2 Introducción Métodos de Identificación Revisiones de seguridad Listas de verificación Indices Dow (FEI, CEI) Análisis Preliminar de Peligro (PHA) What-if.

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2 2 Introducción Métodos de Identificación Revisiones de seguridad Listas de verificación Indices Dow (FEI, CEI) Análisis Preliminar de Peligro (PHA) What-if Análisis de Peligros y Operabilidad Análisis de Efectos y Modos de Fallas Arboles de Fallas Arboles de Eventos Análisis de Causas-Consecuencias Análisis de Confiabilidad Humana

3 3 Métodos de Identificación Los estudios destinados a la identificación de fallas y peligros son un esfuerzo organizado para identificar y analizar las situaciones no deseadas asociadas a las actividades de la planta. La evaluación de fallas y peligros es la piedra fundamental del programa de gestión de mantenimiento y seguridad en cualquier procesos PSM (Process Safety Management). Aunque su objetivo fundamental es analizar potenciales fallas en equipos o errores humanos que pueden llevar a daños, accidentes, son útiles para: Poner en evidencia errores en los programas de mantenimiento y seguridad. Investigar las posibles causas de un incidente no deseado. Mejorar los programas de “manejo de cambio” de las instalaciones. Identificar equipos críticos para el mantenimiento, testeo o inspección en el programa de integridad mecánica de la planta.

4 4 Métodos Comparativos: Análisis Histórico de Accidentes Revisiones de seguridad Listas de verificación (Check list) Métodos de Ranking Relativo: Indices Dow (FEI, CEI) Análisis Preliminar de Peligro (PHA) Indice Mond Métodos Generalizados: What-if Análisis de Peligros y Operabilidad (HAZOP) Análisis de Efectos y Modos de Fallas (FMEA) Arboles de Fallas (Fault Tree) y Eventos (Event Tree) Análisis de Causas-Consecuencias Análisis de Confiabilidad Humana (HRA)

5 5 Tareas relacionadas a la etapa de Identificación de fallas y peligros: 1.Definir los objetivos, alcances y plazos del estudio. Los objetivos y alcances dependen de la etapa de la vida del proceso. Los plazos son fundamentales para satisfacer requerimientos de diferentes sectores de la Empresa.

6 6 Tareas relacionadas a la etapa de Identificación de peligros: 2.Relevar los requerimientos de información

7 7 Tareas relacionadas a la etapa de Identificación de peligros: 3.Seleccionar el método más adecuado de acuerdo a: Complejidad y tamaño del problema Sistema Simple/Pequeño: líneas de transferencia, bombas, un atanque de almacenamiento. Sistema Complejo/Grande: proceso con reacción química que incluye sistema de alimentación, sección completa de reacción, separación y de recuperación del producto (reactores, columnas, intercambiadores, etc.). Métodos de Identificación de Peligros

8 8 Tareas relacionadas a la etapa de Identificación de peligros: 3.Seleccionar el método más adecuado de acuerdo a: Etapa de la vida del problema

9 9 Análisis Histórico de Fallas y Accidentes Métodos Comparativos Hace uso de los datos recogidos en el pasado sobre fallas y accidentes industriales. Este método tiene la ventaja de referirse a fallas y accidentes que efectivamente sucedieron, por lo que los peligros identificados son indudablemente ciertos. Como contrapartida, el número de casos disponibles es finito y la información disponible de los mismos es generalmente limitada. Base de Datos de Accidentes:   Bases de las propias empresas de los accidentes/incidentes/ no conformidades ocurridas dentro de su/sus plantas.   Bases de datos de otras empresas del sector.

10 10 Análisis Histórico de Accidentes Métodos Comparativos Base de Datos de Accidentes:   Bases de datos de Instituciones Públicas o Privadas  Acceso público o restringido, gratuito o arancelado  Fuentes: reportes perodísticos, informes de compañías aseguradoras publicaciones científicas, reportes estatales, sumarios judiciales  Datos: tipos de accidentes, naturaleza de la/las sustancia/s derramadas, causas y consecuencias (daños a personas y a la propiedad)  Bases relevantes para la industria química: CHAFINC (Chem. Accidents, Failure Incidents and Chem. Haz. Databank) CHI (Chemical Hazards in Industry) HARIS (Hazard and Reliability Information System) MHIDAS (Major Hazard Incident Data Service) NIOSH (Occupational Safety and Health) SONATA (Summary of Notable Accidents in Technical Activities)

11 11 Revisión de Fallas y Seguridad Métodos Comparativos Descripción:   Es la primera técnica utilizada para la evaluación de fallas y peligros.   En instalaciones existentes:  informal: examen visual de rutina.  formal: realizada por un equipo durante semanas.   En procesos en diseño: revisión de flowsheets y procesos.   Este estudio típicamente incluye entrevistas con personal de la planta (operadores, ingenieros, personal de mantenimiento, etc.)   Se debe desarrollar la confianza y la cooperación para lograr que la revisión sea tomada como una mejora para la seguridad en la operación de la planta.   El analista realiza recomendaciones y propone un plan de seguimiento.

12 12 Revisión de Seguridad Métodos Comparativos Propósito:   Mantener al personal operativo alerta a loas fallas y riesgos del proceso.   Revisar los procedimientos operativos.   Identificar equipos o cambios en el proceso que pueden introducir nuevos peligros.   Evaluar las bases de diseño de los sistemas de control y seguridad.   Aplicar nuevas tecnologías a los peligros existentes.   Proponer inspecciones de seguridad y mantenimiento adecuadas.

13 13 Listas de Verificación Métodos Comparativos Descripción:   Utiliza una lista escrita de items o pasos para verificar el estado del sistema. El nivel de detalle es variable.   Es fácil de usar y puede ser aplicado a toda la vida útil de la planta.   Una lista detallada proporciona una buena base para un procedimiento formal de evaluación de peligros.   Se limitan a la experiencia de sus autores, por lo que deben ser desarrollas por grupos con experiencias diversas dentro de la planta.   Frecuente surgen simplemente de ordenar los requerimientos de las regulaciones, códigos y normas más relevantes.

14 14 Listas de Verificación Métodos Comparativos Propósito:   Tradicionalmente las listas de verificación son utilizadas para asegurase que las empresas están cumpliendo con las prácticas y regulaciones vigentes. Deben se actualizadas regularmente. Tipos de Resultados:   Una lista de preguntas basadas en los standards de diseño y las prácticas operativas definidas por el analista.   La lista se completa respondiendo “si”, “no”, “no aplicable” o “se requiere mas información” a las preguntas de la lista.   Se obtienen resultados cualitativos que pueden variar de acuerdo a la situación, pero que generalmente conducen a un “sí” o “no” en relación al cumplimiento de los procedimientos recomendados.

15 15 Métodos de Ranking Relativo Descripción:   Los métodos de Ranking Relativo son realmente una “estrategia” más que un método específico que pueda ser bien definido.   Se utilizan para:  comparar los atributos de diferentes procesos o actividades a fin de determinar si poseen características peligrosas que exigen un estudio posterior.  comparar opciones en el layout o diseño de un procesos.   Se realizan tanto en las primeras etapas del proyecto como en los procesos en operación.   Métodos más conocidos: FEI Dow CEI Dow Indice Mond ICI

16 16 Preliminary Hazard Analysis (PHA) Métodos de Ranking Relativo Descripción:   Deriva de los requerimientos del Programa de Seguridad del Ejército de Estados Unidos.   Se enfoca en los materiales peligrosos de una instalación y las áreas de proceso más importantes.   Es un procedimiento costo-efectivo para evaluar los peligros en las primeras etapas del proyecto y como precursor de otros análisis más detallados.   Debido a su origen se utiliza para revisar áreas de proceso donde puede producirse liberación de energía en forma incontrolada.

17 17 Preliminary Hazard Analysis (PHA) Métodos de Ranking Relativo Descripción:   Formula una lista de peligros y situaciones peligrosas genéricas considerando las siguientes características del proceso:  materia primas, productos finales e intermedios y su reactividad.  equipos en la planta  layout de las instalaciones  condiciones de operación  actividades operativas (inspección, mantenimiento, etc.)  interfaces entre los componentes del sistema

18 18 Preliminary Hazard Analysis (PHA) Métodos de Ranking Relativo Propósito:   Este método se utiliza generalmente durante el diseño conceptual y la fase de desarrollo de un proceso y puede ser muy útil para la localización de las plantas.   Es comúnmente utilizado como una herramienta de revisión del diseño antes que los P&ID del proceso sean desarrollados.   Puede ser útil también para analizar grandes instalaciones en funcionamiento o para hacer una priorización de peligros cuando no es posible utilizar técnicas más caras y sofisticadas.

19 19 Métodos Generalizados Análisis what-if Descripción:   Es una técnica tipo “tormenta de ideas” en la cual un grupo de personas experimentadas que conocen el proceso generan preguntas relacionadas con posibles eventos no deseados.   No es estructurado como el HAZOP, sino que requiere que el analista adapte este concepto básico al caso particular. No existe demasiada información sistemática respecto a su aplicación, sin embargo es muy utilizado.   Se obtienen muy buenos resultados en la medida que sea realizado por personas con experiencia en la técnica.   Se alienta al equipo de seguridad a pensar en preguntas del tipo “... Que sucedería si...?”

20 20 Métodos Generalizados Análisis what-if Propósito:   Identificar peligros, situaciones peligrosas o eventos accidentales específicos que puedan producir una consecuencia no deseada.   Determinar para esas situaciones peligrosas, sus consecuencias, las protecciones existentes y sugerir alternativas para reducir el riesgo. Tipos de Resultados:   Lista de preguntas y respuestas acerca del proceso.   Tabla listando situaciones peligrosas (sin ranking), sus consecuencias, protecciones, y posibles opciones de reducción del riesgo.   Si el grupo no es experimentado los resultados pueden ser incompletos

21 21 Métodos Generalizados Análisis de Peligros y Operabilidad (HAZOP) Descripción:   Técnica desarrollada para identificar y evaluar peligros en una planta de procesos e identificar problemas de operabilidad, que aunque no peligrosos, puedan afectar la productividad.   Un equipo interdisciplinario utiliza un método sistemático para encontrar los problemas resultantes de la desviación del proceso de sus condiciones de operación normales.   Un líder experimentado en la técnica guía al equipo de trabajo a través del proceso utilizando un conjunto de palabras claves.   Las palabras claves son aplicadas a puntos específicos o nodos de estudio.   El equipo discute sobre los posibles causas de las desviaciones y las posibles medidas a tomar.

22 22 Métodos Generalizados Análisis de Peligros y Operabilidad (HAZOP) Propósito:   Revisar cuidadosamente el proceso y su operación en una forma sistemática para determinar si desviaciones en el mismo pueden llevar a consecuencias indeseadas. Tipos de Resultados:   Tabla listando los resultados de la discusión del equipo acerca de las causa, los efectos y las protecciones para las desviaciones en cada nodo.   Si las causas y consecuencias son importantes y las protecciones inadecuadas se recomiendan acciones a la gerencia.   Si se determinan desviaciones cuyas consecuencias son desconocidas se recomienda la realización de otros estudios.

23 23 Análisis de Peligros y Operabilidad (HAZOP) Métodos Generalizados No Menos Mas Parte de Además de Inversión En vez de Aplicación del método

24 24 Análisis de Peligros y Operabilidad (HAZOP) Métodos Generalizados Aplicación del método

25 25 Análisis de Peligros y Operabilidad (HAZOP) Métodos Generalizados Aplicación del método

26 26 Análisis de Peligros y Operabilidad (HAZOP) Desviaciones relevantes en secciones típicas del proceso Métodos Generalizados Aplicación del método

27 27 Métodos Generalizados Análisis de Efectos y Modos de Fallas (FMEA) Descripción:   Este método tabula los modos de falla de los equipos y sus efectos sobre la planta.   El modo de falla describe en qué forma el equipo falla (abierto, cerrado, en contacto, desconectado, etc.).   El efecto se determina por la respuesta del sistema a la falla analizada.   El FMEA no es eficiente para identificar una lista exhaustiva de combinaciones de fallas de equipos que pueden conducir a un accidente.

28 28 Métodos Generalizados Análisis de Efectos y Modos de Fallas (FMEA) Propósito:   Identificar modos de fallas individuales en equipos o sistemas y determinar sus potenciales consecuencias en el sistema o la planta. Tipos de Resultados:   Lista sistemática y cualitativa de los modos de falla en los equipos y sus consecuencias.   Se incluye una estimación de las consecuencias del peor escenario.   Se incluyen recomendaciones para mejorar la seguridad, generalmente orientadas a mejorar la confiabilidad de los equipos e instrumentos.

29 29 Métodos Generalizados Análisis de Efectos y Modos de Fallas (FMEA) Ejemplo de fallas de equipos utilizados en FMEA

30 30 Métodos Generalizados Análisis de Arboles de Fallas (Fault Tree Analysis FTA) Descripción:   Es una técnica deductiva que se enfoca en un accidente particular o falla del sistema.   Genera un modelo gráfico que permite visualizar las combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que pueden resultar en una falla principal o Evento culminante (TOP Event).   Esto permite al analista focalizarse en las medidas preventivas o de mitigación que son de mayor influencia para reducir la probabilidad de un accidente.   FTA se emplea en situaciones donde otra técnica, tal como el HAZOP, ha encontrado la posibilidad de un accidente importante.   Modelado del árbol Cuantificación del árbol

31 31 Métodos Generalizados Propósito:   Identificar la/las combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que pueden resultar en un incidente, especialmente en sistemas altamente redundantes. Tipos de Resultados:   Produce modelos lógicos que utilizan lógica booleana para describir como se puede generar un incidente a partir de diferentes fallas.   El análisis de un proceso grande genera un importante número de árboles de fallos, tantos como sean los eventos culminantes de interés.   El analista resuelve cada árbol y genera una lista de fallas denominada “conjuntos de corte mínimos” o “conjuntos de separación” que representan el conjunto de sucesos que son suficientes para que ocurra un evento culminante. Análisis de Arboles de Fallas (Fault Tree Analysis FTA)

32 32 Métodos Generalizados Falla y “fallas” (Failure vs fault) Representación gráfica: Análisis de Arboles de Fallas (Fault Tree Analysis FTA)

33 33 Métodos Generalizados Representación gráfica: Análisis de Arboles de Fallas (Fault Tree Analysis FTA)

34 34 Métodos Generalizados Representación gráfica: Análisis de Arboles de Fallas (Fault Tree Analysis FTA)

35 35 Métodos Generalizados Análisis de Arboles de Fallas (Fault Tree Analysis FTA) Procedimiento de construcción de un árbol de fallas: 1.Definir el problema  Definir el evento culminante. Por ejemplo: “fuego en la planta”  demasiado general “reacción fuera de control en el reactor de oxidación durante la operación normal”  evento bien definido   Seleccionar las condiciones de límite para el análisis:  Límites físicos y condiciones iniciales  Nivel de resolución

36 36 Métodos Generalizados Análisis de Arboles de Fallas (Fault Tree Analysis FTA) Procedimiento de construcción de un árbol de fallas: 2.Construir el árbol   Se comienza con el evento culminante.   Se pasa al nivel siguiente utilizando un razonamiento deductivo para inferir las causas.   Se continua hasta llegar a las causas básicas

37 37 Métodos Generalizados Análisis de Arboles de Eventos (Event Tree Analysis ETA) Descripción:   Es una técnica gráfica que muestra los posibles resultados de un accidente en términos de una secuencia de eventos que se producen luego de un Evento iniciador.   Considera la respuesta de los sistemas de seguridad y operadores una vez que el evento iniciador ha sucedido. Propósito:   Identificar los distintos tipos de resultados de un accidente en un procesos complejo.

38 38 Métodos Generalizados Análisis de Arboles de Eventos (Event Tree Analysis ETA) Tipos de Resultados:   Modelos de árboles de eventos y los éxitos o fallas de los sistemas de seguridad que producen un determinado resultado.   Los resultados son útiles para determinar errores en los procedimientos y generan recomendaciones para reducir la probabilidad y/o consecuencias de los accidentes analizados.

39 39 Métodos Generalizados Análisis de Arboles de Eventos (Event Tree Analysis ETA) Construcción de los árboles:

40 40 Métodos Generalizados Análisis de Arboles de Eventos (Event Tree Analysis ETA) Construcción de los árboles:

41 41 Métodos Generalizados Análisis de Arboles de Eventos (Event Tree Analysis ETA) Construcción de los árboles:

42 42 Métodos Generalizados Análisis de Arboles de Eventos (Event Tree Analysis ETA)