Le Bow Tie pour l'évaluation des risques

Février 2020

Les diagrammes et les modèles permettent d’améliorer les processus de réflexion et rendent plus compréhensibles des liens de cause à effet souvent complexes. La méthode Bow Tie (nœud papillon) est un modèle servant à la documentation et l’évaluation des situations à risques.

Image 1 : Représentation d’un diagramme en nœud papillon (Source : BOW TIE XP Software, Supplier : CGE RISK MANAGEMENT SOLUTIONS)

Les causes ainsi que les conséquences y sont représentées sous forme de diagrammes. A l’origine principalement utilisée dans l’industrie pétrolière et gazière, la méthode du nœud papillon s’est rapidement étendue à de nombreux secteurs industriels tels que l’aviation, la médecine, l’industrie minière, la sécurité informatique ou la chimie. Ce développement est dû à la vitesse à laquelle la méthode peut être apprise, à ses multiples applications et à sa compréhension intuitive en tant qu’outil de communication des risques. Les diagrammes en nœud papillon apportent une vue d’ensemble graphique pour la gestion des risques.

Un diagramme Bow Tie est créé en combinant deux outils d’analyse de risques, l’arbre des défaillances et l’arbre des conséquences (ou d’évènement). Les arbres de défaillances présentent toutes les possibilités pouvant amener à un évènement. Les arbres d’évènements fonctionnent de façon inversée, ils commencent par un seul évènement et modélisent les conséquences qui peuvent en résulter. Dans le nœud papillon, comme dans la description d’un scénario HAZOP, l’arbre des défaillances et l’arbre des évènements sont joints et le diagramme représente ainsi les causes et les conséquences autour d’un évènement central (voir Figure 1).

Dans le diagramme Bow Tie, le concept de barrière est appliqué. Ce concept s’est popularisé durant les années 1980 avec l’introduction de la métaphore du fromage Suisse par James Reason. Le « bon sens » semble induire que des dangers existent dans chaque entreprise. Par exemple, dans la plupart des entreprises chimiques, le danger est inhérent à la production de produits chimiques impliquant des substances avec des propriétés toxiques ou inflammables, dans des réacteurs d’une taille atteignant souvent plusieurs mètre cubes. Lors d’une perte de contrôle du procédé, des pertes humaines, de biens, de réputation ou encore des dommages environnementaux sont possibles. Afin d’éviter ces conséquences néfastes, une société peut mettre en place des barrières. Ces dernières sont parfois appelées « contrôles » ou « mesures de sécurité ». Ces barrières comprennent tous les types de mesures, aussi bien techniques qu’organisationnelles, permettant d’éviter la perte de contrôle ou de réduire les conséquences d’un événement. Dans un diagramme en nœud papillon, ce concept de barrières est représenté visuellement par une interruption de la connexion entre cause et effet. La séparation spatiale claire des différents éléments et, en particulier, des barrières (ou mesures) préventives et réactives, favorise une réflexion plus structurée et facilite la compréhension du risque ainsi que des corrélations complexes.

Les diagrammes en nœud papillon peuvent être utilisés pour deux applications principales. La première application peut être la représentation de scénarios à haut risque déjà identifiés dans des analyses de risque existantes (par exemple une étude de risque selon la méthode HAZOP). La représentation en nœud papillon permet une communication claire et compréhensible du scénario ce qui facilite la prise de décision et une bonne gestion du risque. Cela permet également d’identifier si plusieurs causes conduisent au même évènement et ainsi augmentent la probabilité d’occurrence de l’évènement. La seconde application est de faire et documenter une analyse de risque, en équipe, directement sous forme de nœuds papillons. Ceci est faisable pour des procédés ou étapes de procédé simples. La représentation graphique du danger ainsi que des barrières peut ainsi, au sein de l’équipe, favoriser l’attention et l’initiative ainsi que la créativité et l’acceptation des scénarios discutés. La documentation peut être réalisée sous forme de feuilles de calculs Excel ou en format papier. Il est également possible de créer les Bow Tie à l’aide d’un logiciel dédié, qui offre la possibilité de stocker diverses informations en arrière-plan et de les afficher si nécessaire.

Le temps nécessaire pour l’application de la méthode du nœud papillon dépend essentiellement de la complexité et du niveau des détail des résultats attendus. L’identification du risque peut être réalisée en un temps relativement court à l’aide de l’analyse Bow Tie. Pour une évaluation quantitative des risques en revanche, le temps nécessaire à la mise en œuvre est nettement plus élevé, car les exigences en matière de données sont également plus importantes dans ce cas. Les diagrammes Bow Tie peuvent être construits avec 8 éléments principaux, qui devraient être définis et discutés dans l’ordre décrit ci-dessous (Tableau 1).

Tableau 1: Description des fonctions d’un diagramme Bow Tie

Comme pour d’autres outils d’évaluation des risques, la qualité et la pertinence du diagramme Bow Tie seront élevées s’il est généré selon la méthode standardisée. Même si  la structure du diagramme et le développement des causes, des conséquences et des mesures semblent intuitifs, il est important de noter qu’une distinction claire doit être faite entre les évènement principaux (Top Events) et les barrières. Une défaillance du système de sécurité n’est pas un évènement. Le système de sécurité doit plutôt être considéré comme une barrière, à laquelle on peut ajouter un facteur de réduction d’efficacité, qui peut limiter l’efficacité ou la fiabilité de cette mesure. Ceci est une différence par rapport aux arbres des défaillances et d’évènements, dans lesquels cette distinction n’est pas faite. En général, il convient d’éviter le dédoublement de l’information. Ainsi les mesures ne peuvent pas être à la fois barrière et erreur (déviation). Il convient de noter que les diagrammes en nœud papillon restent limités par leur représentation graphique et ne tiennent pas compte de l’aspect dynamique des systèmes réels. Dès lors, dès que de nouvelles informations pertinentes sont disponibles, le diagramme Bow Tie doit être mis à jour ou précisé.

Un nouveau diagramme en nœud papillon, ne contenant que des dépendances linéaires, est créé pour chaque scénario. Les corrélations complexes et non linéaires de cause à effet rencontrées dans la réalité ne peuvent être représentées que dans une mesure limitée (chaque conséquence peut également être une cause pour d’autres Top Event). Cependant, avec l'aide d'un logiciel, il est possible de relier plusieurs diagrammes Bow Tie, c’est-à-dire plusieurs scénarios, entre eux et ainsi représenter des situations plus complexes. A l’aide d’un logiciel, des fonctionnalités plus avancées peuvent être intégrées dans le diagramme, comme l’affectation d’éléments à des catégories spécifiques, l’évaluation des risques à l’aide d’une matrice de risques auto définie, la planification de mesures et d’actions ou encore l’ajout de données quantitatives sur la fiabilité des barrières et la probabilité d’occurrence des causes. Un exemple de logiciel est "Bow Tie XP", qui peut être obtenu auprès de TÜV SÜD Process Safety ou directement auprès de notre partenaire CGE Risk Management Solutions. Sur demande, nous pouvons vous fournir des versions d'essai gratuites.

TÜV SÜD Process Safety propose également des formations courtes et intensives pour apprendre la méthode Bow Tie, une formation de base à l'utilisation du logiciel Bow TieXP ainsi que l'utilisation de la méthode Bow Tie pour vos études de risques.

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Contact : Dr. Tobias Lorenz

En partenariat avec :

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