Comprendre les systèmes d'incendie et de gaz augmente la sécurité

Par Edward Naranjo, directeur des systèmes de détection d'incendie et de gaz Rosemount, Emerson

Bien que de nombreux employés des usines de transformation aient une certaine compréhension des systèmes d'incendie et de gaz, la nature même de ces systèmes – isolés et distincts du contrôle de base du processus et n'agissant qu'en cas d'accident – ​​peut amener les travailleurs à les prendre pour acquis. Comme un détecteur de fumée à la maison, un système d’incendie et de gaz, une fois installé, peut facilement passer au second plan. Lorsque les travailleurs se familiarisent ou se familiarisent avec les rôles critiques joués par les systèmes d'incendie et de gaz, la sécurité globale s'améliore.

L'ingénierie des systèmes d'incendie et de gaz est un domaine spécialisé rendu plus complexe à mesure que les pratiques de conception et de maintenance des systèmes tout au long de leur cycle de vie ont évolué au fil des ans. Beaucoup de choses ont changé avec l'avènement des normes prescriptives élaborées par la National Fire Protection Association, la Communauté européenne et, plus récemment, la Commission électrotechnique internationale (CEI) 61511 et la Société internationale d'automatisation (ANSI/ISA) 84.00.01. Ces normes ont établi des critères basés sur les performances pour évaluer les performances des systèmes instrumentés de sécurité (SIS). Le rapport technique TR84.00.07, élaboré dans le cadre d'un groupe de travail ISA 84, fournit des conseils sur la façon dont les systèmes d'incendie et de gaz peuvent être conçus conformément à la norme CEI 61511.

Alors, quels sont ces capteurs montés à côté du réservoir d’ammoniac ? Comment fonctionnent-ils et que est-il censé se passer en cas de sortie ? Quelle est la procédure en cas d'incendie ? Voici quelques concepts de base que tout le monde devrait connaître.

Comme le contrôle de processus de base et le SIS, les systèmes d'incendie et de gaz utilisent des capteurs liés à un contrôleur (Figure 1) programmés pour exécuter des tâches visant à atténuer le danger en réponse à la détection d'une condition spécifique. Les dangers typiques incluent les rejets non enflammés de gaz et de liquides combustibles ou toxiques, ou la présence d'un feu ouvert si une source d'inflammation a été trouvée.

Figure 1 : Même si un capteur peut être la seule partie visible, la logique du système de détection d'incendie et de gaz peut être assez complexe.

Les mesures d'atténuation varient en fonction de la nature, de l'emplacement et de la gravité du danger détecté. Pour un incendie, il peut y avoir plusieurs actions. Cela comprend le déclenchement d'alarmes d'avertissement pour le personnel, la libération d'agent extincteur, l'arrêt du flux de processus, l'isolation de la source de carburant et la ventilation de l'équipement. Tout cela peut se produire simultanément pour éteindre l’incendie. En cas de rejet de gaz toxique, des alarmes peuvent retentir pour conduire le personnel vers des zones de rassemblement sûres.

Ces fonctions doivent pouvoir se réaliser sans le soutien d’autres systèmes, mais elles n’existent pas de manière isolée. Ils sont fréquemment intégrés aux commandes du SIS, de l'arrêt d'urgence (ESD) et du système de ventilation, étendant ainsi la capacité d'atténuer un incident en interagissant avec ces autres systèmes.

Les réponses reflètent la logique fonctionnelle générée à partir des études de sécurité des processus et résumées dans une matrice transparente et bien documentée qui relie les causes aux effets. Ces diagrammes de cause à effet précisent les exigences fonctionnelles du système de sécurité. Certaines actions de contrôle sont exécutées de manière autonome par le système incendie et gaz, tandis que certains déclenchements internes activent les autres systèmes mentionnés ci-dessus.

Les capteurs utilisés dans les systèmes d'incendie et de gaz sont souvent l'élément le moins bien compris car ils diffèrent des instruments de processus plus familiers. Pour commencer, ils détectent ce qui se passe dans un espace ouvert plutôt qu’à l’intérieur d’un récipient ou d’un tuyau. Comprendre comment ils détectent un gaz, un liquide ou une source d'énergie radiante dangereuse comme un incendie demande de la diligence.

La plupart des capteurs de gaz toxiques ou inflammables sont des détecteurs ponctuels, ce qui signifie qu'ils surveillent des conditions très localisées. De plus, ils dépendent du gaz cible atteignant le capteur.

Un capteur identifie le gaz cible soit parce que le gaz réagit avec quelque chose à l'intérieur du capteur d'une manière qui modifie un signal électrique (électrochimique) (Figure 2), soit parce que le gaz cible absorbe des longueurs d'onde spécifiques de lumière infrarouge (IR). Lorsque le gaz passe entre une source IR et un récepteur, le changement est mesurable. Les capteurs ponctuels IR peuvent n'avoir qu'un centimètre ou deux entre les deux éléments à l'intérieur d'un même boîtier.