Accidentologie et risques des activités de maintenance industrielle

Lors de la journée technique "Organiser la maintenance pour intervenir en sécurité" organisée par L'INRS le 4 avril 2023, Olivier Tierno (Ingénieur conseil CARSAT Sud-Est) présentait une action par la direction des risques professionnels de la CARSAT Sud-Est sur 4 ans. Après une présentation du contexte et une analyse de la situation sur les processus maintenance, une typologie des accidents et incidents de maintenance sera développée pour conclure sur les actions et perspectives envisageables pour la prévention des risques.

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Michel Villette, AgroParisTech – Université Paris-Saclay

Il y a 10 ans, le 12 juillet 2013, le train reliant Paris à Limoges déraillait en gare de Brétigny-sur-Orge, dans l’Essonne. L’accident a causé 7 morts et 70 blessés. En octobre 2022, le tribunal d’Évry a condamné la SNCF à 300 000 euros dans cette affaire. Après plusieurs semaines de débats techniques, la présidente du tribunal a notamment souligné une « négligence » dans le suivi d’une avarie détectée cinq ans plus tôt.

Trois articles (consultables ici, ici ou là) publiés simultanément dans la série Gérer et comprendre des annales des Mines par Léna Masson, Anne Dietrich, Pierre Messulam, Michel Villette et Christophe Deshayes, proposent un diagnostic plus complet et plus global des problèmes de maintenance rencontrés actuellement en France par de grandes organisations industrielles publiques et, en particulier, celles qui sont en charge du transport ferroviaire et de la fourniture d’électricité.

La maintenance est une activité plus complexe qu’il n’y parait. Elle vise à maintenir dans le temps ou à remettre en état des matériels variés afin « qu’ils continuent à fonctionner comme avant ». Elle comporte des opérations préventives (entretien, réglage, remplacement des pièces usées) et des opérations curatives d’analyse et de résolution des pannes.

Le 12 juillet 2013, le déraillement d’un train en gare de Brétigny-sur-Orge (Essonne) faisait 7 morts et 70 blessés. Poudou99/Wikimedia, CC BY-SA

Dans les organisations à risque comme le nucléaire, l’aéronautique ou le transport ferroviaire, le maintien de la fiabilité des installations reste crucial. La littérature internationale en sociologie du travail, en gestion et en ergonomie souligne le rôle bénéfique du collectif de travail, ainsi que le rôle primordial de l’expérience pratique des agents de maintenance, en particulier pour le repérage et le signalement des anomalies.

La transmission de connaissances tacites aux nouveaux embauchés et l’entraide entre les plus expérimentés et les débutants constituent un facteur clef d’une bonne maintenance, de même qu’un équilibre entre les contrôles et prescriptions imposées par la hiérarchie et la part d’initiative laissée aux gens de métier qui sont au contact direct des installations.

Les sept facteurs de la crise

Les trois articles publiés dans les Annales des Mines convergent vers un diagnostic inquiétant : en 2023, en France, la maintenance des installations industrielles à risque traverse une crise que l’on espère temporaire, ce qui suppose un important effort d’autocritique des organisations concernées, un changement de conception de la maintenance, et des investissements dans le matériel, l’organisation du travail et la formation du personnel.

Cette crise s’est développée depuis plus de 20 ans sous l’effet combiné de sept facteurs :

• La lutte contre les déficits publics ainsi que des processus plus ou moins avortés de privatisation ont entrainé des coupes budgétaires en vue d’attirer de nouveaux actionnaires.

Âge des caténaires 1500V (réseaux Sud-Est et Sud-Ouest de la SNCF). LGV : ligne à grande vitesse ; UIC 2 à 4 : grandes lignes nationales ; 5 et 6 : lignes intercités régionales ; 7 à 9 : petites lignes. Auteur, Fourni par l'auteur

• Les entreprises en voie de privatisation ont cessé d’investir et les équipements sont devenus peu à peu vétustes. Les installations sont maintenant utilisées bien au-delà de la date initialement prévue pour leur remplacement. C’est le cas des centrales nucléaires, mais aussi des installations du chemin de fer. Par exemple, une majorité des caténaires 1500V sur les réseaux Sud-Ouest et Sud-Est ont plus de 80 ans !

• Des tentatives répétées pour réduire les coûts de maintenance ont entrainé une réduction des effectifs et le recours massif à la sous-traitance. On a souvent réduit la fréquence des inspections, alors même que la vétusté des installations demanderait au contraire une surveillance renforcée.

• Les anciennes générations de techniciens et de contremaitres familiers des installations et capables de détecter les moindres anomalies sont parties à la retraite prématurément, sans pouvoir transmettre leur savoir aux jeunes générations.

• Les nouveaux embauchés sont plus habiles devant un écran d’ordinateur que dans la confrontation directe avec les installations industrielles. Leur formation scolaire ne les a pas toujours bien préparés à comprendre le comportement des systèmes techniques, à observer et à se poser les questions pertinentes.

• On accorde une confiance immodérée aux dispositifs de contrôle digitalisés et à distance, qui malheureusement n’enregistrent et ne mesurent que les pannes et les usures que l’on sait modéliser. Les détériorations insidieuses de systèmes techniques vieillissants passent inaperçues, car seuls des professionnels expérimentés et présents sur le terrain, au contact direct des installations, auraient pu les déceler.

• Ce sont les services achats qui établissent les cahiers de charges que devront respecter les sous-traitants chargés de la maintenance. Or, ces services n’ont souvent plus une connaissance technique suffisante des installations à maintenir. Le cahier des charges qu’ils rédigent peu donc être incomplet, ou inadapté. Pourtant, le sous-traitant doit le respecter à la lettre sous peine de pénalités financières et autres sanctions. Dans la peur de perdre son client, le sous-traitant fait ce qu’on lui a demandé et rien que ce qu’on lui a demandé, même si ce n’est pas la maintenance qu’il faudrait ! Faute d’interlocuteurs techniquement compétents et disponibles du côté du donneur d’ordre, il ne parvient plus à établir le nécessaire dialogue et la nécessaire coopération autour d’objets techniques fragiles, qu’il s’agit de bien connaitre, d’entretenir, de préserver et même « d’aimer » comme le disaient les cheminots d’autrefois, parlant de leurs locomotives.

La combinaison de ces sept facteurs se traduit par une multiplication des incidents, des pannes, et des arrêts de production. En France, le nombre d’accidents recensés par Eurostat est ainsi reparti à la hausse en 2021 dans le secteur ferroviaire, tranchant avec la décrue observée chez certains de nos voisins.

« Toujours moins d’interventions humaines »

Comme le souligne Pierre Messulam, ancien directeur délégué pour la gestion des risques et la sécurité à la SNCF, il est a craindre que les directions des entreprises concernées placent une confiance excessive dans le recours aux experts en système d’information et dans la digitalisation, comme solution à tous les problèmes de la maintenance.

Interrogé dans le cadre de nos recherches, il affirme :

« Les solutions actuellement préconisées sont largement l’expression du point de vue des financiers et des experts en systèmes d’information. Toujours plus de capteurs pour mesurer l’état des installations, toujours plus de données quantifiées, toujours moins d’interventions humaines. Le traitement statistique des big data est supposé fournir une solution à la fois plus précise, plus efficace, et moins coûteuse que la maintenance classique à base de savoir-faire humain. Non seulement on met des capteurs partout, mais l’on croit n’avoir plus besoin de faire autant d’observations directes ni de s’interroger sur ce qu’il convient de mesurer. Le big data et l’intelligence artificielle seraient la solution. Les corrélations calculées sont censées fournir automatiquement la liste des mesures à prendre, en enjambant l’étape de l’observation et de la modélisation. »

Or, les outils de métrologie et de modélisation saisissent imparfaitement le réel. Les écrans d’ordinateur ne montrent que des corrélations entre des données. Et un cahier des charges, même très précis, ne peut pas dire tout ce qu’il faut faire pour que ça marche. Seule l’intelligence collective d’équipes de professionnels stables et bien formés est, et restera le secret d’une maintenance réussie.

Au bilan, la conjonction de transitions économiques, démographiques et techniques mal anticipées et mal gérées, aussi bien par le système éducatif que par les services publics de transport et d’énergie, ont conduit à une perte de savoir-faire. En même temps, un nouveau type d’éducation des jeunes générations apparaît, qui ne les prédisposerait guère à comprendre des réalités industrielles qui supposent un engagement sur le terrain et un contact direct avec la matière.

Les vieux agents de maitrise et techniciens partis à la retraite, il existerait une rupture entre générations aux lourdes conséquences sur l’efficacité du travail comme a pu le constaté la chercheuse Nathalie Jeannerod-Dumouchel en 2016 dans sa thèse sur les changements de générations à ERDF, structure en charge du réseau électrique.

Michel Villette, Professeur de Sociologie, Chercheur au Centre Maurice Halbwachs ENS/EHESS/CNRS
, professeur de sociologie, AgroParisTech – Université Paris-Saclay

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.

Image de couverture de l'article par Poudou99 — Travail personnel, CC BY-SA 3.0, Lien

Lors de la journée technique "Organiser la maintenance pour intervenir en sécurité" organisée par L'INRS le 4 avril 2023, quatre industriels ont partagé leur expérience dans le domaine de la maîtrise et la prévention des risques en maintenance. Les thèmes abordés étaient "Comment favoriser la sécurité face à la diversité des activités de maintenance ? Retour d’expérience d’un responsable maintenance
interne", "Maintenance itinérante et en atelier. Les contraintes organisationnelles
dans une entreprise de transport public", "Maîtrise des risques liés aux interventions de maintenance sous-traitées en usine" et "Mesures de prévention des techniciens de maintenance itinérants. Retour d’expérience d’une entreprise intervenante".

Comment favoriser la sécurité face à la diversité des activités de maintenance ?
Retour d’expérience d’un responsable maintenance interne
Christophe Genes, Snop
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Maintenance itinérante et en atelier. Les contraintes organisationnelles dans une entreprise de transport public
Dr Laurence Bard, RATP
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Maîtrise des risques liés aux interventions de maintenance sous-traitées en usine, l’exemple de Renault
Michel Biville et Christian Ploton, Renault
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Mesures de prévention des techniciens de maintenance itinérants.
Retour d’expérience d’une entreprise intervenante
Anne-Lore Fouilleul et Joffray Dupont, Groupe Airflux
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Quand on évoque le vieillissement au sein des installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE), il est commun de penser au plan de modernisation des installations industrielles (PMII)1 . L’application de ce plan vise à maîtriser l’intégrité de l’outil industriel pour se prémunir des risques technologiques et environnementaux associés à certains équipements et ouvrages. Ce flash revient sur la considération du vieillissement via, notamment, trois exemples tirés de l’accidentologie de la base de données ARIA : l’un survenu sur un équipement soumis au PMII et deux sur des équipements ne relevant pas de cette réglementation. Ces exemples révèlent que, si des accidents impliquent encore des équipements suivis au titre du PMII, l’accidentologie n’est pas non plus en reste pour des équipements qui n’y sont pas soumis. Au-delà du champ réglementaire fixé par le PMII, l’analyse de l’accidentologie démontre bien que, soumis ou non à cette réglementation, le vieillissement des équipements mérite une attention particulière.

Source : https://www.aria.developpement-durable.gouv.fr/

Qu’est ce que le vieillissement ?

Le vieillissement des installations industrielles est un phénomène normal, continu et progressif. Il est réducteur d’associer le « vieillissement » d’un équipement à la seule notion de son âge. Les propriétés des matériaux, l’intensité des contraintes et conditions d’exploitation, l’environnement de fonctionnement, sont autant de facteurs contributifs qu’il convient de connaître et suivre. Ainsi, la maîtrise du vieillissement d'une installation nécessite d’identifier, de détecter, d’évaluer et de hiérarchiser les principaux vecteurs de vieillissement afin de prendre les mesures pour les atténuer, les différer ou les supprimer.

Une brèche se produit en partie haute d'un bac vertical rempli à 96 %

ARIA 51102 – 20/01/2018 – JURA

Une brèche se produit en partie haute d'un bac vertical rempli à 96 % d'eau pluviale mercurielle dans une usine chimique. Ce bac de 628 m³ en acier revêtu par liner, est utilisé pour collecter un surplus d'eau pluviale. Le personnel détecte l'incident vers 4h30 lors d'une ronde. 134 m³ rejoignent la SAÔNE, soit un flux de 65 g de mercure. En mai 2017, une inspection du bac avait mis en évidence un état dégradé de celui-ci (bac non soumis au PMII). Sa mise à l'arrêt avait été programmée pour fin avril 2018, délai nécessaire pour substituer ce bac par un autre réservoir existant. Dans l'attente de cet arrêt définitif, le bac n'a pas été déconnecté en vue d'un éventuel stock important d'effluents à entreposer. La consigne d'exploitation du bac a été adaptée (limitation du taux de remplissage à 60 %) et son utilisation a été dépriorisée. L'arrêt imprévu de l'installation de traitement des eaux résiduaires par rupture de livraison d'un des réactifs utilisés par la station, associé à une forte pluviométrie, ont engendrés un stock d'effluents de plus en plus important. Afin de prendre en charge ce stock, le bac a été utilisé, puis, son taux de remplissage dépassé. Le non-respect de cette consigne a été permis par l’exploitant pour faire face à cette situation singulière. En mai 2012, une rupture de bac de saumure mercurielle avait relargué 2,5 kg de mercure dans la SAÔNE (ARIA 42346). ©

Une fuite de chlore se produit sur la tuyauterie gaz à l'aspiration du compresseur

ARIA 52654 – 23/11/2018 – RHÔNE

Dans une usine de fabrication de PVC, au démarrage d'un dépotage, une fuite de chlore se produit sur la tuyauterie gaz à l'aspiration du compresseur, à l'extérieur du bâtiment de stockage de chlore. La vanne est fermée pour isoler la fuite. Des fumerolles blanches sont constatées. Étant donné un vent très faible, le nuage stagne, puis se dirige ensuite vers une entreprise voisine qui évacue son personnel. D'après l'exploitant, la fuite a duré 1 minute à 3 bar, conduisant au rejet de 5 kg de chlore. Il indique que cet événement n'a pas généré d'effets irréversibles à l'extérieur de la plateforme chimique. La fuite se situe au niveau d'un coude plein. Une corrosion localisée est suspectée par la présence de chlorure ferrique. La tuyauterie, pouvant être à l'origine d'accidents majeurs, fait l'objet d'un suivi 

au titre du PMII. L'inspection des installations classées constate que les rapports d'inspection des tuyauteries sont incomplets :

• ils ne permettent pas d'avoir un suivi des mesures d'épaisseur effectuées
• les points de singularité des lignes ne sont pas clairement identifiés sur les schémas
• le mode de dégradation par le chlorure ferrique n'est pas identifié.

Fuite de dioxyde et de trioxyde de soufre (SO2 et SO3) est détectée visuellement sur une chaudière d'une unité de production d'acide sulfurique

ARIA 57492 – 20/06/2021 – ISÈRE

Vers 13h40, à la suite d'un orage, une fuite de dioxyde et de trioxyde de soufre (SO2 et SO3) est détectée visuellement sur une chaudière d'une unité de production d'acide sulfurique. Un panache blanc se dégage, mais reste à l'intérieur du site. Vers 14h20, l'unité acide sulfurique est arrêtée et l'alerte gaz confinant l'ensemble du site est lancée. Un rideau d'eau est mis en place à proximité de la fuite par l'exploitant. Les relevés atmosphériques sont nuls (détecteurs fixes de l'entreprise et détecteurs mobiles des pompiers internes et externes). Vers 17h45, le panache n'est plus visible. Une légère odeur persiste au sein du site. Il n'y a pas de ressentis de picotements ou d'irritations par la population. La fuite est localisée au niveau de la calandre sur une soudure présentant une fissure de 800 mm de long sur 1 mm de large. Six ans plus tôt, lors d'un changement de faisceau de la chaudière, une ouverture a été faite dans la calandre en inox. Des plaques en inox ont ensuite été soudées pour refermer la calandre. Le métal d'apport (acier) ainsi que la pénétration de la soudure (1 mm pour 5 mm) étaient inadaptés. Un défaut de calorifuge a contribué au choc thermique (par l'eau de pluie) au niveau de la soudure. La calandre n'est pas soumise à la réglementation des appareils à pression et la chaudière n'est pas suivi au titre du PMII. L'exploitant n'a pas exigé de dossier de soudure. Ce scénario n'est pas étudié dans l'étude de dangers du site, à l'inverse de celui d'une fuite de diamètre de 5 mm consécutive à une rupture d'un tube entraînant la formation de vapeur dans la calandre et son perçage.

L’analyse des accidents de la base ARIA révèle que les symptômes du vieillissement n’ont bien souvent pas été anticipés, pas détectés à temps, ou ont été minimisés.

La réglementation ne peut appréhender toutes les situations particulières de chaque établissement. Qu’elles découlent de prescriptions réglementaires ou non, celles-ci doivent être identifiées par une analyse appropriée et spécifique. La maîtrise du vieillisement revêt un double objectif : de sécurité mais aussi économique du fait des potentielles indisponibilités. L’analyse du retour d’expérience rappelle les clefs d’une maîtrise du vieillissement efficace :

• Identifier les équipements à risques ou concourant à leur maîtrise L’ensemble des équipements, incluant ceux associés aux utilités, doit être analysé (bacs, rétentions, tuyauteries, capacités, supports, caniveaux/fosses humides, instrumentation...) tout comme leurs points singuliers (« bras morts », piquages, supportage, revêtements protecteurs, soudures, entrée/sortie de terre...). Les difficultés d’accès ne doivent pas constituer un frein à l’identification puis aux contrôles
• Connaître les équipements et suivre leur évolution Le cahier de vie de l’équipement doit être disponible : données de conception, des matériaux, les conditions d'exploitation, l’environnement potentiellement agresseur, l'historique de maintenance et de surveillance, les données de retours d'expérience sur des matériels analogues / similaires
• Détecter les vecteurs de vieillissement et savoir les analyser Trop d’événements surviennent du fait d’une détection tardive ou non anticipée, alors que pourtant des signaux faibles ont été relevés par l’exploitant. La connaissance des équipements et le suivi de leur évolution doivent permettre de déterminer les mécanismes et cinétiques de dégradations possibles. Les inspections (internes et externes), le suivi de paramètres caractéristiques du vieillissement ainsi que des indicateurs de fiabilité doivent être mis en place afin que les dégradations n’évoluent pas en perte de fonction de l’équipement
• Prendre les mesures pour atténuer, différer ou supprimer les vecteurs de vieillissement Les contrôles réalisés doivent être appropriés. Cela implique de choisir la bonne méthodologie mais aussi le bon matériel. Ensuite, de la vigilance lors de l’interprétation des résultats vont découler la pertinence de la périodicité des contrôles, de l’échéance des réparations/remplacements, du choix du maintien en service ou des changements des conditions d’exploitation. Des modifications matériels et/ou des procédés peuvent permettre, après une analyse des risques détaillée, d’améliorer à la fois la robustesse de l’installation aux effets du vieillissement mais aussi d’améliorer les opérations de suivi.

La base de données ARIA du BARPI
contient plus de 2 800 événements

(France et étranger) impliquant le vieillissement comme facteur déclenchant ou aggravant d’une
situation à risque, tous secteurs industriels confondus. L’illustration ci-contre en donne la répartition globale
au niveau français, notamment sur les ICPE.