Christian Tauziède

Zbigniew Pokryszka

André Carrau

Christian Tauziede

Andre Carrau

Eric Saraux

MODEUNG OF GAS CIRCULATION IN THE GOAF OF RETREAT FACES

Modeling of gas circulation in the goaf of retreat faces/

INTRODUCTION

French coal mines are deep, gassy and prone to spontaneous combustion. The main technique used for mining at Houilleres du Bassin de Lorraine (HBL) consists in retreat faces, mainly äs a consequence of strata pressure at a current depth of 1000-1200 m.

Even with high air flowrates (35-60 m'/s), there are still difficülties at the junction of the face with the air return roadway to obtairi a good dilution of firedamp flowing out from the goaf.

In order to lower this flow, drainage is thus performed using äs many workings äs possible : drainage chambers in the goaf of the mined seam itself, drainage boreholes in the overlaying or underlying strata, drilled from the seam itself or from any roadway in the vicinity, sometimes driven only for this specific purpose. Though very efficient (up to 50 % or more of methane drained), this procedure is still only experience-based.

The goaf, being a porous media, is not tigrrt, especially dose to the edges and to the face, betöre its settlement, and allows air leaking through it. This parasitic flow can be high enough to initiale spontaneous combustion ("sponcom") of coal remaining in the goaf. In the recent past, several incidents occurred and at certain occasions, the sponcom provoked the ignition of methane in the goaf, hopefully without any fatality. Nevertheless the districts concemed had to be rapidly sealed, one of them never being reopened to recover the equipment. So, this Situation presents a high risk for personnel safety and an important impact on economic results of the mine. In order to fight against sponcom, nitrogen injections are used in a curative way, generally in very large quantities, and even in a preventive way. Once again this procedure is totaily empirical.

So in order to improve knowledge of gas circulation in the goaf and to optimize drainage efficiency and goaf inerting, an important research program has been funded by HBL and European Coal and Steel Community äs early äs 1990.

This research is now in the stage where it gives valuable and practical results aimed at establishing guidelines to the mine operators for their design of methane drainage and nitrogen injection.

DESCRIPTION OFTHE COMPUTER MODEL DEVELOPED

One of the ways explored during this research work was the development of a numerical model describing the flows of different gases in the face and the goaf. A preliminary description of this work was given earlier [START_REF] Tauziede | Modelling of Gas Flows in the Goaf of Retreating Faces[END_REF].

The availability of CFD packages on the market has indeed made their use relatively common. CFD modeis have been used particularly for Ventilation Simulation in headings [START_REF] Oberholzer | The Evaluation of Heading Ventilation Systems Through the Use of Computer Simulations[END_REF] and around machines [START_REF] Cook | Methane Safety Research for Continuous Miners in South Africa[END_REF] but also for the concemed matter [START_REF] Kershaw | Methane Control for High Production Retreat Faces[END_REF]. Specific modeis have also been designed for the same purpose [START_REF] Sulkowski | Position of Flammable Zone in the Goaf of a « Z-Ventilated » Face[END_REF][START_REF] Michayiov | On Void Aerodynamics in a Porous Media of a Gob Area[END_REF].

Other ways have been explored such äs physical scale modeis (Jones et al., 1995) and Ventilation network softwares specially adapted [START_REF] Banik | Ventilation Control of Self-Heating in Retreating Longwall Coal Mines[END_REF].

The different stages of the development of our model include:

i) Conception of the model This task consists in taking into account the adequate equations goveming gas flows in free roadways and in porous media [START_REF] Tauziede | Modelling of Gas Flows in the Goaf of Retreating Faces[END_REF] and representing special distribution of physical variables (porosity, permeability and methane flow from the surrounding strata towards the goaf). These distributions are parametrized. PHOENICS 0 package has been used for this task.

ii) Calibration of the model This very important step consists in gradually adjusting the above mentioned Parameters until caiculated values of gas concentrations, flow speed, etc. match available field data and practical experience. Concerning on site measurements, instead of getting (acquiring) a lot of local values of the expected variables in the goaf, which would anyway remain too limited, even when spending large amounts of time and money, global characterizations of the goaf were preferred in addition with available data in the atmosphere obtained with tracer gas tests. A Standard set of experiments based on the use of SFg was designed and repeated in all studied faces in order to determine specifically :

-global leak flow through the goaf and the average transit time corresponding; -interchanges of gas between goaf and the atmosphere : profiles of outflows, separately for air and methane, in the upper part of the face and at its junction with the return gate; -spatial distribution of flows in the goaf and an estimation of speeds its different parts. The characteristics of the first face investigated are given in Table 1 and a map of it is presented at Figure 1. This face is representative of a Situation in HBL where the total leak through the goaf is among the lowest (15 % of total flow of the district). Besides, it is a very gassy face, the specific emission being 56 m 3 of CH, per mined ton. The orders of magnitude of flow speed were found to be 0.1-0.3 m/s in the zone of the goaf dosest to the face, where the major part of air is Seaking, 0.004-0.008 m/s between 50 and 100 m back of the face, and 0.001-0.002 m/s further. The things happen äs if the different zones behind the face translate when the face advances. From one longwall to the other, the general patterns are similar but the importance and magnitude of values are different.

iii) Utilization of the model for simulations After getting reasonable confidence from the model through its calibration for several representative longwall situations, a first series of simulations could be realized [START_REF] Pokryszka | Modelisation des Circulations de Gaz en Taille Rabattante[END_REF]. Those were aimed at finding out the best values of Parameters goveming methane drainage and nitrogen injections in order to optimize them. These simulations and their results are described in the following chapters. They must be considered only äs preliminary results äs they reflect particular conditions. Other simulations, for different conditions, are still in progress.

OPTIMIZATION OF FIREDAMP DRAINAGE

In order to determine the best way to drain with chambers in a given geometrical Situation, the following simulations were carried out:

-drainage by means of a unique chamber located ät the Start line of the face (200 m from the face), -drainage by means of a unique chamber located closer to the face (100 m from the face), -drainage through both chambers above.

For all these situations, the drainage gross flowrate was varied and the result observed in terms of net flow rate and methane concentration in the air return.

The results of the simulations for the above first case investigated are presented at Figures 3 and4 It can be observed that, for each Situation, the higher the drainage gross flowrate, obviously the higher the efficiency of drainage in terms of net flowrate and consequently the lower the methane concentration in the air return. Nevertheless, to respect statutory ruies (methane concentration threshold in the gas pipe), drainage flow has to be limited to a certain value, here about 2 m^s (7200 mVhour) which is in this context a very high value considering seam gassiness and never obtained in reality. Moreover, the effect of an increase in flow rate is limited, the response being not proportional.

From the point of view of efficiency, the best result is obtained with a unique chamber located äs dose to the face äs possible.

These partial results have been found completely consistent with the observations and results of real drainage conditions at that face.

OPTIMIZATION OF NITROGEN INJECTIONS

The conditions for the simulations of goaf inerting consisted in injection of nitrogen from a unique point located in the abandoned intake gate at a certain distance behind the face and with a certain flowrate. Both these parameters where object of the study. Several flowrates and various locations were tested in order to determine which was (were) the most efficient. For each Simulation, spatial distributions of different gases were obtained (oxygen of air, injected nitrogen, methane).

In order to compare all these results and find out the most pertinent ones, it was found usefui to caiculate for each of them penetration of oxygen in the goaf. As a result, distance to the face of the 1 % 0, line is plotted against nitrogen flowrate and injection distance from the face on Figure 5 relative to the same face, Dora 1 Sud, äs above. It can be seen that, over a given value of nitrogen flow, inerting has the same efficiency. Under this value, the best efficiency is obtained, for a given flowrate, with an injection performed the further from the face. On an other hand, provided the flowrate is high enough, the efficiencies of various injections are similar if the injection is located far enough from the face. This is particularly illustrated at Figure 6 where four combinations of nitrogen injection location and flowrate are presented. !t can be clearly noted that if injection is realized too dose to the face (cases a and b) or if flowrate is not high enough (cases a and c), then goaf inerting is not obtained. Only when flowrate and distance of the injection point to the face are high enough (case d), the main part of the goaf is well inerted.

One can conclude that, for this particular face, a good efficiency of goaf inerting can been obtained when nitrogen is injected at a minimum distance from the face (in this example at least 25 m) and with a minimum flowrate (in this example at least 0,6 m'/s or 2 200 m'/h).

From further simulations for other faces, we can set this result äs a general ruie : « inject nitrogen with a minimum flowrate at a minimum distance ». Unfortunately, numerical values of these two parameters vary from one face to another depending in particular of the ability of air to penetrate goaf, that one being characterized at least by the air leak rate.

OTHER CONSIDERATIONS AND CONCLUSIONS

Many other simulations have still to be carried out in order to study various face situations, in particular those with a very high air leak rate, up to 35 % or more äs encountered in some cases, äs well äs to determine the interinfluence of methane drainage and nitrogen injections. It is relatively clear that if nitrogen injections are done with a too high flowrate or too deeply in the goaf it will lead to a replacement of methane by nitrogen and consequently to a reduction of drainage efficiency and to an increase of methane concentration in the return. This influence, finally negative from safety and productivity points of view, has still to be carefully studied.

Nevertheless, the use of a CFD model, illustrated on the example here above, has already given valuable information. Indeed, the first results obtained have permitted to establish a strategy for the mine operator aimed at optimizing drainage and inerting or a projected face. This strategy could have the following steps:

-determine the provisional global air leak rate. This can be done by comparing this face to previous faces situated in the same or similar geological and geotechnical contexts; -choose the appropriate characteristics of drainage and injection locations and flowrates. This selection can be the result of previous simulations giving a « catalog of solutions » for various situations; -check the real air leak conditions. This verification can definitely be made easily and at the best cost using tracer gas tests; -if necessary adapt the previous parameters when the face is running. Moreover the model, with all the experience now gained in its use during several years can be utilized for Simulation of complex situations : particular geometry, faces totally or partially adjacent to a previous panel, etc.

Even still in progress, in order to make it more realistic, Computer modeling is a powerfui tool enabling better understanding of the complexity of gas flows in the goaf of retreat faces and a practical and valuable aid for mine operator.

Figure 5 .

 5 Figure 5. Optimization of Nitrogen Injection (Each Line Shows the Position of the 1 % 02 Fringe in the Goaf for Given Flowrates and Locations of Injection; Figures Indicate the Distance of this Fringe From the Face Line)

Figure 6 .

 6 Figure 6. Example of Goaf Inerting forVarious Nitrogen Flowrates and Positions of Injection

Table 1 :

 1 Characteristics of a Studied Face U.E. REUMAUX -DORA 1 SUD Figure 1. Map of Face Dora 1 Sud, Example of an Investigated Longwall.These tests, an example of which is presented at Figure2, gave valuable results allowing classification of longwalls according lo their capacity of giving a higher percentage of parasite flow. In particular, it was determined that this Characteristic was essentially the result of geology (nature of roof strata ) and rock mechanics (goveming settlement of blocks).

	Characteristic	Unit	Value	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
	Face length	m	240
	Distance from the Start line	m	210
	Average dip	degree	20
	Total air flow	m'/s	32
	Total methane inflow	m'/s	0.75

time elapsed since the beginning of tracer emission (min) Figure 2. Example of Matching Between Model Result and Tracer Test Data for Face Dora 1 Sud (Ratio Between Tracer Concentration in the Return Gate and Tracer Concentration in the Intake Gate is Plotted Versus Time.

  .

	0	0.2 0.4 0.6 0.8	1	1.2 1.4 1.6 1.8	2	2.2 2.4
		drainage gross flowrate (m'/s)
	Figure 3. Example of the Results Obtained for Dora 1 Sud with a Drainage
	Chamber Located at the Start Line; Drainage Parameters.
	0	0.2 0.4 0.6 0.8	1	1.2 1.4	1.6	1.8		2	2.2 2.4
		drainage gross flowrate (m'/s)
	Figure 4. Example of the results obtained for Dora 1 Sud with a Drainage
	Chamber Located at the Start Line; Methane Concentration at the Face Tail
	(Concentration of the Air Return and the Gas Flowing out of the Ancient Tail
	Gate)

ACKNOWLEDGMENTS

The research work whose results are presented here received financial funding from Charbonnages de France-Houilleres du Bassin de Lorraine and the European Coal and Steel Community.

The authors would like to thank the direction and personnel of Houilleres du Bassin de Lorraine for their efficient assistance in carrying out this work, in particular on field measurements.


A Mimoun

A Thoraval

J P Piguet

Numerical approach to design the support of galleries at great depth

The use of the same gallery to serve two working faces has obvious economic advantages. At great depths, however, the behaviour of roadways deteriorates and the constant timbering which has to be undertaken is not always very appropriate. A combination of measurements taken in situ and numerical modelling has made it possible to determine the main mechanisms behind the deformation of these roadways. On this basis, two modifications of their support have been tested numerically using UDEC Software.

l. SITE DESCMPTION

The coal workings concemed are those of U.E.Provence mines (part of Charbonnage de France group), located in the south-east of France, 10 km north of Marseiile (Fig. l).

The investigated zone lies in front of a tectonic thrust wedge and is bounded by the Diote fault and Safre thrust fault. Highest density of faulting lies southward in the vicinity of the Safre fault : this zone has direcüy undergone the compressive load exerted by the thrust sheet. Also, the geological history is responsible for the present state of stress, the Variation of the physical and mechanical properties of the calcareous bed, and the geometrical arrangement of the major faults planes. The principal fault planes may have an influence on the behaviour of the strata, through their geometrical characteristics, especially if their effects combine (Gaviglio et AI. 1996). At the centre of the deposit, in the part being worked, the inclination of the seams is relatively small (some ten degrees). The workings are at a depth of approximately 1100m.

The opening of the worked seam varies between 2 and 3 m. The composition of the seams remains constant over the entire workings (Fig. 2). The coal is mined by the longwall method (Fig. 3).

Fig. 2 : Lithologic section ofmine

The excellent behaviour of the limestone at the roof of the worked seam has made it possible up to now to re-use the old lower gallery (main gate) äs the upper gallery (tail gate) for mining the new face (Fig. 3) and to avoid having therefore to drive a new roadway. Measurements of the Stresses taken in the workings concemed here have shown that vertical stress is fairiy dose to the weight of the overburden (<\ = 27 MPa). Anisotropy of the Stresses is observed in the horizontal plane, the major stress being perpendicular to the axis of the road (a" = 40 MPa and o,, = 20 MPa) [START_REF] Gaviglio | Measurements of natural Stresses in a Provence mine[END_REF].

Fig. 3 : Longwall mining method

The support used for the drifting of the galleries consists of 2.2 m bolts resined over l m length (with a density of l bolt per m 2 ). Before the passage of the working face (200 m before) 2 additional 4 m long bolts are installed äs well äs metal frame. After the passage of the working face a double row of timber pillars comprising crossed beams of l.lm x l.Im is installed between the gallery and the workings (Fig. 4).

DESCRIPTION OF THE DEFORMATION MECHANISMS IN THE GALLERY

Underground observations

Before the passage of the working face, deconsolidation of the roof is observed which tends to cause detachment of blocks. As the working face is being passed, the convergence increases, and numerous bolts are dose to rupture in extension (visible deformation of the plates). Tilting of the roof is observed along a subvertical fracture, caused by the workings, located at the unworked side of the gallery (virgin side).

Measurements carried out

A serie of measurements was carried out in the workings with the purpose of defining the behaviour of the roadway during the course of the advancement of the longwall face. Measurements of convergence, expansion and roof tilt were made äs well äs pressure measurements in the bottom face and in the timber pillars (Fig. 4).

Design of a representative model

With the in situ measurements it was only possible to describe what was accessible to the investigation. To obtain a better understanding of the mechanisms involved in the very heart of the workings our aim was to design a three-dimensional numerical model (using the 3DEC Software) [START_REF] Thoraval | Treatment of roadway s for working faces in deep mines, INERIS[END_REF]. The model has made it possible to include the main stratification joints, to take account of the different working phases and the treatment of the galleries after the passage of the longwall face.

Results

It can be seen in Fig. 5 that the curves for the measured and caiculated convergences are similar.

The convergence äs the longwall face is passed varies in the two cases between 300 and 400 mm. This convergence reaches approximately 1,1 metre, after the working face is passed.

Fig. 6 shows the trend in the deformation of the roof (tilt) according to the position of the longwall face. Before the passage of the face the tilting is towards the virgin areas. After the passage of the face the tilt is reversed and manifests itself on the side of the empty worked space.

The strong convergences found in the roadway are prejudicial to the normal advancement of the face.

Fig. 5 ; Convergence evolution ofthe gallery

Analysis of the mechanisms shows that the convergences are the result, at one and the same time, of a loading of the two sides of the roadway and of the tilt of the roof. A reduction in the convergence could therefore be obtained by reducing the width L of the gallery after working (cf. Fig. 4) by removing one of the two rows of timber pillars at the edge of the worked zone and by installing extra anchor Support Systems at the non-worked side of the gallery.

IMPROVEMENT OF THE PREDICTIVE MODEL

The very long time taken to make the caiculations for the three-dimensional model (at least two months caiculation for a Simulation) means that new supporting methods for the roadway cannot be tested quickly. For this reason we investigated a method which makes it possible to simulate, in 2D, the advancement of the face by modelling the subsidence by a progressive destressing of the bürden. This method is similar to the one used in civil engineering for the digging of tunnels [START_REF] Panet | Caiculation of tunnels by the convergence-confinement method[END_REF].

Setting the predictive model

The entire history of the roadway has therefore been simulated in this way -from its excavation to the working. The modelling covers three stages: the excavation ofthe gallery, the influence of the working face before and after its advance.

-Phase l -Modelling ofthe excavation ofthe roadway

To model the advancement of the excavation in 2D, we adopted an analytical solution which boils down to simulating the contribution of the face by applying a decreasing confinement pressure over the circumference of the gallery. The model was set up initially from the deformation measurements carried out at the excavation, by adjusting the Young's modulus of the bürden and the plasticity thresholds.

-Phase 2 -Modelling ofthe effects ofthe approach ofthe • working face

To simulate the effects of the excess stress which precedes the working face, a vertical excess stress is applied to the upper part of the model, face side (maximum value applied: 2.5 or^).

-Phase 3 -Modelling of the influence of the working face after it has been passed a -plan view AI

The two rows of pillars are introduced at the back end of the roadway. The subsidence in the working face is simulated by a progressive destressing of the roof and wall of the face (Fig. 7). Also simulated is the progressive degradation of the roof bürden due to fracturing (natural or induced). The degradation schema was chosen so äs to simulate äs closely äs possible the deformations measured at the moment the working face was being passed (second setting).

f advancement of the face

Modelling of the current treatment (modality l)

The mechanisms found are : the throw of the subvertical fracture occurring at the bottom edge of the gallery; the Separation ofcertain stratification beds in the roof of the roadway and the block dislocation in the roof and wall of the worked face (Fig. 8).

displacements vectors principal Stresses

Fig. 8 : Mechanism simulated by the model

The displacements in the galleries caused by the excess vertical stress prior to the arrival of the face (phase 2) remain less than 200 mm.

On the basis of the values measured, a relationship has been established between the confined pressure imposed and the distance from the working face which makes it possible to find the three-dimensionality of the problem. Fig. 10 shows that the maximum vertical Stresses are 12 MPa in the pillar situated in the middle of the roadway and 6 MPa in the edge pillar. These values are dose to the values measured in situ, i.e. 14 MPa and 8 MPa respectively [START_REF] Thoraval | Treatment of roadway s for working faces in deep mines, INERIS[END_REF].

PROPOSAL FOR MODELLING THE BEHAVIOUR OF THE GALLERY

The model having now been set, it is possible to interrogate it to try out modifications of the treatment of galleries to improve their behaviour. Two additional methods have been simulated.

Removal of the row of pillars at the edge (modality 2)

To minimise the convergence in the roadway it was proposed that the width L of the gallery should be reduced after working by removing the row of pillars at the edge of the roadway. Fig. 11 shows that the caiculated convergence decreases by about 7% when this row of pillars is taken away. The difference is bigger for the throw of the subvertical fracture which decreases by about 30%.

Installation of cemented cables at the bottom side of the roadway (modality 3)

In order to reduce the tilt of the roof of the gallery it is proposed that 2 cemented cables (of the "double-birdcage cablebolt" type -see [START_REF] Mcdonnell | Field evaluation of cable boltsfor cool mine roof support[END_REF], 5 to 7 m long and oriented approximately 60° to face of the unworked side, should be laid at every metre of the gallery. A sharp increase in the axial force is found in the cables at the moment the face is passing. The axial force then falls rapidly to disappear after the face has been passed. The axial deformation of the cables decreases slightly immediately after the passage of the working face (elastic part of the preceding deformation) then remains almost constant (irreversible plastic part of the deformation).

The laying of 2 cemented cables at the bottom side of the roadway (modality 3) contributes towards reducing the convergence in the roadway by 5% and the throw ofthe subvertical fracture by 12%.

CONCLUSIONS

A serie of measurements taken in situ has made it possible to describe the behaviour of the bürden in the vicinity of a road at great depth (l 100 m). The degradation mechanisms have been clearly identified such äs the appearance of a subvertical fracture in the roof, at the unworked side of the gallery, the tiling of the roof along this fracture and the deformation of the pillars äs the working face is passed. These phenomena have been well simulated by a representative threedimensional model implemented with 3DEC.

A two-dimensional UDEC model, taking due account of the three-dimensionality of the problem (advancement of the face), has also been implemented in order that the effects of a change in the treatment of a road can be tested more quickly. Its use has shown that reducing the width of the roadway after working brings about a reduction in the convergences and in the tilt of the roof.

The Installation of two cables at the bottom side of the road reduces the tilt even more. The model predicts a major loading of the cables during a fairiy short phase which is interrupted after the goaf has started.

ACKNOWLEDGEMENT

This study was commissioned by U.E. Provence who supplied us with the necessary data and cooperated fully with our ideas on how to improve the support of galleries.

Fig. l :

 l Fig. l : Structural sketch of Provence

Fig. 4 :

 4 Fig. 4 : Monitoring Station in the gallery"

Fig. 6 :

 6 Fig. 6 : Evolution ofthe gallery roof defonnation

Fig. 7 :

 7 Fig. 7 : Modelling of destressing

Fig. 9

 9 Fig. 9 illustrates the trend of the convergences in the roadway äs well äs the throw of the subvertical fracture. The caiculated maximum throw (0.35 m) is reached very quickly after the passage of the working face.

Fig. 9 :

 9 Fig. 9 : Evolution ofthe gallery convergence

Fig. 10 :

 10 Fig. 10 : Evolution ofthe vertical stress in the pillar

Fig. 11 :

 11 Fig. 11 : Roof displacement for the three modalities

Fig. 13 :

 13 Fig. 13 : Evolution ofcable axial strain


Yasser El-Shayeb

Thierry Verdel

Christophe Didier

Y El-Shayeb'

T Verdel'

Computer Simulation and Risk Analysis around Abandoned Underground Excavations Application to a French Case

published or not. The documents may come

INTRODUCTION

The Analysis of risks induced by Underground opening or unstable eliffs is one of the major and important tasks in earth science engineering. This analysis should take into account the effect of randomness, it should account also for the probability distributions of different parameters, and above all, the experience of the geotechnical engmeer.

In 1992, and according to a new ruie in the French law, some geotechnical works must undergo a special study aimed at detennining the impact of the geotechnica! work on the environment (visual impact, pollution, etc.) and also the geotechnical impact (rock falls, slope slides, etc.). A new extension of this law was published in 1995 including also all abandoned Underground works.

According to that law, the area that is subjected to the PPR study, should be classified into four categories expressing the natural risk from High, Intermediate, Low, or Negligible. This classification is then used by local administrations, insurance companies, and political issues of urban planning. (this classification is then used for the prescription for füture constructions in the area).

ESREL'97, Lisbonne, 17-20 juin 1997, vol. 2, p. 1171-1179

This paper shows part of the analysis made by the engineers of the INERIS (Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques, in France) for the evaluation of geotechnical risks around a cliff zone situated in the Parisian basin (Region Parisienne). This work is based mainly upon the experience ofthe geotechnical engineers äs well äs observation and proposition of discrete values describing the state of the cliff overlying some times abandoned Underground workings.

The authors have proposed -with the help and consultation of INERIS-some modifications to the current methodology in order to account for the randomness and probability in the estimation of each observed Parameter. This methodology has been optimized and automated using Visual Basic Progranuning m order to aid and facilitate the judgment of the experts' work needed for the analysis. In order to perform such operations, the Monte-Carlo Simulation method has been adopted and implemented with both Normal and Uniform statistical distribution for each observed parameter. The results at the end are presented in a form of histograms.

GENERAL METHODOLOGY FOR RISK ANALYSIS APPLIED TO A CLIFF AT PONTOISE

The methodology for the analysis of risk which is proposed by the engineers of INERIS is based upon the observation of some parameters at the sites under consideration. The method of analysis is inspired by the classical method ofRock Mass Classification proposed by [START_REF] Bieniawski | Engineering Rock Mass Classifications[END_REF]. The procedure ofthis analysis is divided into 4 stages. The first one is the observation stage in which the engineer has to observe and document some parameters from the field conceming the cliff, and the area around it. This stage is followed by a stage of caiculations in order to find out the sensitivity of the site. The last two stages are stages of table crossing in order to find out the probability of occurrence of certain phenomena and the risk imposed on the site. l shows the four classes ofthe intensity äs well äs their description in terms of elementary rock volume. This intensity could be considered äs the severity in industrial engineering risk terms. Table 2 shows the classes ofthe activity ofthe site äs well äs their physical explanation. In addition, table 4 shows the different classes proposed for the different parameters judging sensitivity ofthe sites.

These parameters are the spacing between fractures (PF), the spacing and roughness ofjoints (ER), the humidity of fissures (HF), the structural direction with respect to the front (DIR) and finally the inelination offissures with respect to the front (PEN). The second stage of the analysis consist of the caiculation of the sensitivity from the notes given to the fractures parameters mentioned earlier. This caiculation of the sensitivity is inspired by the Rock Mass Classification (RMC) ofBieniawski (1989), and is adapted and adjusted to the present case according to the available data. The caiculation ofthe sensitivity ofthe Pontoise clifffollows the next equation:

S=((4 PF)+(2 ER)+(HF)+(DIR)+(2 PEN))x(l/3)
The third and the fourth stages ofthe analysis consist ofthe crossing oftables in order to find the probability of occurrence (the activity vs. the sensitivity), and another crossing to find the risk (the probability of occurrence vs. the intensity). This crossing is in accordance with the methods of industrial risk quantification where the risk is the product ofthe probability vs. the severity.

THE NEED OF SIMULATION TO OVERCOME PROBLEMS OF RANDOMNESS

In a typical design of a geotechnical System, the engineer has to obtain an estimate of various rock and soil Parameters to be used in the analysis, select the most suitable method of analysis, and interpret the results of the analysis. Uncertainties are usually present in each of these three steps. Moreover, these Steps are related to each other. In order to cope with these uncertainties, the engmeer generally takes one of the following approaches [START_REF] Juang | Modeling and Analysis ofNon-Random Uncenainties -Fuzzy set Approach[END_REF] : a. Adopt the most conservative measure in each Step -making a conservative estimate of the soil Parameters, selecting a conservative method for the analysis, and conservatively interpreting the results (using a conservative factor of safety). In this approach, there is no need to quantify the randomness and uncertainties involved, and the procedure is deterministic.

b. Employ a mean-value approach, which is also deterministic. This approach is the same äs the conservative approach except that the mean values of soil and rock parameters are used.

c. The use of a probabilistic approach. Randomness and uncertainties are considered in a random or frequency sense. The input for each soil or rock parameter is in the form of a probability density fimction or its statistical equivalent, and thus the uncertainty is explicitly taken into account. The analysis is straightforward through Simulation by sampling these probability fünctions, and the result is in the form ofhistograms and probability density fünctions.

Among these common approaches, only the probabilistic approach gives a rigorous treatment of randomness and uncertainty. That is why this method is the preferred for complex Systems where the caiculations involve several parameters and is uncontrolled in terms of factors of safety, although it requires more facilities in terms of Computer times.

COMPUTER PROGRAMMING

In order to perform the classical analysis äs well äs the Simulation analysis, a Computer program has been developed using Visual Basic edition Application (VBA) on EXCEL™. This Computer program include three modules, one for the classical (Discrete analysis), the second is for the Simulation analysis using different types of probability distribution, while the third module which is under construction, is devoted to the analysis using the fuzzy sets theory (which is out of the scope of this paper). This program could be adapted in later stages in order to take into account different parameters to analyze the risk in other sites encountering the same type ofproblems. Fig. 2 shows the opening dialog ofthis program.

Figure 2. The opening dialog ofthe program

As it was mentioned earlier, the developed program has three modules, the second one, which is the main concem of this paper is devoted to the Simulation process. This process requires the input of the minimum and maximum values for each parameter äs well äs the statistical distribution that this parameter is following (For the moment, the program proposes only a Uniform or a Normal distribution, but we are developing the possibility ofhaving other distributions), in this case the program will perfonn a Monte-Carlo Simulation and repeat the caiculations for the sensitivity, probability of occurrence and the risk for the required number of Simulation and the result will be in the form ofa histogram ofthe risk in order to account for the probability distribution ofthe input parameters.

SIMULATION

In order to take into account the randomness and the error of estimation of parameters in the phase of observation, and in order to aid the work of the expert charged for the observation and analysis, the method of Monte-Carlo Simulation has been proposed in each phase of observation and caiculation. The Simulation is based on the proposition of statistical laws for each observed parameter. In the present study, only a uniform and a normal laws were proposed äs a statistical distribution for each parameter. In order to make this Simulation, the observer has to supply two values for the sarne parameter instead of one (the minimum and maximum). In the case of a uniform law, these two values are input directiy in the program, while in the case of a normal law, these two values are considered to be the limits of the normal distribution at 90% confidence.

In the present study, three different analyses are made using the same minimum and maximum of parameters' estimation in order to show the effect of statistical distribution on the results. The first analysis is proposed using a uniform distribution for all observed parameters and simulated in order to produce a histogram of risk. The second type of analysis was made using the normal distribution for all observed parameters and simulated in Order to produce a histogram of risk. The third and final type of analysis was made using a mixture of normal and uniform distribution for the observed parameters, and these observations are simulated in order to find out the histogram ofthe resulting risk.

SIMULATION RESULTS

Fig. 3 to 5 show the results ofthe analysis -after 1000 simulations-using the same minimum and maximum values for each parameter and using Uniform law. Normal law, and in the third case a mixture of the two laws. In the first part ofthe figures (3-a, 3-b, 3-c), showing only the sensitivity of sites towards the risk, it is clear that the result is dependent on the type of statistical distribution chosen at the instance of observation. When the geotechnical engineer observes a uniform law of distribution, the histogram of the resulting sensitivity seems to follow a uniform law, while on the other side, ifthe observation reported normal law of distribution or a mixture ofthe two laws, the resulting histogram ofthe sensitivity, seems to follow a normal distribution. This dependency on the law of distribution proposed is due to the process ofcaiculation ofthe sensitivity.

On the other hand, using the same parameters in order to caiculate the final result of the risk, which is illustrated in the second part of the figures (4-a, 4-b, 4-c), the difference between the risk produced from parameters following normal distribution, uniform distribution, and a mixture of the two distributions, seems to be the same in all three cases. This result is explained by the fact that all observed parameters "the activity, the intensity", and the result ofcaiculation for the sensitivity has to be normalized in order to make the dual process of table crossing (the first table cross is for the probability of occurrence, and the second table cross is for the risk itself). This process of normalization has eliminated the effect of the statistical distributions chosen to describe the parameters. In other words, the difference in the proposition of statistical laws at the moment of observation has no major effect on the final result ofthe risk.

The final result ofrisk shows the sense of probability and frequency in the result, which allows us to say that -in the current case-among 1000 simulations, the produced risk was high in 950 times (95'''o), and intermediate in 50 times only (5%). This result seems satisfactory since it implies the concept of probability and statistical distribution rather than providing a single and discrete value ofthe sensitivity and the risk.

Since the method of geotechnical risk analysis at the cliff under consideration is based upon the experience ofthe geotechnical engineer in Charge, a computerized assistance is essential in order to aid thejudgment of the engineer and in order to automate the process of analysis. Another need for this type of analysis is to overcome the problems and errors of randomness in parameters estimation. The method of Monte-Carlo Simulation shows a good solution to the method although some points have to be considered such äs the type of distribution chosen for the Simulation -specially in the phase of sensitivity caiculation-the level of confidence, and above all, the method of caiculation and table crossing.

It was our concem in this paper to present the methodology of Simulation in the estimation and quantification of risk. We have proposed the uniform and normal distributions äs a way of input although it could be found that certain parameters are following certain distributions (Log normal, Poisson, etc.). In this case, these distributions could be introduced in the program in order to carry out the Simulation.

In order to overcome the normalization of parameters to make a table cross, the fuzzy logic seems adequate and suitable for this type of problems. The authors are developing a similar System following this logic for the same problem.

Fig

Figure l .

 l Figure l. General Procedure ofthe Analysis applied to the cliff ofPontoise

Figure 3

 3 Figure 3-c. Histograms of Sensitivity proposing uniform and normal law

Figure 4

 4 Figure 4-a. Histograms ofRisk with only Umform Distribution

Table Crossing Table Crossing

 CrossingCrossing

TABLE 2 THE

 2

		ACTIVITY OF THE ROCK MASS
	Qualification	Principal Index ofActivity
		Shades ofMorphologica! Traces
	Sieeping	No Massive Alteration
		No Mechanical Fractures
		No effect on the Infrastructure or the Environment
		New Morphologicai Traces
	Inactive	Superficial Aiteration
		Ancient Mechanical Fractures
		No clear Effect on the Infrastructure or the Environment
		Fresh Morphologicai Traces
	Fresh	Deep Alteration
		Developed Mechanica! Fractures
		Possible Effects on the Infrastructure or the Environment
		Morphologicai Traces
	Active	Active Alteration
		Developed and Open Mechanical Fractures
		Effects on the Infrastructure and the Environment

  Table 7 details the chosen parameters and statistical laws.

	l Fr6quence
	-% cumule
	0.00	1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 Sensitivity
	Figure 3-a. Histograms of Sensitivity proposing only a uniform law
	0.00	1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00
				Sensitivity
	Figure 3-b. Histograms of Sensitivity proposing only a normal law
	l FcSquence
	-% cumute
	0.00	1.00 2.00 3.00 4.00 5-00 6.00 Sensitivity	7.00 8.00 9.00
				TABLE7
			PARAMETERS DISTRIBUTIONS
	Parameter	Minimum	aximum		tatistical Law
						First	Second	Third
	Intensity	Block Falls	Collapse	Uniform	Normal	Uniform
	Activity	Inactive	Fresh	Uniform	Normal	Normal
	PF	0.2 m ~ 0.6 m	0.6 m ~ 2 m	Uniform	Normal	Uniform
	ER	E<5 mm	E< l mm	Uniform	Normal	Normal
	HF	Water Drops	Humidity	Uniform	Normal	Uniform
	DIR	5°-15°-		15°-30°5	Uniform	Normal	Normal
	PEN	5° ~ 5°M °~ 15°S Uniform	Normal	Normal


J P Pineau

DEVELOPMENT AND USE OF A DIRECTORY OF ACCIDENT DATABASES INVOLVING CHEMICALS

Keywords: Data collection Data analysis, Reliability, Uncertainty, Accident, Hazardous material, Risk analysis

The aim ofthis review paper is a description and possible uses ofa directory ofaccident databases involving chemicals. First, this review paper, emphasizes the requirements from end-users of accident data who need validated data for dealing with risk assessment in which they are involved. Then, a brief description of a directory of existing databases will be given. The review will end with possibte ways for improving the reliability ofdata especially by using a framework for inclusion.

INTRODUCTION

For long with the objective of improving the protection ofenvironment and the avoidance ofaccidents, plant managers, insurers, authorities, consultants, research organisations are dealing with leaming from investigations of accidents involving chemicals. Many databases on accidents implying chemicals are in existence and data are shared between dabase developers and end users. The reliability of data is strongly related to the quality of data collected from accident investigations and their subsequent analysis. Many frameworks for collecting, recording and ensuring quality are in existence but there is a need for hannonisation. Since 1993, a working group of European Safety, Reliability, and Data Association (ESReDA) "Accident Analysis (AA)" is dealing with data collection, quality, reliability and networking of accident data.

In the 1994 seminar "Accident analysis" (prepared underthe auspices ofthe European Safety, Reliability and Data Association -ESReDA-), the need of using validated and qualified data on accidents was emphasized. In a first step, it implies the collection ofreliable data. A preliminary analysis of existing databases led to the conclusion that they are generally all "abstract" databases and result from an aggregation process of existing information. During this stage, some form of "filtering" and coding of this infonnation originating from various analysis occurs. Even in a direct collection of data by database operators, the interpretation of the initiating events, the sequence of subsequent events and the effects and causes may be difficult owing to the large variety of involved materials, plants, processes and causative factors. A methodology for direct investigation of accident was developed elsewhere and implies four main Steps: gathering evidence with a seareh for information, exploring possible scenarios, investigating the scenarios and perfonning the ESREL'97, Lisbonne, 17-20 juin 1997, vol. 3, p. 1841-1846 validation of assumptions. More details and lessons leamt from investigations can be found in [START_REF] Pineau | Towards sharing ofdata from accidents with chemicals, 2nd European Meetin on Chemical Industry and Environment[END_REF].

Whatever the accident investigation could be, some explanation of the possible discrepancies between data from different databases are given by [START_REF] Haastrup | On the quality of information in accident case histories[END_REF], first on an apparently well defined information such äs the reported number of fatalities for the same aecident. Therefore, it should be pointed out the influence of the uncertainty ofdata. Such findings can be extended to other types of infonnation: chemicals and amounts involved, description of events. As a consequence, in statistical studies for quantitative risk analysis, uncertainty will be inherent in the accident case histories.

Despite diese adverse conditions, the -AA -group had the objective to improve the current Situation. Therefore, the involved members devoted their efForts to have a better knowledge of the requirements from end-users of accident data, to prepare a directory of existing accident databases and to define a framework for inclusion in an accident database. These three aspects will be developed in this review paper.

REQUIREMENTS FROM END-USERS OF ACCIDENT DATA

Various organisations (competent authorities, consultants, ernergency planners and responders, engineering companies, general public, industrial finns, insurance and banking groups, manufacturers of equipment, research organisations and universities) can have special interests in accident data.

The most general and final objective is the improvement of the safety level of an equipment, a plant, a process or a System and the minimisation of losses.

In some countries, competent authorities can access to tailor-shaped databases for the workplace, for transport System, for a given industrial field, for large accidents implying consequences for man and environment. For the latter object, live databases could be taken into consideration: MARS at the European Union level [START_REF] Rasmussen | The experience with the major accident reporting System from 1984 to 1993[END_REF]), ARIA in France [START_REF] Chaugny | Experience from two years operating the ARIA database[END_REF]), FACTS in Netherlands, MHIDAS [START_REF] Painter | The use of MHIDAS and other databases within the UK Health an Safety Executive[END_REF]) in United Kingdom and ZEMA in Germany [START_REF] Brenig | Accident Information Systems and analysis in Germany based on the federal emission protection act-Proceedings of the 7th ESReDA Seminar on Accident Analysis[END_REF]). The main goal from the review of reported accidents is the definition of proactive policies regarding safety studies, emergency planning and response, the improvement of reliability of equipment and preventive and protective devices and of safety management Systems.

Manufacturers, consultants and engineering companies in charge of the Operation and design of equipment and plansshall be able to identify the possible hazardous situations arising from use and manufacturing of a given substance in order to define the safe operating envelope (operating conditions for which no large accident and losses are possible) ofthe System under consideration. Thus, the determination offailure rates is important.

Insurance and banking companies are interested in the worst case scenarios in connection with the acceptability ofrisk and the definition of insurance prenüums and money loans.

The development of a safety culture in industry and in the large public can be improved by leaming from accident (case histories) at the industry level, in the cumcula ofscientists and in the general education.

And last but not least, accident investigation can show the lack of knowledge on the initiating causes, sequence of events in an accident scenario and convenient preventive and protective measures.

Hearing in mind these various objectives, an enquiry was set up among these possible end-users for understanding the strengths and weaknesses of existing databases [START_REF] Keller | Initial assessment of strengths and weaknesses of current accident databases[END_REF]). During this investigation, 93 questionnaires originating from twelve countries and valid for further analysis were retumed. One fourth of the total was sent back respectively by govemmental organisations and by consultants and one third by industrial finns. The three most conunonly used databases were ARIA, FACTS and MHIDAS (40% of th answers). In this enquiry, 83, either dedicated in house or generic, different databases were mentioned.

This analysis allowed a better understanding of the main use of the generic databases and was the input for fürther work in AA group. The particular aims and the important features to be found in a given database are summarised in tables l and 2 in which the percentage ofanswers from responders are given. • Multipl e answers possible.

An analysis ofadditional features and areas which users would like to see incorporated or improved upon in füture accident databases are summarised in tables 3 and 4. Further information on this enquiry can be found in Keller (l 994).

A DIRECTORY OF EXISTING ACCIDENT DATABASES

The basis ofthe direetory to be issued early in 1997 • wil l be a description in four sections: identification, technical aspects, access conditions and use, database details. Answers to an cnquiry were received from 48 database operators, but later about 40 database operators accepted the introduction of infonnation in this direetory.

The industrial areas and activities will be: chemical, explosives, mines, nuclear, oil including offshore, pesticides, refining, transport and water pollution.

The main criteria for including accidents and incidents are: chemicals involved, type of hazardous events, near miss, number offatalities, or injuries, material and in some cases environmental losses.

When analysing in details the findings from this inquiry, it shall be pointed out that the objectives are so various that covering all the above mentioned industrial areas and activities is rather impossible even with a very extended database. It implies that specialization with experts in the field to be covered will be sought. As a consequence a better networking of database operators will be required. Another positive effect of a networking will be the avoidance of multiple entries for the same incident. Improving the networking will require the development of a conunon accident data collection form on the basis of these in existence at European level for the MARS database or at the OECD-UN levels. Whatever this final form could be, more effbrts will be devoted first to the framework for inclusion in an accident database.

FRAMEWORK FOR INCLUSION IN AN ACCIDENT DATABASE

The main objective is the development öf a framework for planning and Operation accident-incident databases which will address different aspects on data collecting and recording and insure quality ofdata.

Currently, the members of AA group eonsidered that the reporting form should deal with four different aspects: facts. Emergency response, follow up and analysis. The final analysis will only be clear and consistent if a set of definitions is given for filling in the reporting form. All these conditions could be eonsidered äs the minimum set ofrequirements.

The facts reported should make reference to the original source of information and consider a much larger field of data than previously. Data currentIy available are: date, time of occurrence, location and establishment, work being done, immediate effects, accident type. The information is to be extended to people working in the area, Job supervision, permits issued, procedures used, ecological components (inland, freshwater, shore, offshore), mid-tenn and long tenn effects on people and area concemed, specific process, equipment and substances involved, chain ofevents and suspected causes... Regarding the emergency response (if relevant), more information is to be reported on the measures taken with chronology and organisations involved.

The follow-up is dealing with the following aspects: legal, administrative, penalties, disruption of the community life, techniques used for remediation, post-emergency survey (eco-systems, health), insurance and financial implication.

Last and not least, the final analysis should give information on causes related to the Operation, environment, Organisation and person, the accident category and severity, refening to accepted scales and the lessons leamed. It should be pointed out that gravity scales can ease comparison and classification of accidents allowing statistics and trend analysis and improve the reliability of data. An example is the gravity scale developed at the European level for industrial accidents involving dangerous chemicals [START_REF] Amendola | Gravity scales for classifying chemical accidents[END_REF]).

In the AA group, such a broad work is at a beginning stage, will imply database operators and will be carried out through an enquiry with some ofthe database operators concemed with the above mentioned directory.

For the füture, more data are to be collected on equipment and safety devices failures and less technical aspects such äs the influence ofthe human factor.

CONCLUSION

Sharing of reliable data from accidents is still questionable when loolfülg at the variety of industrial situations, materials involved and origins of data. More efforts should be devoted to investigate accidents according to a well defined and accepted form. Iniprovement of the relevant use of reliable data can only occur if the collecüon of data is carried out using validated data collection form and a framework for inclusion of data. It is the task of ESReDA "Accident Analysis" working group to develop actions in this area. We would be very pleased to take into account any Suggestion for this work and to have participation of new members.

ACKNOWLEDGEMENT

The author would like to thank all those (especially Brascamp, M., Funnemark, E., Harns, S., Keller, A.Z., Painter, D.)who partieipated in the ESReDA "Accident Analysis" working group since 1993 and ESReDA for iundmg\p^?

TABLE 3

 3

	AREAS FOR IMPROVEMENT
		Percentage
	Identification	49%
	Type ofactivities	39%
	Chemicals involved	49%
	Equipment involved	44%
	Physical phenomena' involved	40%

TABLE 4 ADDITIONAL

 4 FEATURES

	Additional Feature	Not necessary	Just for inform«tion	UsefuI	Highiy important
	Safety Management	7%	14%	50%	29%	UsefuI
	Initiating cause -Man madc	4%	2%	23%	71%	Highiy important
	Initiating cause -NaturaJ	6%	9%	29%	56%	Highiy important
	Environment -Geography	6%	23%	40%	31%	UsefuI
	Environment -Population	4%	27%	40%	29%	UsefuI
	Emergency response on site	9%	20%	37%	34%	UsefuI
	Emergency response -off site	10%	31%	35%	24%	UsefuI
	Consequences on man -immediate	9%	6%	20%	65%	Highiy important
	Mid term conscquenccs	6%	14%	40%	40%	Highiy important
	Long term consequcnces	8%	21%	33%	38%	Highiy important
	Financial costs	10%	33%	27%	30%	Just for infonnation
	Gravity scale	27%	21%	35%	17%	UsefuI
	Violations ofregulations	10%	23%	43%	24%	UsefuI
	References to Hterature	6%	13%	39%	42%	Highiy important
	Quality assurances 26%	26%	22%	29%	23%	UsefuI


B Cadet

-J P Pineau

L Pioche

Perception par les opérateurs des situations d'urgence en raffinerie

La conduite d'un procédé continu automatisé peut être décrite du point de vue des opérateurs comme un ensemble d'activités complexes. Selon le mode de fonctionnement du procédé (normal, perturbé, dégradé), l'activité des opérateurs s'inscrit dans un domaine plus ou moins connu de leur part. Ainsi, les opérateurs peuvent avoir à faire à des situations d'urgence tout à fait nouvelles. Or, la sécurité des procédés en raffinerie, notamment en situation d'urgence, dépend en bonne part des décisions et actions prises par les opérateurs. Celles-ci sont fortement dépendantes de la formation des opérateurs (formation initiale, permanente, formation aux situations d'urgence), de leur expérience, du collectif de travail, des moyens mis à leur disposition pour détecter et faire face aux différentes situations (outils de contrôle, procédures). Un des objectifs de la recherche qui a débuté dans une raffinerie française est la perception des situations d'urgence par les opérateurs d'installations de distillation et de conversion. La méthode utilisée a consisté en la réalisation d'entretiens avec des opérateurs afin de connaître leur perception de ce type de situation. L'objet essentiel de cet exposé sera une synthèse de leur perception des situations routinières et non-routinières, ces dernières comprenant des opérations spéciales à fréquence variable et des opérations d'urgence.

Compte tenu des apports de cette première partie de la recherche, celle-ci se poursuivra par l'analyse de données recueillies sur l'activité d'opérateurs lors d'une phase d'arrêt d'unité pour travaux, opération définie comme spéciale et n'ayant jamais été réalisée jusqu'à présent. Cette dernière a fait l'objet d'élaboration de procédures pour aider les opérateurs durant son déroulement.

A l'issue de ce travail, qui durera encore deux ans, les bénéfices escomptés pourraient concerner notamment la formation des opérateurs et la conception des procédures.

Operator perception in emergencies at refineries

B. Cadet* -J.P. Pineau** -L. Pioche** Process operations with computerised systems can be described from the operator's point of view as a set of complex activities in more or less known situations. Therefore, the operators must cope with emergencies in unknown conditions.

The operational safety in refineries, especially in emergencies, is partly dependent on decisions and actions taken by operators. They are strongly influenced by the initial and continuous training of operators (including emergency preparedness) by their experience, by their collective work, by measures available for detecting and coping with different situations (monitoring systems, procedures). A research work began in a French refinery. One of the objective of the research is to examine the perception of emergencies by operators of subsections of the refinery devoted to distillation and conversion. The method used was interviewing to understand the perception of routine and non-routine situations (special operations with various frequencies and emergencies).

Later, we will proceed with an analysis of the activities of operators in a planned special operation for which particular procedures were written.

At the end of this research which will last three years, the benefits to be drawn could imply the training of operators and the process of elaboration of procedures.

INTRODUCTION

En avril 1991, à Munich, l'atelier OCDE sur la prévention des accidents, mettant en jeu des substances dangereuses [START_REF]Workshop on the prevention of accidents involving hazardous substances : the role of human factor in plant operations -December 1991 (2) René Amalberti -La conduite des systèmes à risques[END_REF], a mis en évidence, de façon globale, l'importance du facteur humain dans la conduite des installations industrielles. Outre de nombreux paramètres de nature technique, il convient, pour étudier ce problème, de prendre en considération des caractéristiques spécifiques au comportement humain, ainsi que les processus de perception et de traitement de l'information, qui le déterminent.

C'est dans cette optique que se place la présente étude sur la perception d'opérateurs d'une raffinerie française, en référence à des situations que ces personnels sont amenés à traiter de façon routinière ou non routinière, dont les situations d'urgence. Les thèmes principaux abordés sont les problèmes de traitement de l'information, de catégorisation des situations et de prise de décision dans des industries à risques. L'exposé qui va suivre ne rend compte que des tous premiers résultats d'un recueil de données toujours en cours, puisqu'il s'étend sur plusieurs mois dans des conditions strictement définies. En l'état actuel, il paraît utile, dans la perspective d'un large débat, de présenter les références théoriques sur lesquelles se fonde ce travail.

L'exposé abordera successivement les quatre points suivants :

. aspects du travail humain dans la conduite de procédés, . mise en perspective du travail de recherche, . description générale de l'organisation du travail des opérateurs étudiés, . synthèse des entretiens semi-directifs.

ASPECTS DU "FACTEUR HUMAIN" DANS LA CONDUITE DE PROCEDES

La situation étudiée est, à plusieurs égards, similaire à celle que l'on rencontre dans divers secteurs lorsque la production d'un bien ou d'une denrée s'effectue à l'aide de systèmes à la fois complexes et puissants, mais qui génèrent aussi des risques.

Dans ces contextes, l'individu humain est placé dans des conditions cognitives très particulières, desquelles on peut dégager d'emblée quatre grandes caractéristiques (2) :

• complexité : les informations potentiellement utilisables pour modifier l'état du système sont nombreuses, de nature variée, éventuellement convergentes ou discordantes ; elles proviennent des interfaces opérateurs/systèmes de conduite, des interfaces entre procédés, entre opérateurs, entre services de l'organisation ... . incertitude : la plupart des signes (données) dont peuvent disposer les opérateurs, en particulier en situation d'urgence, ne leur fournissent pas de certitude mais confortent ou infirment des "états probables" ou des évolutions possibles ... . effets à grande échelle des prises de décision. La modalité d'action arrêtée à titre personnel ou en petit groupe (équipe) se traduit par des conséquences importantes, soit sur la production, soit sur la sécurité . existence possible d'un contexte émotionnel particulier, très apparent dans les situations d'urgence, qui se traduit souvent par la nécessité d'une réponse rapide dans un climat tendu qui est susceptible d'affecter la pertinence des procédures d'élaboration du jugement dans des circonstances où elles devraient être particulièrement efficientes.

Si l'on s'en tient aux décisions individuelles, on conçoit que l'opérateur, placé dans ces conditions, mobilise de nombreuses fonctions cognitives, non seulement pour s'y adapter, mais pour gérer la situation, en vue d'atteindre des objectifs définis. Si le cadre imparti à cette communication ne permet pas de les détailler, on peut cependant en dresser une courte liste. Les connaissances stockées en mémoire à long terme ou à court terme, ou encore en mémoire dite de travail (3), sont nécessairement mobilisées.

Les processus qui vont permettre l'acte perceptif vont se trouver mis en oeuvre et les recherches sur ce point ont montré que la perception est une construction (et non une donnée) qui implique rappels et attentes, anticipations et constructions du sens (4). Ainsi peuvent s'expliquer certaines "erreurs" dans lesquelles une indication "objective" (celle d'un résultat de mesure ou d'un cadran) reçoit une interprétation particulière.

Les opérateurs doivent également élaborer et gérer les "cartes cognitives" (5) des systèmes de production et de contrôle qu'ils utilisent, anticiper leur fonctionnement, localiser leurs éventuelles défaillances et déterminer des procédures substitutives de "rattrapage" en cas d'incident ou de panne. Toutes les opérations "non routinières" sont rendues d'autant plus délicates que les occasions d'y être confronté sont peu nombreuses puisqu'il s'agit d'événements rares.

MISE EN PERSPECTIVE DU TRAVAIL DE RECHERCHE

II y a une vingtaine d'années, la plupart des recherches d'ergonomie et de psychologie du travail faisaient référence à un "facteur humain" (6) (7), terme utilisé dans le milieu industriel et pris en compte par tous ceux qui s'attachaient à l'amélioration des conditions de travail. On cherchait alors à ce que la conception de certains dispositifs techniques facilite la réalisation du travail. Les concepts de référence d'une telle approche de la situation sont ceux d'une ergonomie classique, mais qui ne prenait pas en compte l'action positive de l'homme pour fiabiliser le système. Ils se sont principalement développés dans la recherche nord-américaine.

Cette conception, conjuguée avec les progrès de l'ingénierie, valorise de façon importante les améliorations -techniques successives jusqu'à obtenir de hauts niveaux de fiabilité des systèmes de production et de contrôle, et conçoit "l'erreur" comme une défaillance humaine. Les causes peuvent en être très diverses (mémoire défaillante, fausse perception, mauvaise compréhension d'une consigne, etc.), mais renvoient nécessairement au "maillon faible" de la situation, à savoir le facteur humain.

On remarque en effet que les mises en garde systématiques contre ces erreurs et les formations détaillées consacrées au traitement de tel type de dysfonctionnement ont une efficacité limitée sur le traitement ultérieur des erreurs dès lors que celles-ci ne sont pas identifiées avec clarté et sûreté.

Une deuxième conception, moins normative, plus globale, mais aussi plus récente, se rattache à des processus de traitement de l'information dans l'évaluation et la décision. Elle s'attache à l'étude des activités mentales des opérateurs en vue d'améliorer la connaissance des processus qu'ils mettent en oeuvre et, partant, de leurs compétences professionnelles. Ce courant se rattache à l'ergonomie cognitive (8), principalement appliquée à l'étude des technologies complexes. Cette option est principalement représentée dans la recherche européenne et, notamment francophone. Elle étudie l'activité de travail de l'opérateur, à savoir les processus physiques et mentaux utilisés pour accomplir la tâche prescrite, tâche qui est repérable en termes d'objectifs et de procédures.

L'objet central des recherches est l'explicitation des processus à l'oeuvre dans une prise de décision afin de comprendre et alors d'analyser les modalités de son élaboration. Dans ce cas, l'erreur, lorsqu'elle existe, est appréhendée comme le résultat d'un processus d'élaboration et non pas simplement comme une défaillance. En analyser les déterminants et en connaître les conditions évitera son renouvellement, plus sûrement que ne le feraient des consignes.

Au total, nous proposons un renversement de la problématique qui avait dominé l'atelier OCDE de Munich de 1991. Au lieu d'essayer de faire disparaître les erreurs humaines en les éliminant dès que possible, comme des manifestations aberrantes, il semble plus pertinent de les analyser en termes généraux, à partir d'observations des conditions de leur apparition, afin de pouvoir les éliminer selon des modalités raisonnées et précoces. En particulier, nous prendrons comme position de départ que c'est l'exercice du diagnostic qui créera réellement les possibilités d'échapper à des situations dangereuses et à leurs conséquences dommageables. Mais, l'homme restant faillible, il faudrait lui donner les moyens de détecter et récupérer l'erreur (9).

DESCRIPTION GENERALE DE L'ORGANISATION DU TRAVAIL DES OPERATEURS ETUDIES

4.1-L'organisation du travail

Cinq unités sont conduites depuis la salle de contrôle : l'unité de distillation et quatre unités de conversion.

85 opérateurs sont affectés à cette salle de contrôle. Ils sont répartis en cinq lignes qui se relaient, en horaires postés pour assurer la continuité de la production. Une ligne se divise elle-même en deux équipes : une équipe -5 personnes minimum à 7 maximum -conduisant l'unité de distillation, et une équipe -7 personnes minimum à 10 personnes maximum -pour conduire les unités de conversion.

4.2-Les différentes fonctions des opérateurs

Chaque équipe est constituée d'opérateurs extérieurs, de tableautistes (un pour la distillation, deux pour la conversion) et d'un chef opérateur.

Les opérateurs extérieurs ont pour mission de surveiller l'état des unités et des équipements par des rondes sur le terrain, de prendre des échantillons, d'effectuer des opérations, si nécessaire en coordination avec le tableautiste. Les tableautistes surveillent le bon fonctionnement des procédés, optimisent leur fonctionnement, doivent diagnostiquer et récupérer les dysfonctionnements en collaboration avec les opérateurs extérieurs. Le chef opérateur a pour mission de superviser l'ensemble du travail effectué, d'avoir une vision globale des procédés. Il doit avoir connaissance de leurs dysfonctionnements (matériels, process ...) ; il s'occupe également de la signature des permis de travail et de la gestion de son personnel. En cas de situation critique, c'est à lui que reviennent les prises de décisions importantes (comme arrêter une unité, par exemple).

Toute personne commence par occuper un poste d'opérateur "extérieur". Ultérieurement, elle peut occuper un poste de tableautiste, et éventuellement de chef opérateur. Lorsque les opérateurs sont habilités (c'est-à-dire déclarés officiellement par la hiérarchie comme pouvant tenir tel poste) sur plusieurs postes, ils "tournent" d'un poste à l'autre. Ainsi, un opérateur habilité tableautiste tiendra de façon plus ou moins régulière les postes "extérieur" pour lesquels il est habilité.

4.3-Configuration de la salle de contrôle

Elle est constituée de trois postes de commande informatisés. Trois unités de conversion sont conduites depuis une console de technologie TDC 3000 ; la dernière unité de conversion et l'unité de distillation sont conduites depuis une console TDC 2000.

A l'entrée de la salle de contrôle se trouvent les deux bureaux des chefs opérateurs. Des séparations en verre permettent à ces derniers de voir les tableautistes et inversement. Une pièce, proche de la salle sert de lieu de relèves aux opérateurs extérieurs. Cependant, l'équipe n'est pas séparée sur des lieux de travail distincts et se réunit en salle de contrôle selon les besoins.

4.4-Quelques mots sur la formation des opérateurs

Après une formation générale (mathématiques, physique, chimie, mécanique, raffinage ...) suivie dans une école spécialisée (externe à l'entreprise), les opérateurs sont formés à chaque poste par compagnonnage. En complément à cette méthode, ils consultent les procédures. Celles-ci couvrent tous les types de situations (d'exploitation normale, d'opérations spéciales, de situations d'urgence) sans être pour autant exhaustives sur les configurations de situations d'urgence. La pratique de la consultation des procédures est fondamentale pour se former aux situations de travail que l'opérateur ne connaîtra pas nécessairement durant sa formation. l'entreprise lors de "l'habilitation".

Si ces dernières jugent l'opérateur apte, celui-ci est "habilité" à tenir ce nouveau poste (ce qui implique qu'il peut le tenir seul).

De plus, les opérateurs suivent une formation de pompier, prolongée en formation continue par des exercices au moins annuels.

Enfin, la formation continue s'attache à maintenir/développer les connaissances des opérateurs sur le traitement des situations d'urgence par des simulations sur papier organisées régulièrement dans le cadre de chaque équipe. Les simulateurs sont également utilisés pour la formation des tableautistes à ce type de situation mais de façon plus irrégulière.

Après cette description de l'organisation du travail des opérateurs de cette salle de contrôle d'une raffinerie, nous présentons dans la section suivante une synthèse d'entretiens réalisés avec ceux-ci.

SYNTHESE DES ENTRETIENS SEMI-DIRECTIFS AVEC DES OPERATEURS

5.1-Objectifs poursuivis

Pour mieux comprendre la perception des opérateurs de leur situation de travail, ces entretiens répondaient à un double objectif :

• déterminer ce qu'est une situation d'urgence • prendre connaissance de divers aspects de leur travail et établir un "état des lieux" sur ces points.

Dans le cadre du premier objectif, le thème des situations d'urgence nécessitait de connaître au minimum les situations de travail qui, pour les opérateurs n'étaient pas de l'ordre de l'urgence sans être pour autant des situations de travail routinières. Ceci nous a donc conduits à leur demander de s'exprimer sur ce qu'était pour eux : une situation de travail routinière, non routinière et d'urgence. A partir de leurs réponses, nous avons dégagé les caractéristiques de la situation d'urgence, ceci pour élaborer ensuite une méthodologie d'étude de ces situations.

Dans le cadre du second objectif, les thèmes suivants ont été abordés :

• la formation, initiale et continue,

• le travail en équipe, • l'utilisation des procédures,

• les différents outils de travail,

• les évolutions du contenu du travail et de son organisation, les évolutions technologiques ... La diversité des sujets abordés en entretiens a été réduite pour la présente communication autour de deux grands axes : les différentes situations de travail -routinières / non routinières / d'urgence -et l'utilisation des procédures.

5.2-Méthodologie

Afin de constituer un échantillon représentatif d'opérateurs volontaires, nous avons tenu compte de plusieurs variables :

• le nombre d'opérateurs interrogés par rapport au nombre total (21 sur 85, soit environ un quart de l'effectif total) • les fonctions des opérateurs, à savoir des opérateurs extérieurs, des tableautistes, des chefs opérateurs, • leur affectation en distillation ou en conversion, • leur ancienneté dans l'entreprise et dans leur dernière fonction.

Les entretiens ont été enregistrés sur le site avec un dictaphone et retranscrits par écrit. Au terme de ce travail, nous avons présenté à chaque ligne (donc à tous les opérateurs) les opinions exprimées dans les entretiens sur les situations de travail (routinières / non routinières / d'urgence). Cette dernière étape a permis aux opérateurs de dialoguer sur leurs différences de perception de leurs situations de travail. Elle nous a permis de noter les commentaires les plus fréquents et d'évaluer de façon globale la représentativité des entretiens.

5.3-Les situations de travail routinières/non routinières

Les réponses des opérateurs aux questions "qu'est pour vous une situation de travail routinière / non routinière ?" étaient variées. La plupart du temps, les opérateurs ont répondu par l'évocation d'exemples de situations de travail qu'ils considéraient comme entrant dans l'une ou l'autre catégorie. Durant les présentations en équipes, les opérateurs étaient quelquefois en désaccord avec les points de vue de leurs collègues interrogés. Ainsi, si des opérateurs considéraient telle situation comme routinière, un ou d'autres opérateurs pouvaient la considérer comme non routinière (sans être d'urgence, les situations d'urgence étant traitées dans la section suivante). Ces divergences d'opinions exprimées semblent s'expliquer sur la base de 6 critères.

Ces six critères sont les suivants :

• La périodicité / fréquence de la situation, • L'expérience acquise par l'opérateur de cette situation, son ancienneté dans le poste de travail, • Le contenu du travail est-il différent du travail habituel ? • La situation se manifeste-t-elle par des perturbations au niveau du process, des pannes ou dysfonctionnement d'équipements ? • L'opérateur évalue-t-il des risques* (pour le process et/ou pour la personne si l'opération se passait mal) plus importants qu'en fonctionnement normal de l'unité ?

• Le dernier critère, la "variabilité individuelle" permet d'expliquer les différences de perception entre opérateurs lorsqu'aucun des critères précédents ne semble pertinent. La variabilité individuelle est liée à l'unicité de chaque individu, qui vit une histoire singulière, a une perception du monde extérieur qui lui est propre ... La disparité de perception des opérateurs sur le caractère routinier ou non routinier de mêmes situations, visible lors des présentations dans les équipes, peut s'expliquer par une pondération différente de ces critères.

Par exemple, un tableautiste considère que l'opération spéciale x (définie comme telle dans les procédures) s'inscrit dans le cadre des situations de travail routinières car sa fréquence de réalisation était importante à une période donnée. D'autres opérateurs ne la considèrent pas comme routinière, car elle constitue une opération comportant des risques. Autre exemple : un jeune opérateur exprime que la première fois qu'il a réalisé l'opération spéciale y, il ne l'a pas considérée comme une opération routinière. L'opérateur se réfère ici aux critères de l'expérience acquise et de l'ancienneté. D'autres opérateurs, qui ont déjà réalisé cette opération plusieurs fois répondent à cela, que y reste une opération non routinière dans la mesure où il s'agit d'une opération présentant des risques pour l'individu et parce qu'elle est réalisée rarement.

Par contre, les opérateurs sont quasiment tous d'accord sur le fait que les opérations spéciales, comme les arrêts et les démarrages prévus sont des situations de travail non routinières, car le contenu de leur travail diffère de celui en période de production de l'unité, et la fréquence de ces situations est faible (tous les ans, tous les 5 ans ...).

La distinction situation de travail routinière/non routinière soulève le problème de l'accoutumance des opérateurs à la perception du risque. Ce n'est pas parce que des opérateurs estiment une opération considérée "à risques" comme une situation de travail routinière qu'ils minimisent ces risques ; cela peut signifier simplement qu'ils se réfèrent à un critère de fréquence de réalisation de l'opération.

Les présentations de la synthèse des entretiens individuels ont été effectuées à dessein à l'ensemble des opérateurs. Ceux-ci étaient au moins d'accord avec une ou deux descriptions de leurs collègues interrogés en entretiens individuels. Cela signifie que la diversité des situations de travail évoquées par les opérateurs en entretien reflète non seulement la diversité des situations de travail vécues mais également qu'elle est représentative de la diversité des perceptions de celles-ci par l'ensemble des opérateurs.

* les risques considérés (conséquences dommageables et probabilités) : corrosion tour, pollution de bacs, produits non conformes, fuites d'hydrocarbures et d'acides, explosion, incendie...

5.5-Les situations d'urgence

Nous avons demandé aux opérateurs de répondre aux questions suivantes : "pour vous, qu'estce qu'une situation d'urgence ? en avez-vous vécu ?"

Les 21 opérateurs interrogés ont répondu le plus souvent par évocation d'exemples et quelquefois par la définition de caractéristiques générales des situations d'urgence.

La diversité des réponses et des appréciations des opérateurs sur les descriptions de situations d'urgence met en exergue plusieurs niveaux d'urgence. Ces niveaux dépendent de la nature des risques (ou des conséquences dommageables probables) à éviter. Par ordre croissant de situation d'urgence, les conséquences dommageables que les opérateurs veulent éviter sont :

• Niveau 1 : les perturbations au niveau du procédé, la production de produits nonconformes, • Niveau 2 : l'arrêt imprévu de l'unité (ce qui signifie sa mise en sécurité et l'arrêt de la production de produits), la dégradation du matériel (pompes, tours, fours ...), la pollution de bacs, • Niveau 3 : les fuites d'hydrocarbures, de produits toxiques, le feu, l'explosion. Dans ce type de situations, l'atteinte corporelle est possible. L'action des opérateurs est alors tournée vers des moyens de lutte pour que le phénomène ne prenne pas d'ampleur et si possible pour atténuer les effets, ceci tout en se protégeant soi-même du risque important d'atteinte corporelle dans ces situations d'urgence.

Etant donné que les situations sont dynamiques, il est possible de passer d'un niveau croissant d'urgence à l'autre.

Pour le niveau 1, des divergences d'opinions sur la qualification de situation d'urgence ont été exprimées. Certains opérateurs considèrent que ce niveau correspond à des situations à traiter pour éviter des problèmes plus importants, mais ne le considèrent pas comme une situation d'urgence en tant que telle.

Une autre caractéristique importante d'un point de vue psychologique, exprimée par des opérateurs, a trait à l'incertitude liée aux situations d'urgence. Cette incertitude est notamment due à la difficulté d'établir en temps réel un diagnostic des causes de certaines situations. Les chefs opérateurs doivent prendre une décision quant aux mesures à prendre, notamment décider de l'arrêt de l'unité et de sa mise en sécurité même s'ils n'ont pas tous les éléments nécessaires pour établir un diagnostic de la situation. Ainsi, les opérateurs sont quelquefois amenés à réaliser des actions sans connaître les causes des dysfonctionnements.

D'autres opérateurs ont décrit des situations de marche dégradée, où des actions de récupérations sont effectuées, mais pour lesquelles les opérateurs ne savent pas si l'unité va "déclencher" par alarme d'urgence malgré leurs actions, ou au contraire si elles vont permettre d'éviter l'arrêt d'urgence.

Ainsi, si l'arrêt imprévu d'une unité est considéré par la grande majorité des opérateurs comme étant une situation d'urgence (ceci correspond au niveau 2), des opérateurs ont expliqué que des situations où le risque d'arrêt de l'unité était important étaient également des situations d'urgence. Ce sentiment est lié à l'incertitude quant à l'évolution que prendra la situation. On se situe là entre le niveau 1 et le niveau 2 de la situation d'urgence définie plus haut.

La délicate activité d'évaluation de la situation d'urgence et de l'ampleur des risques de la situation Des opérateurs ont défini la situation d'urgence comme une situation où il faut protéger les hommes et le matériel. Or, dans certains cas, ces deux objectifs peuvent être en conflit. Par exemple, dans le cas d'une fuite d'un produit inflammable (risque de flash), l'opérateur en s'approchant plus ou moins près de la source de la fuite prend un risque pour sa propre personne physique dans le but de réduire les conséquences dommageables possibles de cette fuite sur les équipements, sur le procédé, et éventuellement sur des tiers. Il s'avère que ce type de situation est extrêmement délicat à gérer et repose sur une bonne évaluation des risques pris par les opérateurs pour récupérer l'incident.

La baisse importante de la fréquence des situations d'urgence

Les opérateurs ont évoqué l'évolution dans le temps de la fréquence des situations d'urgence vécues. S'il y a plus de dix ans (environ), les situations d'urgence étaient fréquentes, la fiabilité des équipements ayant beaucoup progressé, celles-ci deviennent rares. Bien entendu, ceci rassure les opérateurs, mais les jeunes opérateurs s'inquiètent de leurs capacités et compétences réelles pour les traiter, bien qu'ils soient formés à faire face à ces situations.

L'importance du travail collectif dans les situations d'urgence L'aide d'autres opérateurs et/ou du chef opérateur a été très largement évoquée comme un élément fondamental et rassurant pour faire face aux situations d'urgence. Ainsi, les chefs opérateurs disent tenir compte de l'expérience de chacun des membres de leur équipe (également de la nature de la situation) pour déterminer où il pourrait être un renfort. En conversion, en cas de situation d'urgence sur une unité, l'opérateur extérieur affecté à celle-ci reçoit de l'aide d'autres opérateurs surveillant les autres unités (cela est possible du fait de la polyvalence des opérateurs). C'est pourquoi les situations évoquées comme très problématiques dans les équipes de conversion sont celles qui affectent toutes les unités simultanément ; dans ces cas, chaque opérateur opère sur "son" unité. Outre le fait de se sentir épaulé (quelquefois par un opérateur plus expérimenté que soi), l'importance du travail collectif a trait en premier lieu à la rapidité des actions de récupération.

Sur la base de toutes ces réponses, nous avons dégagé les caractéristiques communes à toutes les situations d'urgence qui nous ont été décrites. Cela nous a permis de proposer la définition suivante.

II s'agit d'une situation ayant une dynamique propre où l'opérateur évalue des risques (de différentes natures) plus importants qu'en fonctionnement normal. L'activité de l'opérateur va alors être tournée vers l'évitement de la transformation de ces risques en conséquences dommageables. Cet évitement, du fait de la dynamique de la situation, consiste à mener les actions adéquates dans les temps appropriés afin que les risques n'augmentent pas et/ou que leurs natures s'aggravent.

Pour la plus grande majorité des opérateurs "mener les actions adéquates dans les temps appropriés" a été exprimé par "réagir vite" c'est-à-dire par la rapidité d'action.

Enfin, pour préparer et aider les opérateurs à pouvoir traiter des situations d'urgence, des procédures d'urgence ont été rédigées. Les observations sur la perception des procédures sont présentées dans la section suivante.

Les nombreuses fonctions des procédures

Par conséquent, on remarque que les procédures ont plusieurs fonctions :

• outil de formation et de préparation aux situations d'urgence mais également aux opérations spéciales surtout lorsqu'elles sont réalisées pour la première fois par l'ensemble des opérateurs ou par les plus récemment embauchés. • outil d'aides en situation réelle. Ainsi, elles permettent de connaitre les opérations à effectuer, leur séquencement temporel, les entités à surveiller, les pièges à éviter quelquefois aussi. • outil collectif permettant d'assurer la coordination entre les opérateurs extérieurs et le tableautiste et la transmission d'informations lors de la relève de poste.

5-Conclusion

La méthode des entretiens semi-directifs sur le lieu de travail a permis de montrer la diversité des perceptions des opérateurs d'une raffinerie française quant à leurs situations de travail routinière, non routinière et d'urgence.

Leurs perceptions des situations routinières, non routinières (y compris l'urgence) peuvent être mises en relation avec six critères : périodicité, expérience acquise, contenu inhabituel du travail, perturbations du process, modalités d'évaluation des risques, variabilité interindividuelle. En ce qui concerne les perceptions des opérateurs sur ce qu'est une situation d'urgence, la notion de niveaux dans les situations d'urgence exprimée par les opérateurs montre que, pour le ou les premiers niveaux d'urgence, des opérateurs considèrent qu'ils correspondent à des situations où il faut réagir vite, mais non à des situations d'urgence de leur point de vue. Ces différences sont peut-être partiellement explicables, par la diversité des expériences vécues, sachant que les opérateurs "les plus anciens" dans l'entreprise ont connu davantage de situations d'urgence. Sur cette base, une définition de la situation d'urgence a été proposée.

Ces entretiens ont mis également en exergue l'importance des procédures dans l'activité des opérateurs pour la formation initiale et en situations d'opérations spéciales et d'urgence. Elles ont de nombreuses fonctions : outil de formation et de préparation, outil d'aides en situation réelle, outil collectif de coordination intra-équipe et inter-équipes.

La poursuite de ce travail de recherche comprendra l'analyse de deux types de situations de travail :

-une situation réelle d'opération spéciale jamais réalisée jusqu'à présent, pour laquelle des procédures ont été rédigées. -une situation d'urgence simulée sur simulateur en laissant à disposition les procédures d'urgence aux opérateurs.

Dans chacune de ces situations, nous analyserons l'activité des opérateurs (leurs actions et les processus mentaux mis en oeuvre). Nous étudierons ainsi comment les opérateurs établissent un diagnostic en situation dynamique de contrôle de processus, comment ils utilisent les procédures, comment ils interviennent collectivement afin de gérer au mieux ces deux types de situations.

  5.6-L'utilisation des procéduresGlobalement, les opérateurs disposent de trois classes de procédures en salle de contrôle : de routine, d'opérations spéciales et d'urgence. Elles se présentent sous forme de documents papier regroupés dans des classeurs.Une procédure est rédigée à la fois pour le tableautiste et les opérateurs extérieurs. Ils possèdent ainsi le même support de référence. Les procédures sont élaborées par des agents techniques, anciens chefs opérateurs (et donc anciens opérateurs). Dans cette mission, ils sont régulièrement secondés par des opérateurs détachés à la journée. /utilisation des procédures en phase d'opération spéciale Un arrêt, un redémarrage d'unité, la mise à disposition de l'unité pour travaux de maintenance sont des opérations dites spéciales.Contrairement aux situations d'urgence, les opérateurs extérieurs partent sur les unités avec une photocopie de la procédure, l'original étant utilisé par le tableautiste en salle. Généralement, les opérateurs extérieurs annotent la photocopie de la procédure qu'ils prennent sur eux par des "OK", "fait" sur ce qu'ils ont déjà effectué. Le tableautiste fait de même sur la procédure dont il dispose à la console. Cela leur permet de repérer ce qu'il reste à faire dans l'ensemble de la procédure. Bien que les manoeuvres se faisant à l'extérieur soient écrites dans les procédures, les opérateurs extérieurs attendent la demande d'exécution donnée par le tableautiste, ceci pour que toutes les opérations soient coordonnées. Cependant, le fait d'avoir la procédure sur soi permet à l'opérateur extérieur d'anticiper certaines manoeuvres, de vérifier des appareillages, de suivre le déroulement effectif des opérations à partir de la procédure qui en décrit l'ensemble... À la fin du quart, avant la relève, de façon individuelle ou collective, la procédure originale utilisée en salle de contrôle doit être mise à jour par rapport aux opérations réellement faites afin que l'équipe assurant la relève sache où elle doit poursuivre la procédure. Aussi, il est fréquent que la procédure soit une des bases de la relève de poste en situation d'opérations spéciales, ceci autant pour les opérateurs extérieurs, que pour les tableautistes et les chefs opérateurs.

	L'utilisation des procédures pour les situations d'urgence
	Les opérateurs utilisent les procédures d'urgence comme un outil de formation/préparation à
	ce type de situations. Lors des habilitations, ils sont interrogés sur les actions à prendre lors de
	différentes configurations de situations d'urgence.
	Lors de la survenue de situations d'urgence, les opérateurs (toutes fonctions confondues)
	expliquent qu'ils ne peuvent consulter les procédures dans les premiers temps car ils doivent
	effectuer au plus vite des actions de mise en sécurité. D'où l'importance, disent des opérateurs,
	d'avoir acquis des "réflexes/automatismes" d'actions auparavant.
	Les opérateurs extérieurs ne disposent pas de la procédure d'urgence avec eux sur le terrain
	lorsqu'ils opèrent. Des tableautistes expliquent qu'ils peuvent aller la chercher après avoir
	effectué les premières actions importantes. Alors du tableau, en s'appuyant sur la procédure,
	ils peuvent guider les opérateurs extérieurs sur le terrain par la radio.

Néanmoins, le recours aux procédures en situation d'urgence n'est pas systématique, celles-ci ne couvrant pas tous les cas pouvant survenir. î