Ingénierie des procédés, raffinage, traitement du gaz et simulation : audit, conseil, formation et assistance technique pour le pétrole, le gaz et les mines

Cadre réglementaire des installations de procédé

Installations classées, directive IED et meilleures techniques disponibles

Une raffinerie ou un site de traitement du gaz est d'abord une installation classée pour la protection de l'environnement (ICPE). Le régime est celui du livre V, titre Ier, du code de l'environnement : déclaration, enregistrement ou autorisation selon la nomenclature, l'autorisation étant délivrée par le préfet sur instruction de la DREAL. L'exploitant remet une étude d'impact et une étude de dangers, qu'il établit et dont il répond. Le raffinage de pétrole et de gaz relève de la rubrique 3120, une rubrique issue de la directive 2010/75/UE relative aux émissions industrielles, dite directive IED (Industrial Emissions Directive, directive relative aux émissions industrielles).

Pour ces installations, la décision d'exécution (UE) 2014/738 de la Commission du 9 octobre 2014 fixe les conclusions sur les meilleures techniques disponibles (MTD) du raffinage de pétrole et de gaz. Les arrêtés préfectoraux des raffineries y renvoient, avec une échéance de mise en conformité en octobre 2018 dans les cas relevés. Pour l'ingénieur procédé, ces conclusions pèsent sur des choix de conception très concrets : traitement des gaz acides, gestion des torches, efficacité énergétique, rejets atmosphériques et aqueux. Les textes de la nomenclature et les arrêtés ministériels sont consultables sur la base AIDA de l'INERIS.

Seveso et prévention des risques accidentels

Les raffineries et de nombreux sites de traitement du gaz sont classés Seveso, au titre de la directive 2012/18/UE du 4 juillet 2012 et de l'arrêté du 26 mai 2014 relatif à la prévention des accidents majeurs. Selon le ministère de la Transition écologique, la France comptait 1 299 établissements Seveso en 2025, dont 702 à seuil haut. L'exploitant y tient une politique de prévention des accidents majeurs, un système de gestion de la sécurité, une étude de dangers et un plan d'opération interne, le préfet arrêtant le plan particulier d'intervention. Le dispositif est présenté sur le site du ministère de la Transition écologique.

L'arrêté du 4 octobre 2010 relatif à la prévention des risques accidentels au sein des installations classées soumises à autorisation s'applique à ces sites. Plusieurs fois modifié, notamment par les arrêtés du 24 septembre 2020, du 28 février 2022, du 22 décembre 2023 et du 12 novembre 2025, il comporte une section consacrée au vieillissement des équipements. Les informations de procédé (bilans, fiches de données, schémas, cas de soupapage) font partie des données qui alimentent l'étude de dangers : leur traçabilité compte au moins autant que leur exactitude.

Équipements sous pression et tuyauteries

Colonnes, ballons, échangeurs et tuyauteries de procédé sont en général des équipements sous pression. Leur mise sur le marché relève de la directive 2014/68/UE, transposée en droit français par le décret n° 2015-799 du 1er juillet 2015 et par les articles L. 557-1 et suivants du code de l'environnement : le fabricant évalue la conformité, avec l'intervention d'organismes notifiés selon la catégorie. Le suivi en service est régi par l'arrêté du 20 novembre 2017, applicable depuis le 1er janvier 2018. Les plans d'inspection y sont approuvés par un organisme habilité ou suivis par un service d'inspection reconnu propre à un site, et la personne compétente est désignée par l'exploitant.

Le travail de l'ingénieur procédé précède ces étapes : il fixe les pressions et températures de service et de dimensionnement, les cas de décharge et les fluides, c'est-à-dire les données d'entrée du fabricant. La conception mécanique reste celle du fabricant, selon des normes harmonisées comme l'EN (norme européenne) 13445 pour les récipients et l'EN 13480 pour les tuyauteries industrielles métalliques. Les informations de la base AIDA sur l'arrêté de 2017 aident à repérer les obligations de suivi.

Gaz naturel : transport, distribution et postes de détente

Canalisations de transport et installations annexes

Les canalisations de transport de gaz naturel, d'hydrocarbures et de produits chimiques relèvent des articles L. 555-1 et suivants du code de l'environnement et de l'arrêté du 5 mars 2014, dit arrêté multifluide, qui porte règlement de la sécurité de ces canalisations. Il couvre la conception, la construction, la mise en service, l'exploitation et l'arrêt, avec une étude de dangers, des dispositions de surveillance et de maintenance et un plan de surveillance et d'intervention. L'arrêté définit aussi l'installation annexe : un équipement ou un ensemble d'équipements contenant le produit sous pression et assurant, par exemple, la détente, la livraison ou la compression. Les postes de détente, de livraison et les stations de compression du transporteur entrent dans cette définition lorsqu'ils remplissent ces fonctions.

Le texte est disponible sur la base AIDA. Les compresseurs et unités de traitement du gaz situés hors du périmètre de la canalisation sont, eux, des installations de procédé classées au titre de la nomenclature des ICPE.

Distribution de gaz et postes de détente

En aval, la distribution de gaz combustible par canalisations est régie par l'arrêté du 13 juillet 2000 portant règlement de sécurité, modifié notamment par l'arrêté du 6 décembre 2021, publié au Journal officiel du 16 décembre 2021 et applicable pour l'essentiel depuis le 1er juillet 2022. Cette modification inclut expressément les postes de détente et les postes d'injection dans la définition des réseaux. Un poste de détente abaisse la pression du gaz d'un niveau à l'autre : lignes de détente, organes de régulation, organes de sécurité (limitation de pression, coupure), filtration, comptage, chauffage du gaz lorsque la chute de pression l'exige.

Côté normes, l'EN 12186 fixe les exigences fonctionnelles des postes de détente pour le transport et la distribution, et l'EN 12279 celles des installations de détente sur branchements, le champ de chacune dépendant de la pression amont et du débit. Une révision de l'EN 12186 est en cours, avec une extension à l'hydrogène : l'édition applicable se vérifie avant toute étude. Sur ces ouvrages, l'ingénieur procédé dimensionne les lignes de détente, définit la protection contre les surpressions et les conditions d'exploitation, en liaison avec l'instrumentation et le zonage ATEX (atmosphères explosives).

Utilités, simulation et pratiques d'ingénierie

Refroidissement, vapeur et combustion

Une tour aéroréfrigérante relève, selon sa puissance, de la rubrique 2921 de la nomenclature, dont le décret n° 2013-1205 du 14 décembre 2013 a modifié les seuils, deux arrêtés du même jour fixant les prescriptions générales pour la déclaration et pour l'enregistrement. Le texte vise la maîtrise du risque de légionellose à la source : analyse méthodique des risques, plan d'entretien et de surveillance, traitement justifié, analyses de Legionella pneumophila dont la fréquence dépend du régime. L'INERIS décrit le dispositif pour les exploitants.

Un réseau de vapeur combine des enjeux d'équipements sous pression (générateurs, tuyauteries, purgeurs, soupapes), d'énergie et de combustion. Les chaudières relèvent, selon leur puissance, de la rubrique 2910 ou 3110, et l'arrêté du 3 août 2018 fixe les prescriptions des installations de combustion d'une puissance comprise entre 1 et 50 MW soumises à autorisation. L'équilibre vapeur, la récupération de chaleur et la gestion des condensats sont des sujets d'ingénierie traités avec les responsables énergie.

Livrables d'un projet de procédé et normes de représentation

Un dossier de procédé s'organise en chaîne : base de conception, schémas de procédé (PFD), bilans matière et énergie, fiches de données des équipements, P&ID, liste des lignes, notes de dimensionnement des dispositifs de protection. La cohérence entre ces pièces fait la qualité du dossier. Les P&ID suivent des règles de représentation que les projets fixent par spécification : la norme ISA-5.1 sur les symboles et l'identification des instruments, dont la dernière édition porte le titre « Instrumentation and Control Symbols and Identification », et la série ISO (International Organization for Standardization, Organisation internationale de normalisation) 10628 sur les schémas des installations de procédé.

Pour les dispositifs de décharge et les torches, la profession s'appuie sur des pratiques recommandées de l'American Petroleum Institute, notamment les API 520 et API 521, que les donneurs d'ordre rendent applicables par contrat. Ces textes ne sont pas des règlements : leur portée est celle que le contrat ou l'étude de dangers leur donne.

Simulation de procédés et simulation des écoulements

Les simulateurs de procédés (Aspen HYSYS, Aspen Plus, Honeywell UniSim, CHEMCAD) calculent des bilans et des équilibres à partir d'un modèle thermodynamique. La valeur d'un résultat dépend du choix du modèle, de la qualité des données, du recalage sur la mesure et du domaine d'application : une équation d'état adaptée aux hydrocarbures n'est pas adaptée à un mélange fortement polaire. Les outils de mécanique des fluides numérique (ANSYS CFD Premium, OpenFOAM, STAR-CCM+) et de réseaux de fluides (Simcenter Flomaster) répondent à d'autres questions, locales ou hydrauliques, avec leurs propres hypothèses de maillage, de turbulence et de conditions aux limites.

Ces outils sont ceux de leurs éditeurs : Optédif y forme, conseille et intervient, ne distribue aucune licence et n'est pas revendeur. Un modèle sans journal des hypothèses ni recalage est un risque pour l'exploitant qui s'y fie, d'où l'importance de la documentation, de la relecture par un second ingénieur et de la comparaison à des données d'exploitation.

Rôles, responsabilités et périmètre de nos prestations

Qui décide, qui vérifie, qui conçoit

L'exploitant décide de modifier, d'exploiter, d'arrêter ou de requalifier ses installations, et il répond de la démonstration de sécurité remise à l'administration. Le fabricant conçoit et évalue la conformité de ses équipements, avec les organismes notifiés. Les organismes habilités et les services d'inspection reconnus approuvent les plans d'inspection et réalisent les contrôles réglementaires. L'ingénierie établit les données de procédé et les dossiers de conception. L'administration (préfet, DREAL, ministère) autorise et contrôle. Chacun intervient dans son rôle, et les sous-traitants appliquent les exigences que le donneur d'ordre répercute, de rang en rang : sécurité, accès, confidentialité, contrôle des exportations.

Les interlocuteurs d'une prestation sont les ingénieurs procédé et les chefs de projet EPC, les responsables sécurité des procédés, les ingénieurs instrumentation, les responsables énergie et les inspecteurs d'équipements, dans les raffineries, les sites de traitement et de compression du gaz, les ingénieries et les bureaux d'études. Les références utiles sont publiées par l'INERIS, par Géorisques et par l'INRS.

Ce que nous faisons, et ce que nous ne faisons pas

Nous auditons des modèles et des dossiers de procédé, nous conseillons sur des choix de conception et d'optimisation, nous réalisons des modèles, des notes de dimensionnement et des mises à jour de livrables, nous assistons les équipes d'ingénierie par des missions au forfait ou en récurrent, sous la responsabilité et l'encadrement d'Optédif, avec des livrables définis, et nous formons sur les outils et les méthodes. Nos documents sont traçables, argumentés et présentables au donneur d'ordre, à un organisme ou à l'administration.

• Nous ne délivrons aucune certification, habilitation, attestation, autorisation ni agrément, et nous n'exerçons aucune activité réservée aux organismes habilités, notifiés ou accrédités.
• Nous n'émettons aucun rapport de vérification, de requalification ou de contrôle réglementaire des équipements sous pression, des installations électriques ou des installations ATEX.
• Nous ne signons ni étude de dangers, ni dossier d'autorisation, ni note de conception mécanique d'un équipement sous pression : ces documents restent ceux de l'exploitant, du maître d'ouvrage ou du fabricant.
• Nous ne promettons ni acceptation d'un dossier par l'administration, ni résultat de simulation sans les hypothèses qui le fondent, et nous ne mettons pas de personnel à disposition de nos clients.
• Nous n'intervenons sur des données soumises au contrôle des exportations ou à une confidentialité renforcée que dans un cadre contractuel défini avec le client.

Les premières réponses sont données sous 48 heures ouvrées, le devis suit l'échange, et une formation peut débuter au plus tôt sept jours après l'accord.