Source: https://www.scribd.com/document/221691339/Analisis-de-Seguridad
Timestamp: 2017-05-29 16:35:52+00:00

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Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 EVALUACIÓN DE RIESGOS DE PROCESO EN INSTALACIONES INDUSTRIALES UNA INTRODUCCIÓN A LAS TÉCNICAS DE MAYOR APLICACIÓN PARA LA EVALUACIÓN DE RIESGOS: WHAT – IF? HAZOP FAULT TREE ANALISIS Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 ING. ERNESTO CASTAÑEDA M. OBJETIVOS • Entender qué es una evaluación ¨o analisis" de riesgo. • cPorqué, cuando y cómo se lleva a cabo un analisis de riesgo? • Conocer y diferenciar, para su selección y uso las diferentes técnicas mas usadas para el analisis de riesgo. • Aplicar mediante casos practicos las técnicas de evaluación de riesgo. • Entender las consideraciones sobre el seguimiento a los planes de acción y recomendaciones generadas por dichos estudios. ANTECEDENTES DEL ANÀLISIS DE RIESGO Un riesgo es una caracteristica fisica o quimica inherente a un material, la cual tiene el potencial de causar dano. Un estudio de evaluación de riesgo (Hazard Evaluation) es un esfuerzo organizado para identificar y analizar la importancia de las situaciones riesgosas asociadas con una actividad o proceso especifico. Especificamente, las evaluaciones de riesgo son usadas para resaltar debilidades en el diseno y operación de sistemas que pudiesen provocar liberaciones de quimicos, fuegos o explosiones. Estos estudios le otorgan a las organizaciones información para enfocar la toma de decisiones, con el fin de mejorar la seguridad y la administración de los riesgos dentro de sus operaciones. Usualmente los analisis de riesgos se enfocan a los problemas de seguridad de proceso, como por ejemplo, los efectos de una inesperada liberación de un quimico sobre el personal y el publico en general. Por lo que estos estudios complementan a estudios mas tradicionales en el campo de la higiene y seguridad industrial, cuyos objetivos son los de proteger en contra de resbalones, caidas, uso de equipo de protección personal, monitoreos de exposición a quimicos de los empleados, etc. Aun cuando las evaluaciones de riesgo son fundamentalmente dirigidas para proveer información relacionada con aspectos de seguridad, pueden también ser usadas para investigar aspectos de operación, económicos y aspectos ambientales. Aun cuando comunmente los estudios de evaluación de riesgo involucran el uso de técnicas cualitativas para analizar las posibles fallas de equipo y errores humanos que puedan conllevar a un accidente, los estudios pueden también resaltar deficiencias en los sistemas gerenciales de un programa de seguridad de procesos. Asimismo, independientes evaluaciones de riesgo pueden ser usadas dentro de otros elementos de un programa de administración de riesgos. Por ejemplo, técnicas de evaluación de riesgo pueden ser usadas (1) para investigar las causas probables de un incidente que ya sucedió, (2) como parte de un programa de administración de cambios en una localidad, y (3) identificar equipo critico desde el punto de vista de seguridad, para su mantenimiento, pruebas e inspecciones como parte del programa de conservación del equipo mecanico de la planta. Estos estudios pueden ser desarrollados para ayudar a administrar los riesgos de un proceso desde sus etapas iniciales de investigación y desarrollo (R8D); durante la ingenieria de detalle y construcción; Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 periódicamente durante el tiempo de vida de dicha operación; e inclusive dentro del periodo de cierre y desmantelamiento del mismo. Los beneficios de un programa de evaluación de riesgos puede ser substancial, aun cuando ninguno de estos efectos puede ser facilmente medido en un corto periodo de tiempo. Estos beneficios pueden ser: • Nenos accidentes durante el periodo de vida del proceso • Consecuencias reducidas en aquellos accidentes que pudiesen ocurrir • Nejora en la respuesta a emergencias • Nejoramiento del entrenamiento y del entendimiento sobre el proceso • Operaciones mas eficientes y productivas • Nejora en las relaciones con agencias regulatorias y con la comunidad. Sin embargo, estos beneficios no pueden ser obtenidos sin una importante inversión. Dependiendo en qué tan complejo y grande sea nuestro proceso u operación, una evaluación de riesgo puede requerir desde un par de horas hasta varios meses para poder ser completado. Es también extremadamente importante el que las técnicas de evaluación de riesgo seleccionadas sean las adecuadas, esto para evitar el desperdicio de esfuerzo debido al excesivo estudio de un problema mas de lo necesario. Usuarios y supervisores de estudios de evaluación de riesgos necesitan estar concientes que aun con un programa de evaluación de riesgos de alta calidad, existen un determinado numero de limitaciones: 1. Los analistas nunca deberan estar seguros de haber identificado todos los riegos, situaciones potenciales de accidente, causas y efectos. 2. Generalmente, los resultados y beneficios de llevar acabo estudios de evaluación de riesgos no pueden ser directamente verificados. Los ahorros provenientes de la prevención de accidentes no pueden ser certeramente estimados. 3. Los estudios de evaluación de riesgos son basados en conocimientos existentes sobre una operación o un proceso. Si la quimica del proceso no es bien conocida, si los planos relevantes o los procedimientos no son los exactamente llevados acabo, o si el conocimiento disponible sobre el proceso por parte del grupo de estudio no refleja la forma en que el sistema actualmente es operado, entonces los resultados del estudio de evaluación de riesgo podrian ser invalidos. Esto podria llevar a la gerencia a tomar pobres decisiones sobre la administración de riesgos. +. Las evaluaciones de riesgos dependen importantemente de juicios subjetivos, consideraciones, y de la experiencia del analista. Cuando es analizado el proceso por diferentes grupos de analistas igualmente competentes, puede generar de alguna manera resultados diferentes. "Llevar acabo evaluaciones de riesgo de alta calidad a lo largo de la vida del proceso no puede garantizar que no ocurran accidentes". RELACIÓN DE LA EVALUACIÓN DE RIESGOS CON LAS ESTRATEGIAS DE ADMINISTRACIÓN DE RIESGOS. Durante los pasados anos, un importante progreso ha tenido lugar hacia la institucionalización formal del los Programas de Administración de Riesgos, no sólo en los paises industrializados, sino también en los Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 paises en proceso de industrialización. Este incremento en la actividad fue motivado por una variedad de factores, incluyendo; 1) el que ocurrieran un mayor numero de accidentes, 2) una legislación mas agresiva e iniciativas regulatorias en materia de seguridad de procesos, y finalmente 3) la publicación y evolución de diversos modelos de programas de administración de riesgos dentro de diversas organizaciones industriales. Quizas, aun mas significativo fue la creciente preocupación y el propio interés de las companias en que, en el largo plazo, el operar plantas seguras se traduciria en un mejor desempeno de negocios redituables y mejores relaciones, tanto con las comunidades como con las agencias regulatorias. Dentro de los lineamientos generalmente reconocidos por el CCPS ¨Centro para la Seguridad de Procesos, del !nstituto Americano de !ngenieros Quimicos", para la implementación y conducción de un programa de administración de seguridad de procesos, dos de ellos tienen que ver directamente con la problematica del manejo de riesgos inherentes a las instalaciones y operaciones. El elemento sobre las revisiones a los proyectos de capital especifica que se deberan realizar estudios de riesgos a lo largo de la vida de un proyecto, el cual generalmente involucra técnicas de Evaluación de Riesgo. El elemento de la administración de riesgos cubre la identificación de riesgos, revisión del riesgo y selección de las alternativas de control de riesgos a través de la vida de operación de la instalación. Otros elementos (como; la administración de cambios, entrenamiento, investigación de incidentes) pueden también involucrar el uso de técnicas de Evaluación de Riesgos. El implementar un programa de Administración de Seguridad de Procesos puede ayudar a una organización a manejar el riesgo en una instalación a través de su vida util. La gerencia debe ser capaz, en diferentes momentos, de desarrollar y mejorar el entendimiento de las cosas que pueden contribuir al riesgo de las operaciones en sus plantas. Y el desarrollando de dicho entendimiento del riesgo requiere el contestar tres preguntas especificas: • cQué puede ir mal? • cQué tan probable es esto? • cCuales pueden ser los impactos? El esfuerzo necesario para desarrollar este entendimiento del riesgo dependera de: 1) que tanta información la organización posee respecto a accidentes potenciales y 2) la circunstancia especifica que define la necesidad de la organización de poseer mejor información del riesgo. Si la organización cuenta con un amplia y profunda experiencia sobre el proceso u operación determinada, entonces sólo sera necesario llevar acabo un breve analisis formal. En estas situaciones, herramientas de evaluación de riesgo fundamentadas en experiencia son comunmente usadas (por ejemplo, listas de chequeo) para manejar el riesgo. Por el otro lado, de no existir una base relevante o adecuada de experiencia, la organización tendra que confiar en técnicas analiticas para generar ¨respuestas" a las tres preguntas del riesgo, para cubrir satisfactoriamente las necesidades de administración de riesgos. En estas situaciones, las organizaciones generalmente utilizan técnicas de evaluación de riesgos de tipo predictivo, para evaluar la importancia de accidentes potenciales de forma creativa. PREPARACIÓN PARA LA EVALUACIÓN DE RIESGOS El éxito de un estudio de evaluación de riesgo no sucede fortuitamente; resultados satisfactorios son producto de esfuerzos concertados de toda una organización. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Para obtener los maximos beneficios de un programa de evaluación de riesgos, la gerencia debera fomentar una cultura corporativa y crear la infraestructura que soporten a los grupos de evaluación de riesgos, asi como para llevar acabo los referidos estudios, como para implementar los resultados de los mismos. Existen tres compromisos clave que deberan hacerse para crear la infraestructura necesaria para llevar acabo un programa de evaluación de riesgos óptimo desde el punto de vista costo-efectividad. Estos son: el compromiso de organizar y mantener el conocimiento y la información relacionada a los procesos, el compromiso de asignar y dar soporte al personal que participe en dichos grupos de evaluación y finalmente el compromiso de actuar sobre los resultados de los estudios de una manera pronta y efectiva. El primero se refiere a desarrollar un sistema que genere y mantenga actualizada la información relacionada a los procesos y equipos. Por ejemplo, dibujos esenciales y procedimientos de operación deberan ser mantenidos actualizados a través de estandares internos, politicas y listas de chequeo de uso periódico. Nas aun, una organización debera contar con administración practica de control de cambios, para asegurar que todas las modificaciones son adecuadamente revisadas y que tanto los dibujos esenciales como los procedimientos de operación sean actualizados. El segundo compromiso requiere de que la gerencia a través de la organización provea de personal adecuadamente competente y preparado para participar en tareas de evaluación de riesgo y asimismo, se le reconozca la importancia de su participación en dichas tareas (a través de cartas, recomendaciones para promociones, etc.) El tercer compromiso involucra el crear un sistema que no sólo cree y mantenga los resultados de los estudios de riesgo, sino que también de seguimiento a las respuestas de la gerencia hacia tales recomendaciones y asegure la resolución e implementación de planes de acción a tiempo (Ej. Aceptación, rechazo, sustitución o modificación). Objetivos y Alcance del Análisis de Riesgos La gerencia debera definir claramente objetivos, alcance y fechas compromiso para cualquier estudio de evaluación de riesgo. Esta información es esencial para que el estudio se realice eficientemente -analistas con falta de claridad en los objetivos podrian desperdiciar tiempo examinando partes o procesos o situaciones de poca relevancia para la gerencia-. La apropiada asignación de objetivos para un estudio de evaluación de riesgo depende de diversos factores , incluyendo en qué fase de la vida del proyecto el estudio de evaluación de riesgo se lleva a cabo. Obviamente, conforme el proyecto evoluciona, los tipos de situaciones de riesgo a ser investigadas van a cambiar, desde preguntas basicas sobre la quimica del proceso hacia preguntas mas complicadas en relación al equipo y a los procedimientos. Por ejemplo, un equipo de evaluación de riesgos puede ser requerido a identificar especificamente violaciones potenciales a regulaciones, locales, federales, etc; o a politicas de la compania, estandares industriales, etc. Requerimientos de Información Los estudios de evaluación de riesgos pueden ser llevados acabo utilizando cualquier tipo de información del proceso disponible, incluyendo diagramas de flujo en forma esquematica; información comprensible Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 sobre datos quimicos del proceso; diagramas de tuberias, instrumentación y control; hojas de datos técnicos de los equipos y procesos. Obviamente, tanto mas información y conocimiento uno tenga sobre el proceso, mas valioso sera. Ultimadamente, la calidad de cualquier evaluación de riesgo dependera directamente en la calidad de la información disponible para el analista(s). Asi que, de acuerdo a lo mencionado anteriormente, el sistema para la adquisición y documentación del conocimiento relacionado a los procesos es una pieza fundamental de la infraestructura necesaria para soportar un programa de evaluación de riesgos. Realistamente , la información disponible para llevar acabo un estudio de evaluación de riesgo varia a lo largo de la vida del proceso. Durante etapas tempranas de la vida de los procesos, los grupos de evaluación de riesgo quizas sólo tenga acceso a información quimica basica, como puntos de ebullición, presiones de vapor, limites de flamabilidad, información de toxicidad, limites regulatorios, etc. Conforme el proyecto alcanza etapas de definición de detalle, mayor sera la información disponible para ser usada en la evaluación. Ejemplos de información utilizada en un estudio de evaluación de riesgo • Ecuaciones quimicas y estequiométricas correspondientes a reacciones primarias y secundarias • Diagramas del vendedor, asi como manuales de operación y mantenimiento • Tipo y naturaleza de los catalizadores utilizados • Hojas de información de valvulas e instrumentos • !nformación quimica de los reactivos generados, asi como de los usados dentro del proceso • Especificaciones de tuberia • !nformación cinética de las reacciones importantes de proceso, incluyendo el orden, constantes de velocidad, etc. • Especificaciones de los servicios • !nformación cinética relacionada a reacciones indeseables, como descomposiciones y auto polimerizaciones • Reportes de inspección y prueba • Condiciones de operación preestablecidos en términos de presión, temperatura, concentración, relación de adición del catalizador, etc., junto con la descripción de las consecuencias en caso de excederse de dichos limites • Diagramas unifilares • Diagramas de flujo y una descripción de las etapas del proceso o de las operaciones unitarias involucradas, comenzando con el almacenamiento de materia prima, dosificación y producto terminado, asi como la recuperación y generación de desperdicio • Diagramas de ¨loops" de control y diagramas lógicos • Balances de masa y energia (diseno) • Descripción del sistema de control y de alarmas • Principales inventarios de material • Diseno del ¨hardware y software" de control • Descripción general de la lógica de control (ej., identificación de las principales variables de control y la razón para su identificación) • Procedimientos de operación (con parametros criticos de operación) • !nformación de seguridad, higiene y ambiental de materias primas, productos intermedios y finales, asi como sub-productos y residuos • Procedimientos de mantenimiento Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 finales, asi como sub-productos y residuos • Limites de permisos de operación yfo cualquier otra regulación aplicable • Procedimientos y planes de respuesta a emergencia • Códigos y estandares aplicables • Sistemas de ventilación • Planos de localización • !nformación de protección contra incendio • Diagramas de clasificación eléctrica • Reportes de !ncidentes • Planos de ubicación de edificios y equipos • !nformación meteorológica • Clasificación eléctrica para equipo • !nformación de distribución poblacional • Diagramas de tuberias e !nstrumentación • Hidrologia del lugar • Hojas de información mecanica del equipo • Estudios de seguridad previos • Catalogos del equipo • Experiencia relevante de la industria Habilidades del Personal El tipo y nivel de habilidades que el personal debera tener para participar en estudios de evaluación de riesgo, dependera de varios factores, incluyendo el tipo de proceso u operación a ser analizado, la técnica seleccionada, y los objetivos del analisis. Existen tres participantes basicos en un grupo de evaluación de riesgos: (1) lider, (2) secretario, y (3) experto(s). Normalmente, el lider del grupo de evaluación de riesgo es el de mayor experiencia sobre el uso de la técnica especifica de analisis de riesgo. Generalmente, el éxito del estudio depende directamente de la habilidad del lider. Generalmente, el secretario puede ser alguien no tan experimentado como el lider del grupo en cuanto al uso de método seleccionado de evaluación de riesgo, pero que también tenga algun conocimiento basico de evaluación de riesgo. El resto del grupo se debera componer de expertos en diferentes aspectos del diseno y operación del proceso que este siendo evaluado, como pueden ser quimicos de proceso, expertos en diseno de equipo, en procedimientos de operación, en estrategias de control, o practicas de mantenimiento. Calendarización y Ejecución Una vez que el alcance y los objetivos de un estudio de riesgos se hayan establecido, que los miembros del grupo de evaluación hayan sido seleccionados, y que la información pertinente haya sido recolectada, el lider de la evaluación procedera a calendarizar las reuniones de trabajo y las visitas al campo necesarias. (Para evitar fatiga, normalmente las sesiones de trabajo no deberan ser mayores a seis horas diarias). El grupo de evaluación debera seleccionar una técnica de evaluación diferente, si considera que la seleccionada originalmente no puede ser aplicada debido a la limitación de información disponible. Al Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 final, el lider se debera de encargar de sumarizar, documentar y presentar adecuadamente a la gerencia los resultados de la evaluación. MÉTODOS Y RESULTADOS DE LA IDENTIFICACIÓN DE RIESGOS Existen riesgos asociados con cualquier actividad, pero los analistas no pueden comenzar a evaluarlos hasta no haberlos identificado. Como se definió anteriormente, un riesgo es una caracteristica quimica o fisica de un material, sistema, proceso o planta el cual tenga el potencial de causar dano. Asi que, la identificación de los riesgos involucra dos actividades fundamentales: (1) la identificación de especificas consecuencias indeseables y (2) la identificación de las caracteristicas de los materiales, sistemas, procesos, y plantas que pudieran producir dichas consecuencias. La primera tarea es relativamente facil, pero es esencial debido a que ella define el alcance de la segunda. Las consecuencias indeseables pueden ser burdamente clasificadas como aquellas de impacto humano, impactos ambientales, o impactos económicos. Dentro de estas burdas clasificaciones, puede llegar a haber especificas categorias de consecuencias. Cada una de estas pueden a su vez ser subdivididas subsecuentemente por el tipo de dano en que estas resulten (ej. Exposición tóxica, exposición térmica, fuerza mecanica, radiación, descarga eléctrica). Asi que, entre mas preciso se definan las consecuencias de interés, cuanto mas facil sera el identificar los riesgos. Por ejemplo, pueden haber miles de riesgos con potencial impacto humano, pero sólo dos podrian resultar en una seria afectación a la gente fuera de la planta. Una vez que las consecuencias de interés son definidas, se puede identificar aquellas caracteristicas de los sistemas, procesos y plantas que pudieran contener uno de estos riesgos de interés. Es esencial que la técnica de identificación de riesgos sea lo suficientemente capaz de identificar todos los riegos importantes. Sin embargo, si el método no nos provee de algun tipo de discriminación entre riesgos mas importantes y menos importantes, entonces se requerira de métodos subsecuentes de evaluación. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Consecuencias adversas
Daños a consumidores Daños a la comunidad Daños al personal de planta Daños al personal de la unidad operativa Pérdida de empleos Daños psicológicos
Contaminación hacia el exterior °Aire °Agua °Suelo Contaminación en la planta °Aire °Agua °Suelo
Daños en propiedad Pérdida de inventario Cambios en producción Generación de producto con baja calidad Pérdida de participación de mercado Responsabilidad legal Imagen negativa
Los métodos comunes para la identificación de riesgos incluyen el analizar las propiedades de los materiales involucrados en el proceso y sus condiciones, el revisar tanto las experiencias de la organización como el de la industria en general, el desarrollar matrices de interacción, y el aplicar técnicas de evaluación de riesgo. Analizando las propiedades de los materiales y condiciones de proceso Las propiedades tipicas que son utiles para una identificación de riesgos estan enlistadas en la siguiente tabla. En adición a la información que una organización haya generado el respecto de un material en especifico, existen muchas otras fuentes de información que pueden proporcionar información respecto a las propiedades de los materiales. Algunas de las mejores fuentes son proveedores y fabricantes de quimicos; ellos normalmente pueden proporcionar literatura sobre los productos, acceso a sus expertos quimicos y hojas de información de seguridad (NSDS's). Información común sobre materiales para la identificación de riesgos Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Toxicidad puntual • !nhalación (ej. LC
) • Oral (ej. LD
) • Dérmica Permanencia en el ambiente Toxicidad crónica • !nhalación • Oral • Dérmica Propiedades Físicas • Punto de congelación • Coeficiente de expansión • Punto de ebullición • Solubilidad • Presión de vapor • Densidad o volumen especifico • Corrosividad • Capacidad térmica • Calores especificos, etc. Carcinogenicidad Umbral de olor Mutagenicidad Reactividad • Nateriales de proceso • Reacciones deseadas • Reacciones secundarias • Reacciones de descomposición • Cinética • Nateriales de construcción • !mpurezas de la materia prima • Productos de descomposición • Quimicos incompatibles • Nateriales pirofóricos Teratogenicidad Estabilidad • Choque • Temperatura • Ligera • Polimerización Límites de exposición • TLv • PEL • STEL • !DLH • ERPG Flamabilidad J Explosividad • LELfLFL • UELfUFL • Parametros de explosividad de polvos • Ninima energia de ignición • Punto de ignición • Temperatura de auto ignición • Generación de energia Biodegradabilidad Toxicidad acuática Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Las condiciones del proceso también crean o exacerban los riesgos asociados con los materiales involucrados en un proceso. Por ejemplo, el agua no es clasificada con un riesgo de explosión en base a sus propiedades como material aislado. Sin embargo, si un proceso es operado a una temperatura y presión los cuales excedan el punto de ebullición del agua, entonces la rapida introducción del agua representa potencialmente una explosión de vapor. Similarmente, un hidrocarburo pesado puede ser dificil de ser encendido a condiciones ambientales, pero si el proceso es operado a una temperatura superior al punto de ignición , un derrame del material pude ser encendido. Por lo que, no es suficiente el considerar unicamente las propiedades de los materiales durante la identificación de riesgos; las condiciones del proceso deberan ser también consideradas. Los analistas pueden también utilizar el uso de conocimientos basicos sobre quimica como un punto de partida. Asimismo, experimentos de laboratorio pueden revelar las propiedades fisicas basicas de un compuesto, asi como sus efectos tóxicos, y sus cinéticas de reacción. Programas de computadora, pueden ser también usados para predecir los calores de reacción asi como la estabilidad de los nuevos componentes. La siguiente tabla muestra algunos de los compuestos quimicos, que de acuerdo a la experiencia de la industria, requeririan investigación sobre sus riesgos: Acidos !socianuros Aldehidos Nercaptanos Netales alcalinos Compuestos nitrados - organicos Amonia y compuestos de amonio Fosfatos organicos Clorados y perclorados Peróxidos Cianuros Peróxidos hidratados Expóxicos Fenoles Éteres Cresoles Alógenos Silanos Hidrocarburos Cloro silanos Hidróxidos Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Utilización de las Técnicas de Evaluación para la Identificación de Riesgos Nuchas de las técnicas de evaluación de riesgos pueden ser adaptadas para propósitos de identificación de riesgos. Herramientas como el ¨HAZOP" y el ¨What if analisis" permiten a los expertos el usar su experiencia mas creativamente. Cada técnica ofrece una forma diferente de formular preguntas con el fin de lograr el enfoque adecuado. Sin embargo, ambos métodos retan al equipo a crear y a responder una serie de preguntas, para que de ese modo se pueda revelar el potencial de las consecuencias indeseables. En general, no es eficiente el utilizar estas técnicas con el unico propósito de la identificación de riesgos, cuando se tiene la información adecuada para realizar ambos, la identificación y la evaluación. Sin embargo, cuando la información es limitada, como puede ser el caso en procesos en etapa de desarrollo o en el diseno conceptual de los mismos. Generalmente, los esfuerzos de la identificación de riesgos resulta en una simple lista de materiales o condiciones que pudieran resultar en situaciones riesgosas (como las mostradas en la lista siguiente). Y los analistas pueden usar estos resultados para definir el alcance apropiado y la técnica apropiada para llevar acabo un estudio de evaluación de riesgo. En general, el alcance y la complejidad de los estudios de evaluación de riesgo subsecuentes seran directamente proporcionales al numero y tipo de riesgos identificados y la profundidad con la que hayan sido entendidos. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 REVISIÓN Y APLICACIÓN DE LAS TÉCNICAS MAS COMUNES PARA LA EVALUACIÓN DE RIESGOS. Análisis ¿Qué pasa sí? "What-If" La técnica del analisis ¨What-!f" es una metodologia de lluvia de ideas en la cual el grupo de gente experimentada familiarizada con el proceso en cuestión realiza preguntas a cerca de algunos eventos indeseables. El concepto del analisis ¨cQué pasa si?" motiva a que el grupo de evaluación de riesgos se pregunte situaciones que comiencen con la frase ¨Qué pasa si". Usualmente, el secretario escribe todas las preguntas en una hoja de registro, pizarra, o procesador de palabras. Después, las preguntas son divididas en diferentes areas de investigación (usualmente relacionadas con consecuencias de interés), como por ejemplo seguridad eléctrica, protección contra incendios, o seguridad personal. Cada area es subsecuentemente analizada por un grupo o por una o mas personas con los conocimientos suficientes. (Puede no haber un orden o patrón especifico en las preguntas, a menos que el lider establezca un patrón lógico, como el dividir el proceso en sistemas funcionales) Y las preguntas pueden referirse a cualquier condición anormal relacionada con la planta, no sólo con fallas en los equipos, componentes o variaciones del proceso. El propósito del analisis ¨cQué pasa si?" es la identificación de riesgos, situaciones riesgosas, o especificos eventos accidentales que pudiesen producir una consecuencia indeseable. Un grupo experimentado de personas identifica posibles situaciones de accidente, sus consecuencias, protecciones existentes, y entonces sugieren alternativas para la reducción de los riesgos. En su forma mas simple, la técnica del analisis ¨cQué pasa si?" genera una lista de preguntas y respuestas a cerca del proceso. También puede resultar en una lista tabular de situaciones riesgosas (sin una priorización o implicación cuantitativa para los potenciales escenarios de accidente). Esta técnica usualmente revisa el proceso, comenzando por la recepción de la materia prima y siguiendo con el flujo normal, hasta el final del mismo (a menos que las fronteras del estudio se establezcan de otra manera en el estudio). Estas preguntas y problemas sugieren a menudo causas especificas para las situaciones de accidentes identificadas. Un ejemplo de una pregunta ¨cQué pasa si?", es: ¿Qué pasa sí la materia prima se encuentra en una concentración errónea? El grupo podria entonces atreverse a determinar cómo el proceso podria responder; para el ejemplo: "Sí la concentración de ácido fuese del doble, la reacción podría no ser controlada y resultaría en una reacción exotérmica acelerada." Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Entonces, el grupo podria recomendar, por ejemplo, instalar un sistema de paro de emergencia o tomar medidas especiales de prevención cuando se adicione la materia prima al reactor. Las preguntas y respuestas, incluyendo riesgos, consecuencias, dispositivos de seguridad, y posibles soluciones, deben ser documentadas. La información necesaria para un analisis ¨cQué pasa si?" incluye la descripción de los procesos, diagramas, y procedimientos de operación. Es importante que toda la información esté disponible para el grupo de evaluación de riesgos, preferiblemente en forma previa a las reuniones del grupo. Si lo que se esta revisando es una instalación existente, la entrevista de personal de operación, mantenimiento o servicios, podria ser de utilidad para el grupo de trabajo. Adicionalmente, una visita a las instalación en referencia, debe ser también considerada. Las reuniones de revisión deberan comenzar con una breve explicación del proceso a ser analizado, por parte del personal de planta que tenga un conocimiento general tanto de la planta como del proceso. En esta presentación se debera dar también relevancia a los procedimientos generales de seguridad de la planta, equipo de seguridad, y procedimientos de control de exposición. Existen dos formas de conducir las reuniones de revisión. Una es, enlistar todas las preguntas, o dudas que se puedan tener en cuanto a riesgos de seguridad, y posteriormente, comenzar a analizarlas por el grupo en su conjunto. La otra forma, es trabajar pregunta por pregunta, analizando sus implicaciones y llegando hasta las recomendaciones, antes de pasar a realizar la siguiente pregunta Formato de Trabajo típico para el Análisis "¿Qué pasa sí?" Àrea: Fecha de la reunión: Número de plano: Nombre de los miembros: ¿Qué pasa sí? Consecuencia J Riesgo Protecciones Recomendaciones Ejemplo: Un grupo es asignado a investigar los riesgos de exposición relacionados al reactor referido anteriormente. Preguntas ¿Qué pasa sí? Del ejemplo del reactor ¿Qué pasa sí. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 • se adiciona un material equivocado en lugar acido fosfórico? • la concentración del acido fosfórico es muy baja? • el acido fosfórico esta contaminado? • la valvula B esta cerrada u obstruida? • la proporción de amonia dosificada en el reactor sea muy alta? • se detiene la agitación en el reactor? • la valvula C esta cerrada o bloqueada? Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Hoja de trabajo del ejemplo del reactor Proceso: Reactor Analistas: Tópico investigado: Liberaciones tóxicas Fecha: Septiembre, 2001 ¿Qué pasa sí. ConsecuenciaJRiesgo Protecciones Recomendación se adiciona un material diferente al acido fosfórico? Reacciones potencialmente riesgosas de acido fosfórico o amonia con ciertos contaminantes podrian tener lugar, o una producción de producto fuera de especificaciones de calidad. Proveedor confiable de materia prima. Procedimientos de manejo de materiales dentro de la planta. Asegurarse de que los procedimientos, de etiquetado, manejo y recibo de materias primas existan y sean los adecuados. la concentración del acido fosfórico es muy baja? Amonia sin haber reaccionado puede ser conducida hasta el tanque de almacenamiento de producto terminado y ser liberada al ambiente. Proveedor confiable de materia prima. Alarma y detector de amonia. verificar la concentración del acido fosfórico antes del llenado al tanque de almacenamiento. el acido fosfórico esta contaminado? Reacciones potencialmente riesgosas de acido fosfórico o amonia con ciertos contaminantes podrian tener lugar, o una producción de producto fuera de especificaciones de calidad. Proveedor confiable de materia prima. Procedimientos de manejo de materiales dentro de la planta. Asegurarse de que los procedimientos, de etiquetado, manejo y recibo de materias primas existan y sean los adecuados. la valvula B esta cerrada o obstruida? Amonia sin haber reaccionado puede ser conducida hasta el tanque de almacenamiento de producto terminado y ser liberada al ambiente. Nantenimiento periódico adecuado. Alarma y detector de amonia. !ndicador de flujo en la linea de acido fosfórico. !nstalar una alarma de paro (en la bomba A) al detectar flujo bajo a través de la valvula B. se adiciona una proporción muy elevada de amonia dentro del Amonia sin haber reaccionado puede ser conducida hasta el Alarma y detector de amonia. !nstalar una alarma de paro (en la bomba A) al detectar flujo alto a Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 reactor? tanque de almacenamiento de producto terminado y ser liberada al ambiente. !ndicador de flujo en la linea de acido fosfórico. través de la valvula B. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Análisis de Riesgo y operabilidad "HAZOP" El analisis de Riesgo y Operabilidad fue desarrollada para identificar y evaluar riesgos de seguridad en instalaciones de proceso, y para identificar problemas de operación los cuales, aun cuando no representen un riesgo de seguridad, pudieran comprometer la capacidad de la planta para alcanzar la productividad de diseno. El uso de la técnica de analisis ¨HAZOP" requiere de una fuente detallada de información concerniente al diseno y operación del proceso en mención. Asi que, por lo general esta técnica es usada para analizar procesos durante o después de la fase de diseno de detalle. Un lider de grupo experimentado sistematicamente guia al grupo a través del diseno de la planta usando un grupo predeterminado de palabras fijas (llamadas ¨palabras guias"). Estas palabras guias son aplicadas a puntos especificos de estudio ¨nodos de estudio" en el diseno de la planta y son combinados con parametros especificos de proceso con el fin de identificar desviaciones potenciales con respecto a las operaciones de la planta originalmente contempladas. Por ejemplo, la palabra guia ¨No", combinada con el parametro de proceso ¨Flujo" resulta en la desviación ¨No Flujo". Algunas veces, el lider del grupo utilizara una lista de revisión ¨checklist" o su propia experiencia para ayudar al resto del grupo a desarrollar el listado de desviaciones que el grupo considere necesario para ser analizadas en las reuniones de HAZOP. El grupo entonces debera acordar sobre las posibles causas de las desviaciones (por ejemplo; un error del operador ocasiona un bloqueo en la bomba), las consecuencias de las desviaciones (por ejemplo; sobre calentamiento de la bomba), y de las protecciones adecuadas para las desviaciones (por ejemplo; valvula de alivio en la linea de descarga de la bomba). Si las causas y sus consecuencias son significantes y las protecciones son inadecuadas, el grupo podria recomendar acciones de seguimiento a la gerencia. En algunos casos, el grupo pude identificar una desviación con causas fundamentadas pero con consecuencias desconocidas (por ejemplo, un producto de una reacción desconocida) y recomendar estudios posteriores para determinar las posibles consecuencias. El analisis ¨HAZOP" requiere de P8!D's (Pipes and !nstrumentation Drawings) actualizados o diagramas equivalentes, asi como otra información detallada respecto al proceso, como procedimientos de operación. Asimismo, un analisis ¨HAZOP" requiere de conocimiento considerable respecto al proceso, instrumentación, y operación; esta información normalmente es proporcionada por los miembros del grupo, los cuales deben ser expertos en estas areas. !mperial Chemical !ndustries (!C!) originalmente definió que la técnica del analisis HAZOP debia ser llevado a cabo por un grupo interdisciplinario. El estudio ¨HAZOP" se enfoca en pontos especificos del proceso o de las operaciones, llamados ¨nodos de estudio", secciones de proceso o pasos de operación. Un propósito de las palabras guias es el asegurarse de que todas las desviaciones relevantes o parametros de proceso son evaluados. En la metodologia original desarrollada por !C!, cada palabra guia es combinada con un parametro de proceso relevante y aplicada a cada punto (nodo de estudio, sección de proceso, o paso de operación), a continuación se muestra un ejemplo de la creación de desviaciones usando las palabras guias y los parametros de proceso: Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Palabras guía Parámetro Desviación NO + FLUJO = S!N FLUJO NAS + PRES!ON = ALTA PRES!ON TAN B!EN CONO + UNA FASE = DOS FASES OTRO EN LUGAR DE + OPERAC!ON = NANTEN!N!ENTO La siguiente tabla muestra términos y definiciones que son comúnmente usadas en los análisis HAZOP. Término Definición Secciones de Proceso {o nodos de estudio) Secciones de equipo con fronteras definidas (por ejemplo; una linea entre dos tanques), dentro de las cuales se investigan las desviaciones de los parametros de proceso. Las localizaciones en los diagramas P8!D's en las cuales se estudian las desviaciones de los parametros de proceso (Ej. Un reactor) Pasos de Operación Acciones independientes en un proceso intermitente o un procedimiento analizado por un grupo de analisis HAZOP. Puede ser manual, automatico, o acciones llevadas a cabo por un ¨software". Las desviaciones aplicadas a cada desviación son de alguna forma diferentes a las que son usadas en un proceso continuo. Intención Definición de cómo se espera que la planta opere en ausencia de desviaciones. Toma diversas formas y puede ser ya sea descriptiva o esquematica (Ej. Descripción de proceso, diagramas de flujo, diagramas lineales, P8D!'s). Palabras guía Palabras simples que son usadas para calificar y cuantificar el intento del diseno y para guiar y estimular el proceso de lluvia de ideas para la identificación de riesgos. Parámetro de Proceso Propiedad fisica o quimica asociada con el proceso. Se incluyen aspectos generales como: reacción, mezcla, concentración, pH, y aspectos especificos como: temperatura, presión, fase, y flujo. Desviación Cambios con respecto a la intención del diseno original, las cuales son descubiertas a través de la aplicación sistematica de las palabras guias a los parametros de proceso (flujo, presión, etc.) resultando en un listado para ser revisado por el grupo (no flujo, alta presión, etc.) para cada sección del proceso. Los grupos en ocasiones suplen sus listas de desviaciones con elementos ad hoc. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Causas Razones por las cuales las desviaciones pueden ocurrir. Una vez que se ha determinado que una desviación tiene una causa creible, pude ser tratada como una desviación significativa. Estas fallas pueden ser fallas de equipo, errores humanos, inesperados estados de proceso (Ej. Cambio de composición), fallas externas (Ej. Falla de energia eléctrica), etc. Consecuencias Resultado de las desviaciones (Ej. Liberación de materiales tóxicos). Normalmente, el grupo asume fallas en los sistemas de protección activos. Consecuencias menores, no relacionadas con el objetivo de estudio, no son consideradas. Protecciones Sistemas ingenieriles o controles administrativos disenados para prevenir las causas o mitigar las consecuencias de las desviaciones (Ej. Alarmas de proceso, interruptores, procedimientos, etc.) Acciones {o Recomendaciones) Sugerencias para el cambio de diseno, cambios conductuales, o areas de estudio posterior (Ej. Adicionar una alarma redundante o revertir la secuencia de dos etapas de operación). Significados originales de Palabras Guía usadas en un Análisis "HAZOP" Palabra Guía Significado No Nenos Nas Parte de También como Reverso Otro en lugar de Negación del intento de diseno Decremento cuantitativo Aumento cuantitativo Decremento cualitativo !ncremento cualitativo Oposición lógica del intento Completa substitución Parámetros de Proceso Comúnmente usados en Análisis "HAZOP" Flujo Presión Temperatura Nivel Tiempo Composición pH velocidad Frecuencia viscosidad voltaje !nformación Nezcla Adición Separación Reacción Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Con ciertos parametros especificos, algunas modificaciones de las palabras guia podrian ser necesarias. Adicionalmente, los analistas a menudo encuentran que algunas desviaciones potenciales son irrelevantes debido a limitaciones fisicas. Por ejemplo, si parametros de temperatura estan siendo considerados, las palabras guia; ¨mas" o ¨menos" quizas sean las unicas posibilidades. Documentación Seguimiento
Causas Consecuencias Protecciones Acción
Revisión de Equipo HAZOP
Liderazgo durante la reunión
Conocimiento/ Experiencia
Experiencia del grupo en HAZOP
Información (P&IDs, PFDs)
El desarrollo de la técnica de analisis ¨HAZOP" requiere de que el diagrama de proceso o procedimiento, sea dividido en nodos de estudio, secciones de proceso, o pasos de operación para que los riesgos del proceso sean cubiertos por las palabras guia. Tan pronto como el grupo aplica todas las palabras guia relevantes a cada sección de proceso o etapa, ellos deberan tomar nota, ya sea de (1) la desviación con sus causas, consecuencias, protecciones, y acciones, o (2) la necesidad de mayor información para evaluar la desviación. Tan pronto como situaciones riesgosas sean identificadas, el lider del equipo debera asegurarse de que todos los miembros del grupo las entienden. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Seleccione una sección de proceso o paso de operación
Explique la intención del diseño de la sección de proceso o paso de operación
Seleccione una variable de proceso o tarea
Aplique la palabra guía a la variable de proceso o tarea para elaborar la desviación significativa
Examine las consecuencias asociadas con la desviación (asumiendo que todas las protecciones fallen)
Enliste las posibles causas de la desviación
Repita para todas las secciones de proceso o pasos de operación
Repita para todas las variables de proceso y tareas
Repita para todas las palabras guía
Evalue la aceptabilidad del riesgo, basado en consecuencias, causas, y protecciones
Identifique protecciones existentes para prevenir la desviación
En la practica, los lideres de un grupo HAZOP deberan tener el compromiso de no perder el sentido del estudio, permitiendo el suficiente tiempo para considerar soluciones faciles de resolver, no permitiendo que se pierda demasiado tiempo ¨disenando soluciones". Podria no ser apropiado, e inclusive posible, que el grupo no encuentre una solución durante la reunión. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Ejemplo: Usando el ejemplo del reactor DAP previamente analizado bajo la técnica de ¨cQué pasa si?", se realizara un estudio HAZOP con el fin de evaluar los riesgos al personal. Sección de Proceso: Linea de alimentación de acido fosfórico al reactor DAP. Intención de Diseão: Adicionar el acido fosfórico a una tasa de alimentación controlada hacia el reactor DAP. Palabra Guía: No Parámetro de Proceso: Flujo Desviación: No flujo Consecuencias: (1) Exceso de amonia en el reactor, provocando una aceleración en la reacción. (2) Amonia sin reaccionar en el tanque de almacenamiento de DAP, con los subsecuentes problemas. (3) Liberación de amonia no reaccionada del tanque de almacenamiento de DAP hacia el area de trabajo cerrada. (+) Pérdida de producción de DAP Causas: (1) Falta de suministro dentro del tanque de dosificación de acido fosfórico. (2) Falla en el indicadorfcontrolador de flujo alto. (3) Calibración en un nivel muy bajo del controlador de flujo por parte de un operador. (+) La valvula de control B, en la linea de acido fosfórico, falla y se cierra. (5) Bloqueo (taponamiento) en la linea. (6) Fuga o ruptura en algun punto de la linea. Protecciones: (1) Nantenimiento periódico a la valvula B. Planes de Acción: (1) Considerar el instalar una alarmafparo para el sistema por bajo flujo de acido fosfórico hacia el reactor. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 (2) Asegurarse de que el mantenimiento e inspección a la valvula B sea el adecuado. (3) Considerar el usar un tanque cubierto para el almacenamiento del DAP. Este proceso debera repetirse con otras combinaciones de palabras guia y parametros de proceso para cada sección del diseno. Cada sección de proceso es evaluada, y la información relevante es registrada en la mesa de estudio del HAZOP. La tabla de resultados finales de este ejercicio , mostrando unicamente algunas secciones seleccionadas y sus desviaciones, se veria de la siguiente manera: Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Equipo de trabajo: HAZOP Grupo #3 Número de dibujo: 70-0BP-57100 Fecha de la reunión: 9f27f01 Número de Revisión: 3 Número de Partida Desviación Causas Consecuencias Protecciones Planes de Acción 1.0 Recipiente - Tanque de dosificación de solución de Amonia. Almacena en forma segura amonia para su dosificación a temperatura y presión atmosféricas (Ref. al diagrama) 1.1 Alto Nivel La transferencia de amonia desde la estación de descarga se realiza sin suficiente espacio en el tanque de dosificación. El indicador de nivel del tanque de almacenamiento de amonia, falla en nivel alto Potencial liberación de amonia a la atmósfera. !ndicador de nivel en el tanque de dosificación. valvula de alivio hacia la atmósfera en el tanque de almacenamiento de amonia. Revisar los procedimientos de descarga de amonia, con el fin de asegurarse de que exista el suficiente espacio en el tanque de dosificación, antes de su transferencia. Considerar el direccionar la descarga de la valvula de alivio hacia el tanque lavador de gases (scrubber) Considerar la instalación de una alarma independiente de alto nivel para el tanque de dosificación de amonia. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Equipo de trabajo: HAZOP Grupo #3 Número de dibujo: 70-0BP-57100 Fecha de la reunión: 9f27f01 Número de Revisión: 3 Número de Partida Desviación Causas Consecuencias Protecciones Planes de Acción 2.0 Linea - Linea de adición de amonia hacia el reactor DAP. Conduce amonia hacia el reactor a X gpm y a Z psig. (Ref. al diagrama) 2.1 2.9 Alto Flujo Fuga La valvula de control A en la linea de adición de amonia falla al abrir. El indicador de flujo falla en el nivel bajo. El operador calibra el flujo de amonia demasiado alto. Corrosión, Erosión, etc. !mpacto externo, .Excedente de amonia sin reaccionar es enviada hasta el tanque de almacenamiento de DAP y se derrama en el area laboral. Pequena fuga continua de amonia hacia el area laboral. Nantenimiento periódico a la valvula A. Detector y alarma de amonia. Nantenimiento periódico a la linea. Rondines de inspección Considerar la instalación de una alarmafde paro para el sistema en una condición de alto flujo de amonia hacia el reactor. Asegurarse de que la inspección y el mantenimiento a la valvula A, sea el adecuado. Asegurarse de que exista la ventilación adecuada en el area cerrada del area laboral yfo considerar el tener un tanque cerrado para el almacenamiento de DAP. Asegurarse de que exista la adecuada ventilación en el area cerrada laboral. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Fuga en empaques y sellos. Errores de mantenimiento. periódicos por el operador, en el area de proceso del DAP. Equipo de trabajo: HAZOP Grupo #3 Número de dibujo: 70-0BP-57100 Fecha de la reunión: 9f27f01 Número de Revisión: 3 Número de Partida Desviación Causas Consecuencias Protecciones Planes de Acción 3.0 Recipiente - Tanque de dosificación de solución de acido fosfórico. Almacena en forma segura acido para su dosificación a temperatura y presión atmosféricas (Ref. al diagrama) 3.7 Baja concentración de acido fosfórico. Suministro por parte del proveedor de acido fosfórico con baja concentración. Error en la carga de acido fosfórico al tanque de dosificación. Amonia sin reaccionar en el reactor es enviada hasta el tanque de almacenamiento de DAP y se libera al area laboral. Procedimiento de descarga y almacenamiento de acido fosfórico. Alarma y detector de amonia. Asegurarse de que existan los procedimientos adecuados para el manejo, recibo y etiquetado de materiales. Considerar el verificar la concentración de acido fosfórico en el tanque de almacenamiento, antes de ser transferido hacia el tanque de dosificación. Asegurarse de que exista la ventilación adecuada Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 la ventilación adecuada en el area cerrada de operación yfo considerar el utilizar un tanque cerrado de almacenamiento de DAP. Equipo de trabajo: HAZOP Grupo #3 Número de dibujo: 70-0BP-57100 Fecha de la reunión: 9f27f01 Número de Revisión: 3 Número de Partida Desviación Causas Consecuencias Protecciones Planes de Acción +.0 Linea - Linea de adición de acido fosfórico hacia el reactor DAP. Conduce acido fosfórico hacia el reactor a X gpm y a Z psig. (Ref. al diagrama) +.2 BajofNo Flujo
Falta de suministro de acido fosfórico en el tanque de almacenamiento. !ndicador de flujo, falla a nivel alto El operador calibra el flujo de acido muy bajo. La valvula de control B en la linea de adición de acido, falla y se cierra. Linea tapada u Amonia sin reaccionar en el reactor es conducida hasta el tanque de almacenamiento de DAP y se libera al area laboral. Nantenimiento periódico a la valvula B. Alarma y detector de amonia. Considerar el instalar una alarma fde paro para el sistema para una condición de bajo flujo de acido fosfórico hacia el reactor. Asegurarse de que se lleve a acabo la adecuada inspección y mantenimiento a la valvula B. Asegurarse de que exista la ventilación adecuada en el area laboral yfo considerar el usar un tanque S
Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Equipo de trabajo: HAZOP Grupo #3 Número de dibujo: 70-0BP-57100 Fecha de la reunión: 9f27f01 Número de Revisión: 3 Número de Partida Desviación Causas Consecuencias Protecciones Planes de Acción 6.0 Linea - Linea de descarga de DAP del reactor hacia el tanque de almacenamiento de DAP. Conduce producto a un flujo de X gpm y a Z psig. (Ref. al diagrama) 6.3 Retorno de flujo f flujo mal direccionado No existen causas creibles No existen efectos significativos. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Equipo de trabajo: HAZOP Grupo #3 Número de dibujo: 70-0BP-57100 Fecha de la reunión: 9f27f01 Número de Revisión: 3 Número de Partida Desviación Causas Consecuencias Protecciones Planes de Acción 7.0 Recipiente - Tanque de almacenamiento de DAP. Almacena el producto terminado a temperatura y presión atmosférica. (Ref. al diagrama) 7.1 Alto nivel Exceso de flujo proveniente del reactor. Falta de succión de la estación de carga. Problemas operacionales ocasionados por el derrame del tanque de almacenamiento de DAP hacia el area laboral (el DAP no Supervisión del operador al nivel del tanque de almacenamiento de DAP. Considerar el instalar una alarma de alto nivel para el tanque de almacenamiento de DAP. Considerar el instalar Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 representa ningun riesgo de exposición al personal) protección contra derrames (dique) alrededor del tanque. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Análisis de Àrbol de Fallas "Fault Tree Analysis" El analisis de Arbol de Fallas (FTA) es una técnica deductiva que se enfoca en un accidente en particular o una falla principal en el sistema, y provee un método para determinar las causas de tal evento. El arbol de falla es un modelo grafico que despliega las diversas combinaciones de fallas de equipo y errores humanos que puedan resultar en la falla principal del sistema que nos interesa analizar (llamada evento principal ¨TOP EvENT"). La fortaleza de la técnica FTA como una herramienta cualitativa es su habilidad de identificar las combinaciones de fallas basicas de equipo y errores humanos que puedan resultar en un accidente. Esto le permite al analista enfocar medidas preventivas o de mitigación en causas basicas significantes, para asi reducir la probabilidad de que ocurra un accidente. El arbol de fallas resultante despliega la relaciones lógicas entre eventos basicos y el evento principal ¨TOP EvENT" previamente seleccionado. Los eventos principales son situaciones de riesgo especificos los cuales son tipicamente identificados a través del uso de alguna otra técnica de evaluación de riesgos mas general (Ej. Analisis cQué pasa si?, Analisis HAZOP, etc.). El modelo del arbol de fallas puede ser usado para generar una lista de las combinaciones de falla (failure modes) que pueden dar origen al evento principal de nuestro interés. Estas combinaciones de falla son conocidas como grupo de componentes (cut sets). Un grupo Ninimo de componentes (NCS) es la combinación mas pequena de componentes de falla, los cuales de existir o existir simultaneamente, van a causar el evento principal. Por ejemplo, un automóvil no va a operar si el grupo de componentes ¨No combustible" y ¨Parabrisas roto" ocurre. Sin embargo, la NCS es ¨No combustible" porque por si sola puede ocasionar que al evento principal; el que el parabrisas esté roto no tiene una ingerencia determinante en que el automóvil sea o no capaz de operar. Algunas veces los analistas pueden incluir condiciones especiales o eventos circunstanciales en un modelo de arbol de falla (Ej. La existencia de cierta condición de operacional en la planta). Asi que, una lista de NCS's representa las formas en que un accidente indeseable puede ocurrir, establecidas en fallas de equipo, errores humanos, y circunstancias asociadas. El arbol de fallas es una representación grafica de las relaciones entre fallas y un accidente especifico. Símbolos lógicos y de eventos usados en los Àrboles de Falla. OR GATE {puerta ó) El evento resultante ocurre si alguno de los eventos de entrada tiene lugar AND GATE {puerta y) El evento resultante ocurre sólo si todos los eventos de entrada existen simultaneamente. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 INHIBIT GATE {Puerta inhibitoria) El evento resultante ocurre cuando el evento de entrada ocurre y la condición de inhibición es satisfecha. DELAY GATE {Puertas de retraso) El evento resultante ocurre cuando el evento de entrada ha ocurrido y el tiempo de retraso especificado ha expirado INTERMEDIATE EVENT {Evento Intermedio) Un evento de falla que resulta de las interacciones de otros eventos de falla los cuales han sido desarrollados a través de puertas lógicas como las definidas anteriormente. BASIC EVENT {Evento Básico) Un componente de falla que no requiere de desarrollo posterior. Un evento basico es el nivel mas bajo de resolución en un arbol de falla UNDEVELOPED EVENT {Evento no desarrollado) Un evento de falla que no es examinado posteriormente, porque no hay información disponible o el desarrollo posterior de dicho evento sobre pasa el alcance del estudio. EXTERNAL OR HOUSE EVENT {Evento Externo o de casa) Una condición o un evento el cual se asume exista como una condición de frontera para el arbol de falla TRANSFER INJOUT SYMBOLS {Símbolos de transferencia de entradaJsalida) El simbolo de transferencia de entrada indica que el arbol de falla es desarrollado mas alla de lo correspondiente por el simbolo de transferencia de salida (Ej. En la pagina siguiente). Los simbolos son etiquetados usando numeros o códigos para asegurar que puedan ser diferenciados. Simbolos de transferencia son frecuentemente usados para evitar el repetir Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 secuencias lógicas en diversos lugares del modelo del arbol de falla. Definiciones: Eventos de falla y eventos basicos representando fallas de equipo o humanas (de ahora en adelante, ambas de equipo y humanas son referidas como componentes) pueden ser divididas en fallas o faltas. Una falla de componente es una mala operación del mismo que requiere que el componente sea reparado antes de que pueda ser usado exitosamente nuevamente. Por ejemplo, cuando la flecha de una bomba se rompe, esta es clasificada como falla de componente. Un falta del componente es una mala operación la cual ¨se corregira" por si sola una vez que las condiciones que causaron la mala operación sean corregidas. Un ejemplo de una falta del componente es un interruptor que falla al hacer contacto debido a que esta humedo - cuando los contactos del interruptor son secados el interruptor vuelve a operar normalmente. Sin importar que una mala operación de un componente sea clasificada como falla o como falta, la consideración basica para el Analisis de Arbol de Falla es la de que todos los componentes se encuentran ya sea en condición de falla o en condición de trabajo. Normalmente, los analisis para subdividir los diferentes estados de operación no es practico. Los analistas deberan definir las condiciones de falla para cada evento usado en el modelo de arbol de falla. Tanto faltas como fallas descritas en un arbol de falla pueden ser clasificadas en tres clases: (1) Faltas y fallas primarias, (2) faltas y fallas secundarias, y (3) Faltas y fallas de comando. Faltas y fallas primarias son mal operaciones que ocurren cuando el componente esta operando en un ambiente para la cual fue disenada. Por ejemplo, cuando un recipiente a presión falla a una presión dentro de sus limites de diseno defecto a una soldadura defectuosa, esta es una falla primaria. Faltas y fallas primarias son usualmente atribuibles a un defecto en el componente fallido y no puede ser atribuido a una fuerza o condición externa. Asi que, componentes que experimentan una falta o falla primaria son ellos mismos responsables de sus problemas de funcionamiento. Faltas y fallas secundarias son problemas de funcionamiento de equipo que ocurren en un ambiente para lo que la operación del equipo no fue disenada. Por ejemplo, cuando un recipiente a presión falla debido a que la causa de que otro sistema falle, ocasiona que la presión interna exceda los limites de diseno del recipiente. Faltas y fallas secundarias no son la responsabilidad del equipo que falló, pero puede ser atribuible a fuerzas y condiciones externas. Las faltas y fallas de comando, son problemas de funcionamiento de equipo en donde las funciones del componente funcionan como fue disenado; es considerada una mala operación debido a que la función del componente no fue la deseada. Por ejemplo, una alarma de temperatura falla al anunciar temperatura alta en un proceso debido a que el sensor de temperatura falla , por lo que es un comando de falla a la alarma. La alarma experimenta una falla debido a que el sensor falla al enviar el comando a la alarma para que suene cuando la alta temperatura ocurre; asi que, no se requiere una reparación para la alarma. Los comandos de falta o falla no son responsabilidad del equipo que falla, pero la falla en el equipo supuestamente se debió al comando del mismo. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Todas estas tres clases de faltas y fallas van a aparecer normalmente en un arbol de falla. Uno de los objetivos del analisis de arbol de falla es el identificar los eventos basicos que puedan resultar en un accidente. Estos eventos basicos son faltas y fallas primarias que identifican al componente que es responsable de la falla. Faltas y fallas secundarias y de comando son los eventos de falla intermedios los cuales son posteriormente definidos por las faltas y fallas primarias (eventos basicos). Procedimiento de análisis. Existen cuatro pasos para el analisis que se deben de seguir para llevar a cabo una analisis de arbol de fallas; (1) definición del problema, (2) construir el arbol de falla, (3) el analisis del arbol de falla cualitativamente, (+) documentar los resultados. Definiendo el problema. Para definir el problema usted tiene que seleccionar: (1) El evento principal ¨Top Event" y (2) Condiciones de frontera para el analisis. Estas condiciones de frontera para el analisis incluyen; • Barreras fisicas del sistema • Eventos no permitidos • Nivel de resolución • Condiciones existentes • Condiciones iniciales • Otras consideraciones El definir el evento principal es uno de los aspectos mas importantes del primer paso. El evento principal es el accidente (o evento no deseado) del cual es objeto el analisis de arbol de falla (este evento es normalmente identificado a través de otros estudios de evaluación de riesgos). Eventos principales deberan ser precisamente definidos para el sistema o planta el cual este siendo analizada porque el realizar un analisis sobre un evento principal superficial o mal definido, puede frecuentemente llevar a un resultado ineficiente. Por ejemplo, un evento principal ¨fuego en la planta" es demasiado general para un analisis de arbol de fallas. Por el contrario, un apropiado evento principal podria ser ¨ una reacción incontrolada de oxidación en un reactor durante su operación normal". Esta descripción de un evento esta bien definida y con un alcance apropiado debido a que dice ¨qué", ¨dónde", y ¨cuando". El qué (reacción incontrolada) nos dice el tipo de accidente, el donde (un reactor de oxidación) nos dice el sistema o equipo de proceso involucrado en el accidente, y el cuando (durante la operación normal) nos dice la configuración general del sistema. Las barreras fisicas del sistema delimitan al equipo, las interfaces de los equipos con otros procesos, y los sistemas de servicios f soporte que deberan ser incluidos en el analisis de arbol de falla. A lo largo de las fronteras fisicas del sistema, el analista debera especificar el nivel de resolución para los eventos del arbol de falla (el nivel de resolución simplemente establece la cantidad de detalle de ser incluida en el arbol de falla). Por ejemplo, una valvula operada con un motor puede ser incluida como una pieza independiente de equipo, o puede ser descrita como diferentes elementos independientes (Ej. Cuerpo de la valvula, interiores, y el motor). Este despiece podria también incluir el interruptor del reductor, suministro de energia, y al operador humano necesario para activar la operación de la valvula. Un factor que debera ser considerado en la definición del nivel de resolución es la cantidad de información detallada de la falla que es disponible al analista. La resolución de un arbol de fallas debera ser limitado al detalle necesario para satisfacer los objetivos del analista. Otra condición de frontera es la configuración inicial del equipo o condiciones iniciales de operación. Esta información establece la configuración del sistema y equipo que es incluido en el analisis de arbol de falla. El analista especifica que valvulas estan abiertas, cuales estan cerradas, qué Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 bombas estan operando, cuales estan apagadas, etc., para todo el equipo dentro de las fronteras fisicas del sistema. Estas condiciones de frontera describen al sistema en sus condiciones normales y de falla. Eventos no permitidos son, para el propósito de un analisis de arbol de falla, son aquellos que son considerados increibles o que, por cualquier otra razón, no deberan ser considerados en el analisis. Por ejemplo, fallas en el cableado pueden ser excluidas del analisis del sistema de instrumentación. Condiciones existentes son (también para los propósitos de un analisis de arbol de fallas) eventos o condiciones consideradas con la certeza de ocurrir. Eventualmente los eventos existentes y los no permitidos no aparecen en el arbol de falla finalizado, pero sus efectos deberan ser considerados para el desarrollo de otros analisis. Construyendo un árbol de falla. La construcción de un arbol de falla comienza con el evento principal ¨Top Event" y continua, nivel por nivel, hasta que todos los eventos de falla han sido trazados hacia sus causas basicas (eventos basicos). El analista comienza con el evento principal y, para el siguiente nivel, usa un razonamiento deductivo de causa y efecto para determinar las causas inmediatas, necesarias y suficientes, que resulten en un evento principal ¨Top Event", el problema puede ser muy simple para un analisis de arbol de falla. Normalmente, estas no son causas basicas, pero son fallas intermedias que requieren desarrollo adicional. Si el analista puede inmediatamente determinar las causas basicas del evento principal, el problema puede ser muy simple para un analisis de arbol de falla y podria ser evaluado por otra técnica de evaluación de riesgos. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Las causas inmediatas del evento principal son mostradas en el arbol de falla en relación con el evento principal. Si cualquiera de las causas inmediatas resulta directamente en el evento principal, estara conectado con el evento principal con una puerta lógica OR. Si todas las causas inmediatas son requeridas para que el evento principal ocurra (como se muestra en el diagrama anterior), estaran conectadas al evento principal con una puerta lógica AND. Cada uno de los eventos intermedios es tratado en la misma forma como el evento principal. Para cada evento intermedio, las causas son determinadas y mostradas en el arbol de falla con la puerta lógica apropiada. El analista continua este procedimiento hasta que todos los eventos basicos intermedios han sido desarrollados hacia sus causas de falla. A continuación se enlistan algunas reglas basicas que han sido desarrolladas para promover consistencia y calidad en el proceso de construcción de un arbol de falla. Estos lineamientos tienen la intención de enfatizar la importancia de la construcción del modelo del arbol de falla en forma sistematica y metódica. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Reglas para la construcción de un Àrbol de Falla Establecimiento de Evento de Falla Escriba los enunciados que son alimentados en las cajas y los circulos como fallas. Establezca en forma precisa la descripción del componente y el modo de falla de dicho componente. El hacer estas declaraciones tan preciso como sea posible es necesario para completar la descripción del evento de falla. Las porciones del cdónde? Y cqué? Especifican al equipo y sus estados relevantes de falla. La condición cporqué? Describe la situación del sistema con respecto al equipo, asi que nos dice porqué dicho estado del equipo es considerado una falla. Estas declaraciones deben ser tan completas como sea posible; el analista debera resistir la tentación de abreviarlas durante la construcción del arbol de falla. Evaluación de Evento de Falla Cuando se lleve a cabo la evaluación de un evento de falla, haga la pregunta: cEsta falla puede ser considerada como una falla de equipo? Si la respuesta es ¨si", clasifique el evento de falla como ¨estado de falla del equipo". Si la respuesta es ¨no", clasifique el evento de falla como ¨estado de falla del sistema" . Esta clasificación ayuda en el desarrollo continuo en el evento de falla. Si el evento es un estado de falla de equipo, coloque una puerta OR al evento de falla y busque las fallas primarias, secundarias o de comando que puedan haber dado como resultado dicho evento. Si el evento de falla es un estado de falla de sistema, busque las causas del evento de falla. No hay milagros Si el funcionamiento normal del equipo origina una secuencia de falla, asuma que el equipo funciona normalmente. Nunca asuma que la milagrosa y totalmente inesperada falla de un equipo interrumpe o previene el que un accidente ocurra. Complete cada puerta Todas las entradas hacia una puerta en particular deberan ser completamente definidas antes de realizar analisis posteriores de cualquier otra puerta. Para modelos simples, el arbol de falla debera ser cubierto en niveles, y cada nivel debera ser completado antes de comenzar el siguiente nivel. Sin embargo, analistas experimentados podrian considerar esta regla inmanejable durante el desarrollo de arboles de falla grandes. No conecte una puerta a otro puerta Las entradas de las puertas deberan ser propiamente definidas como eventos de falla; asi es, las puertas no deberan de ser conectadas directamente con otras puertas. El utilizar atajos en el desarrollo del arbol de falla conduce a confusión debido a que las salidas de las puertas no son especificadas. Analizando el Nodelo del arbol de Falla. El arbol de falla completado provee información util a través de mostrar como las fallas interactuan para dar como resultado un accidente. Sin embargo, aun un analista experimentado no puede identificar directamente del arbol de falla todas las combinaciones de fallas que pueden dar como resultado el accidente de nuestro interés (a menos que él o ella estén buscando un Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 arbol de falla muy simple). Asi que discutiremos un método para obtener dichas combinaciones (NCS's) para el arbol de falla (este proceso es también conocido como ¨resolviendo" el arbol de falla"). El juego minimo de condiciones (NCS's) son todas las combinaciones de fallas que pueden resultar en el evento de falla principal del arbol falla ¨Top Event". Ellos son, lógicamente un equivalente a la información desplegada en el arbol de falla. Los NCS's son utiles para priorizar las formas en que un accidente puede ocurrir, y ellos permiten la cuantificación del arbol de falla en el caso en que exista la apropiada información disponible. Existen varias formas, manuales y computarizadas, para resolver un modelo de arbol de falla a través de sus minimas combinaciones (NCS's). La solución del método del arbol de falla consiste en cuatro pasos: (1) !dentificar todas las puertas y eventos basicos en forma unica, (2) resuelva todas las puertas dentro de juegos o combinaciones de eventos basicos, (3) remueva eventos duplicados dentro de los juegos, y (+) borre todos los super juegos (juegos que contengan otros juegos). El resultado del procedimiento es una lista de juegos minimos de combinaciones (NCS's) para el arbol de falla. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Paso 1. El primer paso es el identifica en forma singular (sin duplicidad) todas las puertas y eventos basicos en el arbol de falla. Como se puede ver en el ejemplo, las puertas se identifican con letras y los eventos basicos con numeros. Cada identificación es unica, y si un evento basico aparece mas de una vez en un arbol de falla, este debera tener el mismo identificador cada vez. Por ejemplo, el evento basico numero 2, aparece dos veces en el ejemplo, cada vez con el mismo identificados. Paso 2. El segundo paso es el resolver todas las puertas dentro de los eventos basicos. Esto se lleva a cabo en un formato de matriz, comenzando con el evento principal ¨Top Event" y prosiguiendo a través de la matriz hasta que todas las puertas estén resueltas. Las puertas son resueltas a través de remplazarlas en la matriz con sus respectivas entradas. El evento principal siempre es la primer entrada en la matriz y es alimentada en la primer columna de la primera fila. Existen dos reglas para la alimentación de la información restante en la matriz: la regla de la puerta OR y la regla de la puerta AND. La regla de la puerta OR - La primer entrada (input) a una puerta OR reemplaza al identificador de la puerta de la matriz, una entrada por fila. En adición, si existen otras entradas en la fila en donde la puerta OR aparezca, estas entradas deberan ser repetidas en todas las filas que contengan las otras entradas (inputs) a la puerta. La regla de la puerta AND - Cuando se esta resolviendo una puerta AND en una matriz, la primer alimentación (input) a la puerta AND remplaza al identificador de la puerta en la matriz, y las otras alimentaciones a la puerta AND son insertadas en la siguiente columna disponible, una alimentación por columna, en la misma fila en donde la puerta AND aparezca. Cada puerta subsiguiente es resuelta y todas las otras entradas a la puerta AND seran incluidas en cada nueva fila creada. Las puertas !NH!B!T y DELAY son resueltas como si fueran puertas AND. A A B D ( a ) ( b ) B 1 D C 1 D 2 C 1 4 C ( c ) ( d ) 1 2 C 2 1 2 2 1 4 C 1 4 C 2 1 2 3 1 2 3 Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 1 4 3 ( a ) ( b ) Estas dos reglas se repetiran tantas veces como sea necesario hasta que se mantengan identificadores de eventos basicos en la matriz. Las tablas anteriormente expuestas muestran la forma en que se resuelve utilizando las dos reglas, el arbol de falla anteriormente presentado. Parte (a) la matriz muestra la primera entrada en la matriz, la puerta A, la cual es el evento principal ¨Top Event" en nuestro ejemplo de arbol de falla. La puerta A es una puerta AND, asi que aplicamos la regla de la puerta AND para resolver la puerta A en sus alimentaciones (inputs), puertas B y D, como se muestra en las Parte (b). Ahora escogemos la siguiente puerta para ser resuelta, por ejemplo, la puerta B. La puerta B es también una puerta AND, asi que sus alimentaciones (inputs) son alimentadas en la misma fila que la puerta B. Este reemplazo es mostrado es mostrado en la Parte (c). Siguiente, resolvemos la puerta D. La puerta D es una puerta OR, asi que su primer alimentación (input) reemplaza D, y su segunda alimentación es alimentada en la siguiente fila disponible, como se muestra en la Parte (d). Note que la puerta C es ahora la unica puerta que queda en la matriz, apareciendo en ambas filas, 1 y 2. Cada suceso de la puerta C es resuelto separadamente. Primero, en la fila 1, nosotros aplicamos la regla de la puerta OR a la puerta C, tal como se muestra en la Parte (e), resultando en un nuevo juego de entradas en la fila 3. Similarmente, nosotros resolvemos el segundo suceso de la puerta C de acuerdo a lo que se muestra en la Parte (f). Esto completa la resolución de las puertas en la matriz. Los resultados de este paso son cuatro grupos de juegos de eventos basicos: Juego de corte !: 1,2,2 Juego de corte !!: 1,2,+ Juego de corte !!!: 1,2,3 Juego de corte !v: 1,3,+ Paso 3. El tercer paso del procedimiento de solución del arbol de falla es el remover eventos duplicados dentro de cada juego de eventos basicos identificados. Unicamente el juego de corte 1 tiene un evento basico repetido en los resultados: el evento basico 2 aparece duplicado. Cuando nosotros retiramos este evento repetido, los juegos de eventos basicos son: Juego de corte !: 1,2 Juego de corte !!: 1,2,+ Juego de corte !!!: 1,2,3 Juego de corte !v: 1,3,+ Paso 4. El cuarto paso del procedimiento de solución del arbol de falla es el borrar todos los Super-
juegos que aparecen en los juegos de los eventos basicos. En estos juegos, existen dos super-juegos. Ambos, !! y !!! son super-juegos de !; esto es, tanto !! y !!! contienen a !. Una vez que estos super-
juegos son borrados; los juegos que quedan son los Ninimos juegos de corte (NCS's) para nuestro ejemplo: Ninimo Juego de Corte !: 1,2 Ninimo Juego de Corte !!: 1,3,+ Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Una vez que la lista de los Ninimos Juegos de Corte para un evento principal en particular es encontrado, un analista puede evaluar las fallas constitutivas para determinar los ¨puntos débiles" en el sistema. Utilizando los resultados de este analisis cualitativo, el analista de un arbol de falla puede proponer sugerencias para mejorar la seguridad del sistema que esta siendo estudiado. Documentando los resultados. La etapa final en el desarrollo de un analisis de arbol de falla es el documentar los resultados del estudio. El analista de riesgo debera proveer una descripción del sistema analizado, una discusión de la definición del problema, una lista de consideraciones, el modelo(s) de arbol de falla que hayan sido desarrollados, listado de los Ninimos Juegos de Corte (NCS's), asi como la evaluación de la significancia de los mismos. Adicionalmente, cualquier otra recomendación que haya sido generada durante el analisis debera ser presentado. Ejemplo El sistema consiste en un reactor de proceso para un proceso altamente inestable, el cual es sensible ante cualquier pequeno cambio de temperatura. El sistema esta equipado con un sistema de rociado de agua para en caso de emergencia enfriar al reactor para protegerlo en caso de una reacción incontrolada. Para prevenir una reacción fuera de control durante un incremento de temperatura, el flujo de entrada de material de proceso al reactor debera detenerse o de lo contrario el sistema de rociado debera ser activado. La temperatura del reactor es monitoreada por un sensor (T1) en cual automaticamente activa el sistema de rocio, abriendo la valvula de suministro de agua al sistema de rocio cuando el incremento de temperatura es detectado. Al mismo tiempo, el sonido del sensor T1 y una alarma en el cuarto de control alertan al operador del incremento de temperatura. Cuando la alarma suena, el operador activa el interruptor de cierre de la valvula para detener la entrada del flujo al reactor. El operador también debera activar el interruptor del sistema de rocio en el cuarto de control, en caso de que este no sea activado automaticamente por el sensor T1. Si la valvula de entrada se cierra o el sistema de rocio es activado, el dano al sistema debido a una reacción incontrolada es evitado. El primer paso del analisis del arbol de falla es el definir el problema. Para este ejemplo, la definición del problema es como sigue: Evento Principal: Dano en el reactor debido a alta temperatura en el proceso. Evento Existente: Alta temperatura de proceso. Eventos No Permitidos: Fallas de suministro eléctrico, fallas en los interruptores de paro, y fallas en el cableado de instrumentación. Fronteras Físicas: De acuerdo a lo mostrado en el diagrama. Equipos de proceso localizados corriente arriba y corriente abajo del reactor no son considerados. Configuración del sistema: valvula de alimentación al reactor abierta, valvula de suministro de agua contra incendio cerrada. Nivel de solución: Equipo de acuerdo a lo mostrado en el diagrama. Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 La construcción del arbol de falla comienza con el evento principal y procede nivel por nivel hasta que todas las fallas han sido trazadas hasta sus causas basicas. Para comenzar el arbol de falla, primero determine las causas inmediatas, necesarias, y suficientes para determinar el evento principal e identificar la puerta lógica que define la relación de aquellas causas con el evento principal. De la descripción del sistema en el ejemplo, nosotros podemos identificar dos condiciones necesarias para que el evento principal suceda, dado que exista alta temperatura en el reactor: • No exista flujo en el sistema de rocio • La valvula de entrada al reactor se mantenga abierta Debido a que estos dos eventos deben existir simultaneamente para que exista el evento principal, el desarrollo requiere de una puerta lógica AND, como se muestra en el diagrama. La condición existente de alta temperatura en el reactor es mostrada como evento de hogar en el mismo diagrama. El desarrollo ahora continua al siguiente nivel; asi es, cada uno de los eventos de falla es desarrollado a través de determinar sus causas inmediatas, necesarias y suficientes. Para el evento ¨No hay flujo en el sistema de rocio", existen dos causas posibles: • Pérdida de suministro de agua contra incendio • La valvula del sistema de rocio no pueda abrir Como cualquiera de estas dos causas resultan en falta de flujo, ellas son adheridas al arbol de falla con puertas lógicas OR. El siguiente diagrama muestra este desarrollo y el desarrollo continuado del evento ¨valvula de alimentación al reactor permanece abierta". Aqui también se muestra el evento ¨falta de suministro de agua contra incendio" representado por un simbolo de un evento no-desarrollado Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 (diamante). Podrian haber varias causas para el evento, pero estan fuera del alcance de la definición del problema por lo que no estan desarrolladas en el arbol de falla. El desarrollo del arbol de falla continua hasta que todos los eventos son resueltos hasta sus causas basicas o hasta que las fronteras del sistema sean alcanzadas. Usted puede ver el desarrollo del arbol de falla completo. El siguiente paso en el analisis del arbol de falla es el determinar los Ninimos Juegos de Corte (NCS's) para el arbol de falla siguiendo el procedimiento anteriormente descrito. Para permitirle al lector el revizar la solución, la siguiente tabla muestra la lista de los Ninimos Juegos de Corte. Los NCS's son priorizados de acuerdo al juicio del analista de acuerdo a la importancia de los eventos que formen parte de los NCS's. MCS's Evento Básico Tipo de Eventos 1 3 Falla de equipo activa 2 1, 7 Falla de equipo activa, error humano Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 3 2, 7 Falla de equipo activa, error humano + 1, 5 Falla de equipo activa, falla de equipo activa 5 1, 6 Falla de equipo activa, falla de equipo activa 6 2, 5 Falla de equipo activa, falla de equipo activa 7 2, 6 Falla de equipo activa, falla de equipo activa Seminario: Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales Instructor: Ing. Ernesto Castañeda Macías Promotor: SURATEP Colombia, Octubre, 2001 Documents Similar To Analisis de SeguridadSkip carouselCapacitacion Iperc Caesso 2015Vida UTILGuia Kinet_700032012_Tarea_1_primaveraSeguridad y Prevención de Fugas en Reactores BatchInforme de Saponificacion (Ph)CINETICA ENZIMATICAP4. 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