

BS 1500 : 1958 - Récipients à pression soudés par fusion à usage général. BS 5500 a remplacé ce code conventionnel au Royaume-Uni en 1976.

BS 1515 : 1965 - Récipients sous pression soudés par fusion destinés à être utilisés dans les industries chimiques, pétrolières et connexes. BS 5500 a remplacé ce code avancé en 1976.

BS EN 286-1:1991. Récipients sous pression simples non chauffés conçus pour contenir de l'air ou de l'azote.

API 510 Code d'inspection des récipients sous pression : inspection de maintenance, évaluation, réparation et modification

API RP 572 Inspection des récipients sous pression

Norme API 653 Inspection, réparation, modification et reconstruction des réservoirs.

API RP 520 Dimensionnement, sélection et installation de dispositifs de décompression dans les raffineries

ASME B16.9 Raccords soudés bout à bout en acier forgé fabriqués en usine : 1978

ASME B16.11 Raccords en acier forgé soudés et filetés : 1980

BS 1501 : 1970 - Aciers pour appareils à pression : Partie 1 (1990) - Spécification pour les aciers au carbone et au carbone-manganèse Partie 2 (1988) - Spécification pour les aciers alliés Partie 3 (1990) - Spécification pour les aciers résistant à la corrosion et à la chaleur

BS 1502 : 1990 - Spécification des aciers pour récipients sous pression cuits et non cuits : profilés et barres

BS 1503 : 1989 - Spécification pour les pièces forgées en acier à des fins de pression

BS 1504 : 1984 - Spécification pour les pièces moulées en acier à des fins de pression

BS 1506 : 1990 - Spécification pour les barres et les billettes en carbone, faiblement alliées et inoxydables pour le matériel de boulonnage à utiliser dans les applications de maintien de la pression.

BS 2594 : 1975 - Spécification pour les réservoirs de stockage cylindriques horizontaux soudés en acier au carbone.

BS 2654 : 1989 - Spécification pour les réservoirs de stockage verticaux soudés non réfrigérés en acier avec coques soudées bout à bout pour l'industrie pétrolière

BS 2790 : 1992 - Spécification pour la conception et la fabrication de chaudières à coque de construction soudée

BS 5276 : 1977 - Détails des récipients sous pression (dimensions)

BS 5387 : 1976 - Spécification pour les réservoirs de stockage cylindriques verticaux en acier soudé pour service à basse température : réservoirs à double paroi pour des températures jusqu'à -196°C.

ISO R831 : Recommandations pour les chaudières fixes qui s'applique aux récipients sous pression.

Récipients sous pression : matériaux de construction non métalliques

BS 4994 : 1987 - Spécification pour la conception et la construction de navires et de réservoirs en plastiques renforcés.

BS 6374 : 1984 - Revêtement d'équipements avec des matériaux polymères pour les industries de transformation.

ASME Boiler and Pressure Code Part X, Récipients sous pression en plastique renforcé de fibre de verre (1992).

ASTM D 4021-86 Spécification standard pour les réservoirs souterrains de stockage de pétrole souterrains en résine thermodurcissable renforcée de fibres de verre moulées par contact.

ASTM D 4097-88 Spécification standard pour les réservoirs résistants aux produits chimiques en résine thermodurcissable renforcée de fibre de verre moulée par contact.

Examen des systèmes de récipients sous pression. Code modèle IP de pratiques sécuritaires : Partie 13

Autres navires (y compris les réservoirs de stockage)

API Std 620 Conception et construction de grands réservoirs de stockage à basse pression soudés, American Petroleum Institute, 1990.

API Std 650 Réservoirs en acier soudés pour le stockage du pétrole, American Petroleum Institute, 1988.

API Std 653 Inspection, réparation, modification et reconstruction des réservoirs, American Petroleum Institute, 1991.

API 12B - Réservoirs de production boulonnés.

API 12D - Grands réservoirs de production soudés.

API 12F - Petits réservoirs de production soudés.

API Std 2000 Ventilation des réservoirs de stockage atmosphériques et à basse pression : non réfrigérés et réfrigérés, American Petroleum Institute, 1998.

Échangeurs de chaleur

BS 3274 : 1960 - Échangeurs de chaleur tubulaires à usage général.

American Tubular Heat Exchanger Manufacturers Association (normes TEMA).

Les normes TEMA couvrent trois classes d'échangeurs de chaleur :

API Standard 660: 1987 - `Shell and Tube heat Exchangers for General Refinery Services' complète à la fois les normes TEMA et le code ASME.

Norme API 661 : 1992 - Échangeurs de chaleur refroidis par air pour les services généraux de raffinage.

BS 1113 : 1992 - Spécification pour la conception et la fabrication de centrales de production de vapeur à tubes d'eau (y compris les surchauffeurs, les réchauffeurs et les économiseurs à tubes d'acier).

BS : 799 : 1981 - Équipement de combustion au mazout

BS 5410 : 1976 - Code de pratique pour la cuisson au mazout

British Gas Code of Practice for Large Gas and Dual Fuel Burners (le code des brûleurs BG)

Norme API 560 - Appareils de chauffage à combustion pour les services généraux de raffinerie, 1986.

BS 7322 : 1990 Spécification pour la conception et la construction de compresseurs de type alternatif pour l'industrie de transformation

Norme API 610 : 1989 Pompes centrifuges pour les services généraux de raffinerie.

Norme API 611 : 1988 Turbines à vapeur à usage général pour les services de raffinerie.

Norme API 612 : 1987 Turbines à vapeur à usage spécial pour les services de raffinerie.

Norme API 613 : 1988 Réducteurs à usage spécial pour les services de raffinerie.

Norme API 614 : 1992 Systèmes de lubrification, d'étanchéité d'arbre et d'huile de contrôle pour des applications spéciales.

Norme API 616 : 1992 Turbines à gaz pour les services de raffinerie.

Norme API 617 : 1988 Compresseurs centrifuges pour les services généraux de raffinerie.

Norme API 618 : 1986 Compresseurs alternatifs pour les services généraux de raffinage.

Norme API 619 : 1985 Compresseurs à déplacement positif de type rotatif pour les services généraux de raffinage.

Norme API 674 : 1987 Pompes à déplacement positif - Alternatives.

Norme API 676 : 1987 Pompes à déplacement positif - Rotatives.

ASME 19.1 - 1990 Systèmes de compresseurs d'air.

ASME 19.3 - 1991 Normes de sécurité pour les compresseurs des industries de transformation.

ASME B73.1M - 1991 Spécifications pour les pompes centrifuges horizontales à aspiration en bout pour les industries chimiques.

ASME B73.2M - 1991 Spécifications pour les pompes centrifuges verticales en ligne pour les industries chimiques.

BS 767 : 1987 - Spécification pour les centrifugeuses de type panier et bol destinées à être utilisées dans des applications industrielles et commerciales.

BS 4082 : 1969 - Spécification des dimensions extérieures des pompes centrifuges verticales en ligne.

BS 5257 : 1975 - Spécification pour les pompes centrifuges horizontales à aspiration en bout (16 bar).

BS 7322 : 1990 - Spécification pour la conception et la construction de compresseurs de type alternatif pour l'industrie de transformation.

BS 4675 : 1976 - Vibrations mécaniques dans les machines tournantes

Lees, FP, Prévention des pertes dans les industries de transformation : identification, évaluation et contrôle des risques », volumes 1 à 3, deuxième édition, 1996. Butterworth Heinemann. ISBN 0750615478.

Mecklenburgh, JC, "Process Plant Layout", George Godwin/IChemE, Londres, 1985. ISBN 0711457549.

Perry, Robert H., Green Don W., "Perry's Chemical Engineer's Handbook", septième édition, 1997, McGraw-Hill. ISBN 0070498415.

Kern, DQ, `Process Heat Transfer', International Student Edition, McGraw Hill, ISBN 0070341907.

Coulson JM et Richardson JF, `Volumes de génie chimique 1-6'. Troisième édition, Pergamon Press.

Davantage de ressources