7 conseils pour construire des systèmes fluides industriels plus sûrs

7 conseils pour construire des systèmes fluides industriels plus sûrs

Ken Backus, Ingénieur de terrain, Amérique du Nord

Dans un établissement industriel ou dans une raffinerie, les risques de sécurité potentiels sont partout. En tant que directeur d’une installation, une de vos principales responsabilités est de réduire ces risques, non seulement pour assurer la sécurité de tous, mais aussi pour garantir la disponibilité des systèmes et préserver la continuité des revenus de votre entreprise.

Les systèmes fluides industriels présents dans votre installation doivent donc faire l’objet d’une attention particulière. Ces systèmes acheminent souvent des liquides ou des gaz à des pressions et des températures élevées, avec les problèmes que l’on peut imaginer pour la santé et la sécurité des personnes et pour l’environnement si les choses viennent à mal tourner. La défaillance d’un système fluide n’est pas envisageable. Heureusement, vos ingénieurs et techniciens peuvent mettre en œuvre toutes sortes de stratégies pour préserver la sûreté de vos systèmes fluides, et ce, dès la phase de conception de ces systèmes.

1. Ne jamais mélanger des composants provenant de fabricants différents

Tous les composants industriels ne se valent pas. Interchanger ou mélanger les composants de différents fabricants peut entraîner des performances imprévisibles, des rejets dans l'environnement, des problèmes de sécurité et une augmentation des coûts. Par exemple, les tolérances sur un raccord d’un demi pouce ne seront pas nécessairement les mêmes d’un fabricant à l’autre. Associez deux raccords différents, et c’est le risque de fuite voire d’éjection du fluide qui augmente.

L’obtention d’un joint étanche capable de résister à des pressions élevées, aux vibrations, au vide et à des variations de température, repose sur des tolérances précises, un contrôle qualité méticuleux et des principes de conception éprouvés. La meilleure attitude consiste à miser sur un fournisseur fiable et constant, capable de fabriquer des composants de qualité selon des normes rigoureuses. Le fait de s’approvisionner chez le même fabricant garantira la compatibilité des composants utilisés dans l’ensemble de vos systèmes fluides.

2. Limiter les possibilités d’erreurs humaines

Même les équipes les mieux formées peuvent faire des erreurs. Il est toutefois possible de limiter considérablement les risques d’erreur humaine en suivant des principes de conception axés sur la sécurité. Commencez en consacrant du temps à étiqueter méthodiquement vos composants. Vous pouvez fixer sur vos équipements et vos flexibles des étiquettes précisant les conditions d’exploitation du système concerné, ce qui permettra aux opérateurs d’effectuer des réglages en ayant conscience des mesures de sécurité à prendre. Vous pouvez également appliquer un code couleur à l’ensemble des poignées, tubes et tuyaux de votre installation, de sorte que vos employés sauront immédiatement quel type de liquide ou de gaz est acheminé, ce qui limitera encore le risque d’erreur.

Une autre stratégie consiste à installer des composants supplémentaires qui vont limiter le risque de contact accidentel avec des objets ou des personnes en mouvement. Encore mieux, placez un cadenas sur une vanne de process dont l’actionnement intempestif est susceptible de présenter un danger et éliminez ainsi le problème de sécurité.

3. Utiliser des composants parfaitement adaptés à l’application

Lorsque la sûreté d’une installation est la priorité nº 1, on courra rarement le risque de se baser sur des critères de prix lors de l’achat de composants pour des systèmes fluides. Vous ne serez pas en mesure de justifier une économie mineure réalisée sur un composant si une défaillance de ce composant entraîne un problème de sécurité majeur et coûteux.

Fiez-vous plutôt à des marques reconnues et à la réputation établie pour votre application. Le choix de composants adaptés nécessite de connaître parfaitement les conditions du process. Par exemple, si votre système fluide génère de l’électricité statique, vous privilégierez un flexible doté d’un tube central fabriqué dans un métal conducteur ou en PTFE associé à du noir de carbone, afin de dissiper cette électricité statique plutôt que celle-ci ne se décharge dans le tube central. Bien choisir les matériaux permet d’éviter de futures fuites. Veillez également à vous approvisionner uniquement auprès de partenaires de confiance et via des canaux autorisés, dans la mesure où des produits contrefaits ou de moindre qualité peuvent nuire au bon fonctionnement des systèmes et à la sûreté globale de vos installations.

4. Simplifier tout ce qui peut l’être

Simplifier autant que possible vos systèmes contribuera à limiter les complications potentielles. Cette simplification permet également d’optimiser les opérations de maintenance dans la mesure où les techniciens auront moins de composants à analyser pour résoudre un problème. Vous pourrez par exemple envisager de remplacer des tronçons de tuyauterie par des tubes cintrables afin de réduire le nombre de points de fuite potentiels.

L’assemblage de tuyaux ci-dessus compte sept raccords et dix-sept points de fuite potentiels.  En comparaison, l’assemblage ci-dessous compte seulement un tube, deux raccords et quatre points de fuite potentiels.

Votre équipe pourra également simplifier l’exploitation de vos systèmes fluides en demandant à un fournisseur de réaliser pour vous des assemblages sur mesure. Qu’il s’agisse d’un assemblage de quelques composants, d’un panneau entier ou d’une armoire complète, le risque d’erreur existe lorsqu’il faut assembler toutes ces pièces. Un fournisseur capable de réaliser systématiquement des assemblages de qualité et couverts par une garantie évitera à votre équipe d’avancer à tâtons et saura vous tranquilliser quant à l’étanchéité de l’assemblage qui aura construit pour vous.

5. Suivre attentivement les consignes fournies par le fabricant

L’erreur qui consiste à ne pas respecter les procédures de montage et de démontage des systèmes fluides peut sembler mineure, mais peut avoir des conséquences majeures. La meilleure pratique consiste à suivre les consignes de montage fournies par le fabricant pour éviter des erreurs courantes, telles que :

• Des raccords insuffisamment serrés, qui pourront causer des fuites de fluide ou l’éjection de composants ;
• Ne pas s’assurer que le tube est bien en butée contre l'épaulement du corps du raccord avant de serrer ;
• Ne pas inspecter correctement le tube à la recherche de tout ce qui pourrait compromettre l’étanchéité du joint – ovalisation, défauts, rayures ;
• Ne pas vérifier si l’épaisseur d’une paroi est conforme aux valeurs minimales et maximales indiquées par le fabricant ;
• Ne pas utiliser de calibre de contrôle pour s’assurer qu’un raccord a été suffisamment serré.

6. Tenir compte des vibrations et des mouvements lors de la conception de systèmes

Lorsque l’on assemble un système fluide industriel dépressurisé, on peut vite oublier l’effet des vibrations causées par les machines. Votre équipe devra tenir compte de ce facteur lors de la conception d’un système afin d’éviter que les tubes ou les raccords ne finissent par être endommagés, ce qui peut occasionner des fuites. L’ajout de supports adaptés empêchera la fatigue des tubes et des raccords à des pressions élevées. Par ailleurs, votre équipe devra faire en sorte que les composants mobiles puissent se déplacer à l’intérieur d’un intervalle adapté pour éviter les contraintes supplémentaires occasionnées par ces déplacements au niveau des composants et des points de raccordement.

Dans certaines situations caractérisées par des vibrations intenses, vous pouvez envisager d’opter pour un flexible qui pourra mieux qu’un tube absorber ces vibrations. Lorsque vous utilisez un flexible dans de telles applications, veillez à répartir le mouvement sur une longueur suffisante afin d’éviter que n’apparaissent des courbures d’un rayon inférieur au rayon de courbure minimal du flexible. De telles courbures peuvent entraîner une défaillance prématurée du flexible. Comme les flexibles doivent être remplacés au bout d’un certain temps, veillez à ce que la durée de vie de ces composants soit également prise en compte lors de la conception.

7. Tenir compte de la dureté des tubes et de la compatibilité des matériaux

Pour garantir l’étanchéité d’un raccordement, il est important que les matériaux du tube et du raccord soient compatibles et qu’ils aient la bonne dureté pour que les deux composants restent assemblés. Le métal d’un tube métallique devra être plus doux que celui du raccord pour obtenir une bonne accroche. On évitera par exemple d'utiliser des raccords en laiton avec des tubes en acier inoxydable, car le laiton n’est pas assez dur pour obtenir une accroche suffisante sur de l’acier inoxydable.

Malgré l’apparente simplicité des étapes décrites ci-dessus, celles-ci sont souvent négligées dans la plupart des installations. Une équipe soucieuse d’utiliser constamment les meilleures méthodes de conception et de montage aidera votre entreprise à garder le cap. Il est également recommandé d’offrir à votre équipe des possibilités de formation et de remise à niveau. Le fait de prendre des précautions appropriées et de respecter des principes de conception solides peut vous éviter des erreurs coûteuses et vous aider à renforcer durablement la sûreté de vos installations.

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