Pamela Nelson Dept. Sistemas Energéticos

Presentación del tema: "Pamela Nelson Dept. Sistemas Energéticos"— Transcripción de la presentación:

1 Pamela Nelson Dept. Sistemas Energéticos
APS Una Ciencia para Tomar Decisiones Pamela Nelson Dept. Sistemas Energéticos Energía en la FI 22 abril, 2014

2 Contenido Accidentes Industriales Riesgo Industrial
Análisis de Riesgo Industrial APS

3 Accidentes industriales

4 Accidentes Explosión en una planta de fertilizante en Texas,
14 muertos y >200 lastimados Instalaciones industriales que manejan materiales tóxicos y que operan en condiciones peligrosas representan un riesgo para gente, inversiones y el medio ambiente. Accidente en Reynosa, sept (see video) Accidentes

5 Principales accidentes industriales
Localidad (país), año Tipo de accidente Consecuencias Flixborough (UK), 1974 Explosión de vapor no confinada (UVCE) de ciclohexano 28 muertos y cientos de heridos Destrucción completa de las instalaciones Cubatao (Brasil), 1974 Bola de fuego de gasolina por fuga de un oleoducto > 500 muertos Graves daños al medio ambiente Seveso (Italia), 1976 Reacción química fuera de control que provoca el venteo de un reactor, con liberación a la atmósfera de dioxina Sin muertes Evacuación de más de 1,000 personas Abortos espontáneos y contaminación del suelo Autoridades ilocalizables (fin de semana) Las primeras medidas se tomaron a los cuatro días San Juan de Ixhuatepec, México D.F. (México), 1984 Numerosas explosiones de depósitos y tanques de GLP debidas a una fuga y posterior explosión no confinada de GLP > 500 muertos, > 4,500 heridos, > 1,000 desaparecidos Destrucción masiva de viviendas Efecto dominó procedente de la primera UVCE Introducción

6 Principales accidentes industriales
Localidad (país), año Tipo de accidente Consecuencias Bhopal (India), 1984 Escape de isocianato de metilo en una planta de fabricación de insecticidas 3,500 muertes directas. 150,000 personas requirieron tratamiento médico Efectos a largo plazo: cegueras, trastornos mentales, lesiones hepáticas y renales La nube tóxica atravesó una de las vías de evacuación Guadalajara (México), 1992 Serie de explosiones en la red de alcantarillado de la ciudad de Guadalajara por vertidos incontrolados de combustible 190 muertos y 1,470 heridos. 6,500 damnificados Destrucción de 1,547 edificaciones. Daños en 100 escuelas y 600 vehículos Entre 13 y 14 km de calles destruidas. Accidente de metro en Los Ángeles (Sept., 2008) US$500 millones Derrame de petróleo en el Golfo de México (abril, 2010) >US$4,500 millones Accidente nuclear en Fukushima, Japón (marzo, 2011) liberación de yodo-131 (radiactivo) Explosión de la Torre Ejecutiva Pemex, México (enero, 2013) muerte de 37 personas y 126 lesionados importantes daños materiales. Introducción

7 Países miembros de la OECD
Australia México Bélgica Nueva Zelanda Chile Países Bajos Dinamarca Noruega Alemania Austria Estonia Polonia Finlandia Portugal Francia Suecia Grecia Suiza Irlanda República Eslovaca Islandia Eslovenia Israel España Italia República Checa Japón Turquía Canada Hungría Corea Reino Unido Luxemburgo Estados Unidos Países candidatos para la adhesión Rusia Países en adhesión y cooperación reforzada Brasil Indonesia China Sudáfrica India Fuente: NEA 6861, OECD- “Comparing Nuclear Accident Risks with those from Energy Sources”

8 Evaluación de riesgo por sector industrial en México
PD = PETROLEO Y DERIVADOS PQ = PETROQUIMICO M = MINERO-METALURGICO Q = QUIMICO AL = ALIMENTOS Y BEBIDAS MQ = MAQUILADORAS RP = RESIDUOS PELIGROSOS EN = GENERACION DE ENERGIA OT = OTROS G = GAS L.P. Source: SEMARNAT Web page

9 ¿Los accidentes son prevenibles?
El principal problema se presenta cuando estos “peligros” no son evaluados y se presentan “hechos fortuitos” con consecuencias catastróficas. video La mayoría de estos accidentes se asocia a la industria química y, por eso, la anterior regulación europea sobre la materia hablaba de actividades industriales (la mayoría de tipo químico), sobre las que se depositaba prácticamente toda la responsabilidad de los accidentes de carácter grave. Sin embargo, cuando hablamos de la industria química, hay que decir que desde el punto de vista estadístico, tiene un nivel de seguridad mucho más elevado que otras actividades humanas. Una manera de medir el nivel de accidentabilidad de determinadas actividades industriales es el denominado Índice FAR. Para la industria química, el índice FAR se sitúa entre 4 y 5, mientras que otras actividades productivas como agricultura, minería y construcción presentan índices FAR de 10, 12 y 64, respectivamente. Sin embargo, la repercusión social que han tenido determinados accidentes graves en industrias ocurridos a lo largo de la historia, ha sido mucho más elevada que, por ejemplo, los miles de muertos y heridos graves que cada año se suceden en nuestras carreteras. Por lo tanto, la sociedad es consciente de que cualquier actividad humana, conlleva ciertos riesgos. En particular, la industria química, o más genéricamente, las actividades en las que se utilizan, fabrican o manipulan sustancias peligrosas, implica la existencia de riesgos que socialmente pueden ser o no ser admitidos. Índice FAR (Fatal Accident Rate) Número de accidentes mortales en una determinada industria tras 108 horas de actividad, es decir, un período de tiempo equivalente a la vida laboral de trabajadores.

10 Análisis Probabilístico de Seguridad (APS)

11 ¿Qué es APS? 1. ¿Qué puede ir mal? 2. ¿Qué tan probable que esto pase?
3. ¿Cuáles son las consecuencias?

12 ¿Cuál es su papel en la Gestión de Riesgos?
Proteger la salud y seguridad del público Proteger la inversión Mejorar la confiabilidad y desempeño de la planta Mejorar el uso de recursos Mejorar el proceso de toma de decisiones

13 Introducción a Riesgo & el modelo de APS

14 Teorema de Bayes Los datos genéricos son los datos de falla de componentes recolectados de muchas plantas. El teorema de Bayes se usa en APS para actualizar el datos de falla genéricos con la experiencia operacional de la falla de componentes en tu sistema. We collect what are called generic data for the purpose of identifying the most likely performance of a new component. This is a little different from the military where they try to predict component performance from scratch based on operating environment, duty cycle, etc. Bayes played around with conditional probability and came with a way to make it useful when an event is observed. He said OK, it’s neat that we can find out the probability of an event by conditioning it on the occurrence of other events, but if I observe the event, now what is the probability of the other events, the ones we were conditioning on? Bayes’ formula is used extensively in PRA work. For example: update generic and expert opinion-based distributions in some cases, generic data are from the opinions of experts only (for example IEEE 500). In other cases, data are collected from many different sources and it isn’t known which of them is most typical of the the plant being modeled. Bayesian methods make it possible to combine all the available information and although heuristics are involved in the process, their use is visible and explicit.

15 Cadena Markov Las cadenas de Markov
proceso estocástico discreto en el que la probabilidad de que ocurra un evento depende del evento inmediatamente anterior. Útil para análisis de disponibilidad

16 Álgebra Booleana Se resuelvan los Árboles de Falla con Álgebra Booleana.

17 Orígenes en Energía Nuclear
Reactor Safety Study (WASH-1400) “An Assessment of Risks in US Commercial Nuclear Power Plants”1975. 1979 For nuclear power, the study of risk actually started in 1957 but this was a study that was for a worst case accident. Later, the NRC commissioned the well-known Reactor Safety study to produce a realistic risk estimate. At the time, it was a relatively ambitious undertaking.

18 ¿Qué es Riesgo? El término Riesgo
Peligro: Fuente o situación con potencial de provocar daño Riesgo: Dictionary definitions of risk In the context of this course, risk is made up of the likelihood and consequences

19 WASH-1400 “Curva Farmer” Daño a la Propiedad

20 Real-Life PRA

21 Análisis de árboles de eventos

22 Análisis de árboles de fallas
El análisis por árbol de fallas corresponde al acrónimo en inglés Fault Tree Analysis, FTA. El AAF fue desarrollado en los laboratorios Bell Telephone por H. A. Watson entre los años de 1960 y 1961. No obstante, fue a finales de los 70’s que el AAF se aplicó en la industria estadounidense. Este método es definido como DEDUCTIVO.

23 Principales etapas de un Análisis de Riesgos en instalaciones
Descripción del sistema Identificación de peligros Estimación de probabilidades de eventos Estimación de consecuencias de eventos Cuantificación del riesgo Aceptación del riesgo Modificación del sistema Sistema operativo Si No Checklist What if? FMEA HAZOP Arboles de eventos Arboles de fallas Confiabilidad Humana Análisis de consecuencias En materia de seguridad, las palabras riesgo y peligro son mencionadas continuamente sin hacer distinción alguna; sin embargo, peligro es cualquier condición física o química capaz de causar daños a las personas, al medio ambiente o la propiedad y riesgo es la posibilidad de sufrir pérdidas, es decir, se puede considerar como una medida de perdida económica o daño a las personas, expresada en función de la probabilidad del suceso y la magnitud de sus consecuencias. Según OSHA (Occupational Safety Health Administration) el riesgo se define como: “la medida de la probabilidad y severidad del daño que se puede causar a las personas y a sus propiedades. De esta manera el riesgo puede ser estimado mediante: R = P x C; Donde: R es el riesgo, P es la probabilidad de ocurrencia y C son las consecuencias o totalidad de las pérdidas que se producen. Las actividades industriales representan un riesgo aun cuando se tomen las medidas necesarias de seguridad. Así, el análisis de riesgos es un esfuerzo organizado para identificar, a través de una serie de técnicas sistemáticas, las debilidades asociadas con el diseño u operación del equipo o proceso que podrían conducir a un evento no deseado (accidente). Esta evaluación nos ayuda a determinar las medidas necesarias para reducir la probabilidad de ocurrencia de los eventos nos deseados o mitigar sus consecuencias. El objetivo, es evaluar los riesgos que se presenten en los procesos, ordenándolos jerárquicamente, generando así la información adecuada para tomar decisiones e implementar las medidas necesarias, preventivas y de control, que nos permitan mejorar y garantizar la seguridad, tomando en cuenta la relación costo-beneficio asociadas a dichas medidas. Análisis de Riesgos: Introducción

24 Implementar los resultados del APS en los procesos diarios
Toma de decisiones informada en riesgo

25 Implementar los resultados
Comunicar los riesgos Dirigir los recursos a los sistemas que contribuyen al riesgo Optimizar programas de mantenimiento Risk insights have become engrained into the daily life and culture at STP – this is why it’s important for you as new engineers to understand what risk means to STP and how its insights are applied. Risk insights will continue to be important to the future operations of STP Units 1 and 2, and will also influence the licensing, construction, and start-up of STP Units 3 and 4.

26 Muchas gracias