Dans des secteurs tels que le pétrole et le gaz, la chimie, la pharmaceutique ou encore la production d’énergie, la sécurité n’est pas seulement une case à cocher réglementaire, c’est un élément clé pour un fonctionnement durable et fiable des installations. Jour après jour, les entreprises s’efforcent de réduire les risques, de protéger leur personnel, de préserver l’environnement et de maintenir la confiance du public.
La sécurité fonctionnelle est au cœur de nombre de ces efforts, et le système instrumenté de sécurité (SIS) constitue l'un de ses principaux outils. Un SIS surveille les conditions critiques d'un procédé et, si nécessaire, prend automatiquement des mesures de protection pour ramener le procédé à un état sûr. Pour définir la fiabilité requise pour chaque fonction de sécurité, les entreprises ont recours au niveau d’intégrité de sécurité (SIL).
Cependant, même le système de sécurité le plus avancé ne fonctionnera pas s’il n’est pas correctement entretenu. Sans étalonnage ni tests de fonctionnement (proof tests) réguliers, un SIS peut se dégrader, laissant les opérations vulnérables aux dangers. Cet article de blog explique le SIS, le SIL, la sécurité fonctionnelle, les pratiques d’étalonnage, les normes mondiales et comment les entreprises peuvent renforcer leurs programmes de sécurité.
Si vous souhaitez en savoir plus, nous vous invitons également à télécharger un livre blanc plus détaillé sur ce sujet. Vous trouverez également un lien vers un webinaire que nous avons réalisé en partenariat avec l’ISA (International Society of Automation).
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Dans les industries à haut risque telles que le pétrole et le gaz, la chimie et la production d’énergie, la sécurité ne se limite pas à cocher les cases réglementaires : elle est essentielle pour maintenir la fiabilité des opérations tout en protégeant les personnes et l’environnement.
En matière de sécurité industrielle, l’un des principaux cadres utilisés est la sécurité fonctionnelle, au cœur de laquelle se trouve le système instrumenté de sécurité (SIS). Le SIS est conçu pour détecter les conditions dangereuses et pour prendre automatiquement des mesures appropriées. Pour que ces systèmes fonctionnent comme prévu, chaque fonction de sécurité se voit attribuer un niveau d’intégrité de sécurité (SIL).
Cependant, même la meilleure technologie ne fournira pas de résultats sans une maintenance et un étalonnage appropriés. Dans cet article de blog, nous allons explorer ce que SIS et SIL signifient réellement et pourquoi l’étalonnage joue un rôle essentiel pour garantir la sécurité, la conformité et la préparation aux audits de ces systèmes.
Un système instrumenté de sécurité (SIS) est un système indépendant conçu pour surveiller et contrôler automatiquement les conditions de procédé dangereuses. Il est composé :
Contrairement au système de contrôle-commande des procédés de base (BPCS), qui gère les opérations de routine, le SIS est conçu pour gérer les conditions extrêmes.
Par exemple, si la pression dans un réacteur chimique dépasse les seuils de sécurité, le SIS peut fermer automatiquement les vannes d’isolement et couper les alimentations pour éviter une rupture ou une explosion.
L’indépendance et la fiabilité du SIS sont cruciales, car il s’agit souvent de la dernière ligne de défense en cas de défaillance d’autres systèmes.
L’illustration ci-dessous est extraite d’un récent webinaire que nous avons organisé en collaboration avec l’International Society of Automation (ISA), avec la participation de Paul Gruhn, expert en sécurité fonctionnelle. Elle illustre comment le SIS est un système indépendant, distinct du système de contrôle-commande des procédés de base (BPCS). Regarder la vidéo du webinaire >.
Lors d’une récente réunion d'un groupe d’utilisateurs en Australie, Jason Lang, ingénieur électricien chez Stanwell Corporation, a présenté comment son entreprise utilise la solution Beamex pour ses étalonnages de SIS. Sa présentation comprenait l’image ci-dessous pour expliquer la structure du SIS :
L'objectif de la sécurité fonctionnelle est de garantir que les systèmes automatiques détectent et réagissent aux conditions dangereuses pour réduire les risques à des niveaux acceptables. Il s’agit de s’assurer que les systèmes de protection, comme le SIS, fonctionnent correctement et de manière fiable lorsqu’ils sont sollicités.
Le cycle de vie de la sécurité constitue un élément clé de la sécurité fonctionnelle, il comprend notamment :
Il est important de noter que la sécurité fonctionnelle ne s’arrête pas à la mise en service. Sans étalonnage, sans tests de fonctionnement ni maintenance périodiques, même les systèmes les mieux conçus peuvent se dégrader, laissant l’installation vulnérable à des risques cachés.
Le niveau d’intégrité de sécurité (SIL) est une mesure de performance attribuée à une fonction instrumentée de sécurité (SIF), une boucle de protection spécifique au sein du SIS. Le SIL permet de définir la fiabilité nécessaire d'une fonction afin d'atteindre la réduction de risque souhaitée.
Il existe quatre niveaux de SIL :
La détermination du SIL fait partie des évaluations des risques comme l'HAZOP (Hazard and Operability Study) ou la LOPA (Layer of Protection Analysis). Le SIL attribué guide les décisions de conception, la sélection des équipements, l’architecture du système, la redondance et la fréquence des tests.
Par exemple, une boucle SIL 2 pour empêcher une surpression dans un pipeline peut nécessiter des tests de fonctionnement annuels, tandis qu’une boucle d’arrêt d’urgence SIL 3 sur un réacteur haute pression peut nécessiter des tests tous les six mois et une redondance des capteurs.
Les systèmes SIS et SIL sont essentiels dans tous les secteurs où les défaillances d’équipement peuvent avoir des conséquences catastrophiques :
Dans chaque secteur, le SIS constitue une garantie cruciale qui protége les vies, les installation et assure la continuité des activités.
Plusieurs normes nationales et internationales régissent le SIS et le SIL :
La conformité à ces normes n’est pas facultative : elle est exigée par les organismes de régulation et est cruciale du point de vue de la protection juridique, opérationnelle et de la réputation des entreprises.
L’étalonnage et les tests de fonctionnement garantissent que les composants du SIS fonctionnent de manière fiable en cas de besoin.
L’étalonnage dans les environnements SIS peut s’avérer difficile en raison de conditions difficiles, d'espaces confinés et de zones dangereuses. Il est essentiel d'avoir des calibrateurs multifonctions à sécurité intrinsèque et de pouvoir compter sur des techniciens bien formés.
Défis sur le terrain
Le maintien d’un programme d’étalonnage SIS solide peut s’avérer complexe. Les conditions sur le terrain sont souvent difficiles, avec notamment une exposition à des températures extrêmes, des vibrations et des environnements corrosifs. L’accès aux appareils peut nécessiter d'entrer dans un espace confiné ou de travailler en hauteur. Les techniciens doivent être bien formés, utiliser des équipements précis à sécurité intrinsèque et suivre des procédures normalisées.
« C’est surprenant de voir à quelle fréquence des usines sont construites sans penser au personnel qui devra venir tester et étalonner le matériel. Par exemple, j’ai déjà vu un piquage pour une sonde de pression dirigé directement vers un mur sans assez d'espace pour la raccorder. » explique Roy Tomalino, l’un de nos experts en formation aux États-Unis.
Test de bout en bout vs. test de composants
Les tests de fonctionnement des composants du SIS peuvent être abordés de deux manières principales :
Idéalement, les tests de composants doivent se chevaucher ou compléter d’autres contrôles de composants pour garantir une couverture complète de la boucle. Qu’il s’agisse de tests de bout en bout ou de composants, l’objectif reste le même : confirmer que chaque composant fonctionne comme attendu et que la fonction de sécurité s’exécutera correctement lorsque nécessaire.
Il n’existe pas de règle d’étalonnage « annuel » fixe pour les appareils d'un SIS. En réalité, les intervalles sont définis en fonction :
Exemples d’intervalles :
Les entreprises peuvent parfois ajuster les intervalles en fonction des données de performance et de l’analyse des risques, mais ces décisions doivent être bien documentées. Les auditeurs s’attendent de plus en plus à ce que les entreprises défendent leurs programmes d’étalonnage avec des preuves, et non des hypothèses.
Les enregistrements d’étalonnage du SIS sont régulièrement audités par :
Les auditeurs examinent généralement les calendriers d’étalonnage, les résultats avant/après (as-found/as-left), les enregistrements de tests et les processus de gestion du changement. Des programmes d’étalonnage solides et traçables sont essentiels pour réussir ces audits et maintenir la conformité.
Un programme d’étalonnage SIS efficace comprend :
Beamex fournit un écosystème complet d’outils et de services pour aider les entreprises à répondre aux exigences strictes de l’étalonnage SIS.
Le SIS et le SIL sont au cœur des programmes modernes de sécurité industrielle. Bien que la conception et la technologie soient essentielles, c’est l’étalonnage, les tests de fonctionnement et la maintenance en continu qui garantissent la fiabilité de ces systèmes tout au long de leur cycle de vie.
Un programme d’étalonnage robuste aide les entreprises à maintenir leur conformité, à réduire les risques, à améliorer leurs performances et à protéger leur réputation.
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