60154596 Criterios Para El Analisis Cuantitativo de Riesgos (1)

PDVSAMANUAL DE INGENIERIA DE RIESGOSVOLUMEN 1

PDVSA N

TITULO

IRS02

CRITERIOS PARA EL ANALISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS

1 0REV.

SEP.95MAY.93 FECHA

REVISION GENERAL APROBACIONDESCRIPCION FECHA MAY.93

92 92PAG. APROB. Carlos Corrie

L.T.

E.J.

A.N. J.R.

REV.

APROB. APROB. FECHA MAY.93

APROB. Luis Hernndez

E PDVSA, 1983

ESPECIALISTAS

MANUAL DE INGENIERIA DE RIESGOS

PDVSA IRS02 REVISION FECHA

PDVSAMen Principal

CRITERIOS PARA EL ANALISIS CUANTITATIVO DE RIESGOSIndice manual

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SEP.95

Pgina 1Indice norma

Indice1 OBJETIVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 ALCANCE Y APLICACION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 REFERENCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 DEFINICIONES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 GENERALIDADES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 IDENTIFICACION DE PELIGROS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.1 6.2 6.3 7.1 7.2 8.1 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 Anlisis Preliminar de Peligros (PHA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Evaluacin Tcnica de Seguridad Industrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anlisis de Arbol de Fallas (FTA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anlisis de Arbol de Eventos (ETA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Criterios de Daos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riesgo Individual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riesgo Social . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metodologa de Clculo de Riesgo Individual y Riesgo Social . . . . . . . . . Medidas Equivalentes de Daos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ecuaciones PROBIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Representacin del Riesgo Individual y Social . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Incertidumbre y Sensibilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 3 3 5 5 77 8 11

7 ESTIMACION DE FRECUENCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1212 13

8 ESTIMACION DE CONSECUENCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 CUANTIFICACION DEL RIESGO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1314

2020 20 21 24 24 29 31

10 CRITERIOS DE TOLERANCIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10.1 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.2 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.3 Aplicacin de los Criterios de Tolerancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3233 34 36

11 MEDIDAS PARA REDUCCION DEL RIESGO . . . . . . . . . . . . . . . . .11.1 Reduccin de Probabilidades de Accidentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Reduccin de la Severidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3637 37

12 ANALISIS COSTOBENEFICIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12.1 Metodologa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.2 Personal Afectado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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13 APLICACION DEL ANALISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS (ACR) EN PROYECTOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 13.7 13.8 13.9 A.1 A.2 A.3 A.4 A.5 A.6 A.7 Conceptualizacin del Proceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ingeniera Conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ingeniera Bsica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ingeniera de Detalle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Construccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prearranque / Arranque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Operacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cambios o Modificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aseguramiento de Calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Datos Estadsticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tasas y Frecuencias de Fallas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Factores de Servicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Probabilidad de Ignicin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Probabilidad de Explosiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Probabilidad de Error Humano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4142 42 43 43 43 43 44 44 44

ANEXO A BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS . . . . . . . . . . .

4545 45 60 60 63 66 66

ANEXO B MODELOS PARA LA ESTIMACION DE CONSECUENCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .B.1 B.2 B.3 B.4 Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Escapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Incendio de Lquidos en Superficies Extensas (POOL FIRES) . . . . . . . Explosiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6868 68 75 87



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OBJETIVOEste documento ha sido concebido para unificar y establecer el proceso de Anlisis Cuantitativo de Riesgos (ACR) en la Industria Petrolera y Petroqumica Nacional, e incluye los principios bsicos, mtodos y criterios del ACR aplicables en las diferentes etapas de un proyecto, ejecucin de cambios o modificaciones y/o durante la vida til de una instalacin. El objetivo de este documento es permitir la identificacin y evaluacin de eventos que puedan resultar en descargas de sustancias txicas, inflamables o combustibles, a travs de la aplicacin de las metodologas del ACR en las etapas de diseo, construccin, arranque y operacin de una instalacin.

2

ALCANCE Y APLICACIONPara soportar la aplicacin del documento PDVSA IRS01 Filosofa de Diseo Seguro en esta gua se establecen los criterios para la aplicacin del proceso del ACR en cualquier etapa de la vida de una instalacin. Contiene una descripcin breve de los mtodos y procedimientos a seguir, sin llegar a ser un manual de conocimientos del cual se pueda aprender a realizar el Anlisis Cuantitativo de Riesgos. La aplicacin de esta metodologa para la evaluacin de alternativas de reduccin de riesgos requiere experiencia y profundos conocimientos de los sistemas a evaluar El mayor beneficio de este proceso resulta de su aplicacin en proyectos de nuevas instalaciones o en la ejecucin de cambios y modificaciones; no obstante puede y debe ser aplicado en instalaciones existentes a fin de determinar su nivel de riesgo y decidir acciones para su control, tanto a travs de medidas de ingeniera como administrativas o de planeamiento para emergencias y contingencias. Las previsiones establecidas en este documento aplican a todas las instalaciones en las cuales se produzca, procese y/o almacene sustancias txicas o inflamables, independientemente de su ubicacin en tierra firme o costaafuera. Las prcticas de seguridad y salud ocupacional del da a da, son parte de la operacin normal de la planta y por tanto no estn cubiertas en este documento.

3

REFERENCIAS1. Rodrguez, J.A; Preliminary major hazard analysis of the New Eastern Refinery, The University of Sheffield, Sheffield (U.K.), 1992. 2. CCPS, Guidelines for Hazard Evaluation Procedures, American Institute of Chemical Engineers, New York, 1985.



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3. AIHA, Emergency Response Planning Guidelines (ERPG), AIHA, New York 1992. 4. CCPS, Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Assessment. American Institute of Chemical Engineers, New York, 1986. 5. Crowl, D.A., and Lowar J.F, Chemical Process Safety: Fundamentals with applications, Prentice Hall, New Jersey, 1990. 6. Energy Analysts Inc., Process plant safety and security: course notes, Energy Analysts Inc., Norman (USA), 1989. 7. Rodrguez, J.A. Aplicacin de criterios de tolerancia de riesgos y costobeneficio en los estudios de anlisis de riesgos de la industria petrolera y petroqumica venezolana, ARPEL, Mxico, 1991. 8. Lind. N.C. El Tratamiento de los Riesgos: Un Enfoque Canadiense Global. Revista MAPFRE Seguridad. MAPFRE, Madrid, 2do. Trimestre 1990. 9. Fleishman, A.b. and Hough M.S., The Use of Cost Benefit Analisys in Evaluating the Acceptability of Industrial Risks: An Ilustrative Case Study. 6th International Symposium: Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries. Oslo, 1989. 10. Gibson; S.B. Risk Criteria in Hazard Analisys CEP, London, 1976. 11. E&P Forum Hydrocarbor Leak and Ignition Data Base, E&P Forum London 1992. 12. CCPS. Guidelines for Process Equipment Reliability Data. AICHE, N.Y. 1989. 13. Cox, A.W., Lees F.P. and Ang, M.L., Clasification of hazardous locations, The Institution of Chemical Engineers, Rugby (U.K), 1991. 14. Imperial Chemical Industries, Hazard and Reliability Manual, ICI, Runcorn (U.K.), 1988. 15. NFPA. Fire Protection Handbook. 16th edition. Batterymarch NFPA. 1986 16. Lees, F.P., Loss prevention in the process industries, Butterworths, London, 1986. 17. Health and Safety Executive, Quantified risk assessment: Its input to decision making, HSE, London, 1989. 18. European Federation of Chemical Engineering, Risk analysis in the process industries, The Institution of Chemical Engineers, Rugby (U.K.), 1985. 19. Health and Safety Executive, Risk criteria for landuse planning in the vicinity of major industrial hazards, HSE, London, 1991. 20. Kletz, T.A., Plant design for safety. A userfriendly approach, Hemisphere Publishing Corporation, London, 1991. 21. Johnson, J.N., The current state of risk assessment, Proceedings of Safety and Loss Prevention in the Chemical and Oil Processing Industries, The Institution of Chemical Engineers, Rugby (U.K.), 509526, 1990.



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22. API RP75 Recommended Practices for Development of a Safety and Environmental Management Program for Outer Continental Shelf (OCS) Operations. 23. API RP750 Management of Process Hazards.

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DEFINICIONESVer documento PDVSA IRS00 Definiciones.

GENERALIDADESLos procedimientos de anlisis cuantitativo de riesgos han sido desarrollados para estudiar procesos, sistemas y operaciones en una forma sistemtica, lo cual reduce la subjetividad en la identificacin de reas crticas y permite jerarquizar la importancia relativa de cada evento no deseado. Esta metodologa puede tambin ser usada para evaluar secuencias de accidentes de baja probabilidad de ocurrencia y muy alta severidad, sobre los cuales no se tiene experiencia previa. Los mtodos de anlisis cuantitativos de riesgos han sido concebidos para reforzar la aplicacin de la buena prctica de Ingeniera, con el fin de obtener elementos de juicio para soportar decisiones gerenciales que permiten incrementar el nivel de seguridad de las instalaciones. Tal como se muestra en la Fig. 1. la identificacin de los peligros inherentes al proceso o planta, constituye el primer paso para un anlisis cuantitativo de riesgos. En esta etapa se evalan entre otros los materiales, inventarios y las condiciones operacionales del proceso que pudiesen ocasionar eventos indeseables. Los mtodos que aplica la Industria Petrolera y Petroqumica Nacional, en la identificacin de peligros son: Anlisis Preliminar de Peligros (APP), Estudios de Peligros y Operabilidad (HAZOP) y Evaluaciones Tcnicas de Seguridad; los cuales se describen en la Seccin 6.



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Fig 1. PROCESO DE ANALISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS (Ref. 1)

DESCRIBIR EL SISTEMA

IDENTIFICAR PELIGROS

ESTIMAR FRECUENCIAS

ESTIMAR CONSECUENCIAS

CUANTIFICAR EL RIESGO

RIESGOS TOLERABLE?

NO

MODIFICAR EL SISTEMA

SI

FIN DEL PROCESO



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Habiendo identificado los peligros, es necesario cuantificar el nivel de riesgo implcito a objeto de determinar el alcance de las medidas de control. La cuantificacin del riesgo est basada tanto en la estimacin de la frecuencia de ocurrencia de accidentes como en el clculo de sus consecuencias. Para estimar las frecuencias se utilizan los mtodos de rbol de eventos y de rbol de fallas que se describen en la Seccin 7. La base de datos para la estimacin de frecuencia se muestra en el Anexo A. La estimacin de consecuencias se efecta mediante programas computarizados cuyas bases de clculos se corresponden con los mtodos indicados en el Anexo B. La cuantificacin del riesgo, ser expresada en trminos de riesgo individual y/o riesgo social, para efectos de comparacin con los criterios de tolerancia. La decisin sobre las medidas de control a ser adoptadas deber estar soportada por un anlisis CostoBeneficio.

6

IDENTIFICACION DE PELIGROSComo su nombre lo indica la identificacin de peligros pretende encontrar las condiciones de dao potencial presentes en una planta o proceso. La identificacin de peligros es un paso crtico en el Anlisis Cuantitativo de Riesgos, por cuanto un peligro omitido es un peligro no analizado. Algunos de los mtodos y tcnicas desarrolladas mundialmente para la identificacin de peligros son: Anlisis Preliminar de Peligros (PHA) Mtodo Que pasara si....? Indices DowMond Estudios de Peligros y Operabilidad (HAZOP) Modos de fallas, efectos y anlisis de criticidad (FMECA) Arbol de Fallas (FTA) Arbol de Eventos (ETA) Anlisis de Error Humano Evaluaciones Tcnicas de Seguridad Industrial Cada uno de los mtodos antes indicados, se describen detalladamente en la Referencia (2). Seguidamente se presenta una breve descripcin de los mtodos utilizados mayormente por la Industria Petrolera y Petroqumica Nacional.

6.1

Anlisis Preliminar de Peligros (PHA)El Anlisis Preliminar de Peligros (PHA) es un mtodo cualitativo, que tiene su mayor utilidad durante la etapa de la ingeniera conceptual del diseo de una instalacin. Su uso permite detectar los peligros de los materiales, equipos y ubicacin de la planta para proveer a los diseadores con lineamientos adecuados a seguir en las subsecuentes etapas del diseo.



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El Anlisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materiales peligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizar aquellos eventos que involucren liberacin incontrolada de energa y/o productos txicos. El PHA no est considerado como uno de los enfoques ms sistemticos en la identificacin de peligros, sin embargo, sirve muy bien al propsito de definir eventos conducentes a escenarios de accidentes mayores. El mtodo debe ser desarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros, sus causas, frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa. La cuantificacin de frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posterior. La aplicacin del mtodo requiere la existencia de informacin de diseo referente a: Filosofa de diseo Diagrama preliminar de flujo de proceso Informacin histrica de accidentes en instalaciones similares Descripcin del proceso, incluyendo inventarios de materiales peligrosos con sus caractersticas y condiciones de operacin. Aunque la decisin del estudio depende de la complejidad de la instalacin, en general el PHA es un mtodo que no consume mucho tiempo.

6.2

Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)El HAZOP es un mtodo de anlisis que consiste en un examen crtico y sistemtico del diseo de una instalacin industrial, con el objeto de identificar peligros potenciales y problemas operacionales, as como sus consecuencias en la instalacin examinada. El mtodo est orientado de forma tal que estimula la imaginacin y permite razonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemas operacionales o situaciones de peligro. Adems es un mtodo sistemtico que reduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectados. Este estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes, modificaciones de instalaciones existentes o a nuevos proyectos. La etapa final de la ingeniera bsica es la ms adecuada para la aplicacin de este estudio en un proyecto nuevo. El HAZOP es un mtodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de proceso, llenaderos, terminales de carga y descarga, almacenamiento, etc.). El soporte fundamental de informacin para la realizacin del HAZOP, lo constituyen los Diagramas de Tuberas e Instrumentos (DTIs). En un proyecto el estudio debera iniciarse tan pronto los DTIs se encuentren finalizados. En una instalacin existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramas estn actualizados.



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El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabaja conjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guas para identificar peligros y problemas operacionales, mediante la bsqueda de desviaciones a las intenciones de diseo de la instalacin. La aplicacin del mtodo requiere la existencia de informacin tal como: Diagramas de tuberas e instrumentos Diagramas de flujo Especificacin de equipos y tuberas Filosofa de diseo Manuales de operacin y mantenimiento Reportes de investigacin de accidentes e incidentes de instalaciones existentes.

La Fig. 2. muestra un resumen de la metodologa para la realizacin del HAZOP. A efectos de la aplicacin del mtodo, una lnea de proceso es un tramo de tubera que enlaza dos equipos principales de la planta. El mtodo HAZOP considera en forma sistemtica todos los equipos, procedimientos y los eventos generados por desviaciones a la intencin del diseo. Cuando la necesidad de tomar una accin es evidente y la mejor solucin es ms o menos obvia (por ejemplo: necesidad de instalar proteccin de mnimo flujo en la descarga de una bomba), dicha accin debe ser tomada inmediatamente por el grupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto. Si las consecuencias son complejas o la decisin sobre la accin a tomar no resulta obvia, se recomendarn estudios adicionales, que tomen en cuenta la gravedad o criticidad del evento, as como su probabilidad de ocurrencia.



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Fig 2. DIAGRAMA SIMPLICADO DE HAZOP (Ref. 2)

SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO

SELECCIONAR LINEA DE PROCESOPalabras Guas

DEFINIR LA INTENCION DEL DISEO

NO MAS MENOS ADEMAS DE

APLICAR PALABRAS GUIAS

PARTE DE INVERSO OTRO QUE

IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS

EXAMINAR POSIBLES CAUSAS

EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS

IDENTIFICAR PELIGROS PROBLEMAS OPERACIONALES

DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS



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6.3

Evaluacin Tcnica de Seguridad IndustrialLas evaluaciones tcnicas de seguridad industrial son una herramienta que permite verificar si la instalacin y sus procedimientos de operacin y mantenimiento cumplen con los estndares y prcticas de seguridad reconocidos. La tcnica consiste en hacer una revisin completa de una planta, incluyendo inspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucrado en la operacin y mantenimiento de la misma, con el fin de identificar los peligros ms significativos. Este mtodo es efectivo en las etapas de construccin, prearranque y operacin de una planta. En esta ltima se lleva a cabo peridicamente, especialmente en aquellas plantas consideradas de alto riesgo. Los resultados son cualitativos e incluyen: Identificacin de peligros provenientes del diseo de la planta, condicin de la misma y modificaciones realizadas durante su vida. Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento. Identificacin de sistemas que por sus caractersticas requieren ser analizados ms detalladamente usando otro mtodo de anlisis de riesgo. Recomendaciones referentes a cambios en diseo, procedimientos, etc. Para que la revisin sea completa, el grupo deber tener acceso a informacin vital, tal como: Diagramas de tubera e instrumentacin. Diagramas de flujo. Manual de operacin de la planta. Informes de accidentes e incidentes. Registros de mantenimiento. Planos de clasificacin de reas. Organizacin. Reportes de HAZOP. Es recomendable un mximo de 5 ingenieros familiarizados con los procedimientos, estndares de seguridad y con la operacin de la instalacin bajo estudio. Se requiere apoyo de especialistas en reas tales como: instrumentacin, sistemas elctricos, equipo rotativo, corrosin y otras reas de especial consideracin.



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ESTIMACION DE FRECUENCIASLa frecuencia de falla de un componente particular (recipiente, tubera, etc) puede ser deducida a partir de informacin histrica y si es posible, soportada en juicios de expertos que tomen en cuenta diferencias entre caractersticas de la planta analizada y las que pudiesen haber estado envueltas en los registros histricos de fallas. La frecuencia de falla puede ser sintetizada por un Anlisis de Arbol de Fallas o de Arbol de Eventos. En el primer caso se supone que un evento tope relativamente raro, surge de la coincidencia de las fallas mas posibles y que hay suficiente informacin sobre la probabilidad de cada una de ellas. El anlisis muestra como van presentndose las coincidencias y as permite ir estimando las frecuencias de las mismas. Cualquiera sea el enfoque usado, es necesario aplicar un buen juicio de ingeniera para determinar cual informacin es la mas relevante para la planta en cuestin. Generalmente se usa informacin genrica de fallas obtenidas de varias fuentes, y suponiendo que una planta es operada de acuerdo a estndares razonables, la misma no tendra porque fallar con mayor o menor frecuencia que aquellas en donde se origin la informacin de fallas. El Anexo A presenta una recopilacin de datos estadsticos de fallas de equipos y probabilidades de ignicin a ser usadas por la IPPN en los Anlisis Cuantitativos de Riesgos. El objetivo primordial es manejar una base comn de informacin basada en datos provenientes de diferentes fuentes de la Industria Petrolera y Petroqumica mundial. Esto permite obtener resultados similares en toda la industria, y mantener consistencia en la toma de decisiones y aplicacin de inversiones para control de riesgos en las diferentes reas de operacin.

7.1

Anlisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un mtodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que pueden resultar en un accidente, siendo por tanto una tcnica deductiva que a partir de un evento particular, provee la metodologa para determinar sus causas. El Arbol de Fallas en s facilita una visin grfica de las diferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que pueden conducir a un accidente. El Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del diseo para descubrir modos de falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos, igualmente se puede usar para estudiar sistemas crticos, a fin de determinar combinaciones de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especficos. Los resultados son cualitativos, pero un rbol de fallas puede ser usado para obtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacin estadstica adecuada.



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Para llevar a cabo este mtodo se requiere un conocimiento amplio del funcionamiento del sistema bajo estudio, as como de los diferentes modos de falla y sus efectos en la planta. Este es un mtodo que requiere personal altamente calificado y es recomendable asignar un analista por sistema. Para el caso de requerirse varios rboles de falla es preferible asignar un grupo de analistas. El tiempo requerido es dependiente de la complejidad de los sistemas bajo estudio. Una pequea unidad de proceso puede requerir un da o menos contando con un grupo experimentado. Sistemas ms complejos pueden tomar varias semanas.

7.2

Anlisis de Arbol de Eventos (ETA)Un Arbol de Eventos es un modelo binario, grfico y lgico que identifica los posibles escenarios que siguen a un evento iniciador. El Arbol de Eventos proporciona cobertura sistemtica de la secuencia de propagacin del accidente, bien a travs de una serie de acciones de sistemas de proteccin, funciones normales de la planta, o intervenciones del operador. La principal desventaja de este enfoque est determinada por el hecho de que los mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores, los cuales pudieran no estar incluidos en el rbol, si el anlisis no fue exhaustivo. El rbol de eventos puede ser usado en la fase de diseo para evaluar accidentes potenciales que resulten de eventos iniciadores. As mismo, este mtodo podr ser utilizado en la fase de operacin de una instalacin a fin de evaluar la compatibilidad de los sistemas de seguridad existentes, o para examinar las consecuencias potenciales de fallas de equipos. Los resultados obtenidos pueden ser cualitativos o cuantitativos, siempre y cuando se cuente con una base de datos adecuada.

8

ESTIMACION DE CONSECUENCIASLa estimacin de consecuencias es el trmino aplicado al uso de una serie de modelos matemticos para estimar el rea afectada (consecuencias) por los peligros originados en diferentes escenarios de accidentes. Tpicamente los escenarios incluidos en un anlisis de consecuencias de una instalacin que procese hidrocarburos son: Fugas de fluidos txicos y/o inflamables de equipos de proceso, tuberas y tanques de almacenamiento. Incendios que envuelven fugas de productos inflamables. Explosiones de nubes de vapor Ocurrencia de bola de fuego (BLEVE) en recipientes de proceso presurizados conteniendo gases licuados inflamables. Las consecuencias originadas por los peligros de los escenarios de accidentes anteriormente listados, incluyen:



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Exposicin de personas a vapores txicos Exposicin de personas, equipos y propiedades a radiacin trmica. Exposicin de personas, equipos y propiedades a ondas de sobrepresin o proyeccin de fragmentos de material producto de la rotura de recipientes. Dado que la estimacin de consecuencias implica un alto nivel de complejidad y requiere una prediccin lo mas exacta posible del rea afectada por cada peligro, es importante usar modelos apropiados para cada escenario especfico y al mismo tiempo, aquellos que hayan demostrado proveer predicciones razonablemente precisas comparadas con los resultados obtenidos en pruebas de campo a gran escala o accidentes previos. Por cuanto la ejecucin de un Anlisis Cuantitativo de Riesgos implica la realizacin de gran cantidad de operaciones matemticas para la estimacin de consecuencias, es recomendable el uso de paquetes computarizados que contengan modelos validados para este fin. En el Anexo B se describen algunos modelos matemticos utilizados para la estimacin de consecuencias.

8.1

Criterios de DaosLos modelos de estimacin de consecuencias se basan en el principio general de que la severidad de una consecuencia es funcin de la distancia a la fuente de descarga. La consecuencia es tambin dependiente del objeto del estudio, ya que si el propsito es por ejemplo evaluar efectos sobre el ser humano, las consecuencias pueden ser expresadas como fatalidades o lesiones, mientras que si el objeto es evaluar dao a las propiedades tales como estructuras y edificios, las consecuencias pueden ser prdidas econmicas. La mayora de los estudios cuantitativos de riesgos consideran simultneamente diversos tipo de resultantes de incidentes (por ejemplo, daos a la propiedad y exposiciones a sustancias inflamables y/o txicas). Para estimar riesgos, se debe usar una unidad comn de medida de consecuencias para cada tipo de efectos (muerte, lesin o prdida monetaria). La dificultad en comparar diferentes tipos de efectos, ha conducido al uso de las fatalidades (muertes) como el criterio de comparacin predominante. Para obtener resultados significativos al usar la tcnica del Anlisis Cuantitativo de Riesgos, es necesario establecer criterios de daos relacionados con el nivel de peligro de inters para el propsito del estudio. Los criterios de daos estn referidos a los efectos de productos txicos, incendios y explosiones generados por los escenarios de accidentes que podran desarrollarse en cada una de las unidades de proceso bajo estudio. Para evaluar los efectos sobre personas, equipos y ambiente como consecuencia de ocurrencia de accidentes, se requiere la adopcin de criterios de daos los



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cuales representan un cierto nivel conocido de consecuencias para una determinada exposicin y duracin. Un mtodo para evaluar la consecuencia de una resultante de un accidente es el modelo de efecto directo el cual predice efectos sobre personas o estructuras basados en criterios predeterminados (por ejemplo, si un individuo es expuesto a una cierta concentracin de gas txico entonces se supone la muerte del mismo). En realidad las consecuencias pueden no tener la forma de funciones discretas sino conformar funciones de distribucin de probabilidad. Un mtodo estadstico de evaluar una consecuencia es el Mtodo Probit, el cual se describe en la Seccin 9.3. Los criterios de daos adoptados para la Industria Petrolera y Petroqumica se expresan en las siguientes secciones. Es importante resaltar que los criterios de daos expuestos ms adelante deben ser utilizados solamente como gua para la estimacin de consecuencias y no para tomar decisiones acerca de la tolerancia de un riesgo, para lo cual deben ser utilizados los criterios de tolerancia especificados en la Seccin 10. 8.1.1 Efectos Txicos Entre las diversas razones que dificultan evaluar en forma precisa los efectos causados por exposiciones agudas a sustancias peligrosas, se mencionan: Los seres humanos experimentan un amplio rango de efectos adversos a la salud cuya severidad vara con la intensidad y duracin de la exposicin. Existe un amplio grado de variacin de la respuesta entre individuos de una poblacin tpica: adultos, nios, ancianos, enfermos, etc. No hay suficiente informacin sobre respuestas de seres humanos a exposicin txica para permitir una evaluacin acertada o precisa del peligro potencial de cada sustancia. Algunas descargas envuelven componentes mltiples haciendo ms compleja la obtencin de su comportamiento y efectos sobre seres humanos. El criterio de daos para exposicin de personas a productos txicos adoptado por la Industria Petrolera y Petroqumica Nacional para efectos de planeamiento de emergencia y contingencia es el establecido por las guas de planeamiento de respuestas a emergencias o ERPG (Emergency Response Planning Guidelines) elaborado por la Asociacin Norteamericana de Higienistas Industriales (AIHA). Tres rangos de concentracin han sido definidos para consecuencias de exposicin a una sustancia especfica en base a las concentraciones mximas por debajo de las cuales se cree que casi todos los individuos pudieran estar expuestos hasta una (1) hora sin: ERPG 1: Experimentar ms que un efecto leve y transitorio a la salud o percibir un olor desagradable claramente definido.



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ERPG 2: Experimentar o desarrollar efectos o sntomas irreversibles o serios a la salud que le impidan al individuo tomar accin. ERPG 3: Experimentar o desarrollar efectos amenazadores a la salud. Los ERPG publicados por AIHA (Referencia 3) estn siendo preparados por un grupo de trabajo de la industria qumica y han sido concebidos como criterios para exposicin accidental a productos txicos y por lo tanto difieren de los criterios de valor lmite umbral y lmites de exposicin de corta duracin que deben seguir siendo utilizados para exposicin en condiciones de operacin normal de las instalaciones, durante una jornada laboral normal y exposiciones de corta duracin hasta 15 20 minutos. 8.1.2 Efectos de Radiacin Trmica Los modelos de efectos de radiacin trmica son bastante simples y estn slidamente basados en trabajos experimentales sobre seres humanos, animales y estructuras. Su principal debilidad surge cuando la duracin de la exposicin no es considerada. Los criterios de daos para radiacin sobre seres humanos consideran los efectos sobre piel descubierta. Dada la gran cantidad de informacin sobre el tema los modelos de efectos trmicos son fciles de aplicar para estimar lesiones en humanos. No obstante, los efectos trmicos sobre estructuras son ms difciles de calcular, ya que debido a la radiacin y conduccin trmicas es necesario estimar perfiles de temperatura como consecuencia de un balance de calor neto a travs de la estructura. Los criterios de daos ms comnmente utilizados se muestran en las Tablas 1 y 2 (Ref. 4). Para la estimacin de los efectos de la radiacin sobre personas, se debe incluir los efectos de radiacin solar, la cual en das soleados y claros es aproximadamente de 1 KW/m2 (320 BTU /hr ft2).



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TABLA 1. TIEMPO DE EXPOSICION NECESARIO PARA ALCANZAR EL UMBRAL DE DOLOR (REF. 4) Intensidad de Radiacin kW/m21,74 2,33 2,90 4,73 6,94 9,46 11,67 19,87

Btu/hr.ft2500 740 920 1500 2200 3000 3700 6300

Tiempo antes de Alcanzar el Umbral de Dolor (s)60 40 30 16 9 6 4 2



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TABLA 2. EFECTOS DEBIDO A RADIACION TERMICA (REF. 4) Intensidad de Radiacin (kW/m2)1,6 4

Efecto Observado

Tolerable para largo tiempo de exposicin. Energa suficiente para causar dolor a personal que no pueda protegerse en 20 segundos; ampollas en la piel (quemaduras de segundo grado) son posibles; 0% de letalidad. Umbral de dolor alcanzable en 6 segundos; quemadura de segundo grado despus de 20 segundos. Energa mnima requerida para encender madera expuesta a una radiacin dirigida. Fusin de tubos plstico. Energa mnima requerida para daar materiales de bajo punto de fusin (aluminio, soldaduras, etc.). Este valor es el criterio usado para separar tanques de techo cnico Energa mnima requerida para encender indefinidamente a una radiacin no dirigida. Suficiente para causar daos a equipos de proceso. madera expuesta

9,5

12,5

13,5

25

31,5

8.1.3

Efectos de Explosiones Las explosiones de gases o vapores inflamables, sean deflagraciones o detonaciones, generan un frente de llama que se mueve a travs de la nube desde la fuente de ignicin, provocando una onda de choque, o frente de presin. Despus que el material combustible es consumido, aunque el frente de llama cesa, la onda de presin continua su movimiento hacia afuera. Una onda expansiva esta conformada por la onda de presin y el viento, siendo la onda de presin la que causa el mayor dao. El dao est basado en una sobrepresin pico resultante del impacto de la onda expansiva sobre una estructura, siendo tambin funcin de la tasa de incremento de presin y de la duracin de la onda. La Tabla 3 (Referencia 5) muestra estimados de daos por sobrepresiones.



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TABLA 3. DAOS PRODUCIDOS POR SOBREPRESION (REF. 5) Presin (psig)0,02 0,03 0,04 0,1 0,15 0,3

Daos

Ruido molesto (137 dB, baja frecuencia 1015 Hz) Rotura ocasional de grandes ventanales de vidrio, realmente sometidos a esfuerzos. Nivel de ruido alto (143 dB), falla de vidrios por golpe snico Rotura de ventanales pequeos bajo esfuerzo Presin tpica para roturas de vidrio Distancia segura (probabilidad 0,95 de que no existan daos serios por debajo de este valor) lmite de proyectiles; algunos daos a techos de viviendas; 10 % de vidrios de ventanas rotos. Lmite de daos estructurales menores Ventanales de vidrios grandes y pequeos usualmente fragmentados; daos ocasionales a marcos de ventanas Daos menores a estructuras de viviendas Demolicin parcial de viviendas, hacindolas inhabitables Colapso parcial de paredes y techos de viviendas Acero estructural de edificios, distorsionado y sacado de las fundaciones Rotura de tanques de almacenamiento de crudo Derrumbamiento de postes telegrficos de madera Destruccin completa de viviendas Volcamiento de vagones de tren cargados Probable destruccin total de edificios Desplazamiento y daos serios a mquinas herramientas pesadas (3000 kg). Lmite de abertura de crteres.

0,4 0,51,0 0,7 1,0 2,0 3,0 3,04,0 5,0 5,7 7 10 300



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9

CUANTIFICACION DEL RIESGOLas medidas ms comunes de cuantificacin del riesgo son las llamadas riesgo individual y riesgo social, que combinan la informacin de posibilidad y magnitud de las perdidas o lesiones provenientes de un peligro. La medida del riesgo individual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquier punto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considera el riesgo a las poblaciones que estn en tales zonas de efectos.

9.1

Riesgo IndividualPuede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidad de un peligro, considerando la naturaleza de la lesin al individuo, la posibilidad de que la misma ocurra y el perodo de tiempo en que puede ocurrir. An cuando las lesiones son de gran preocupacin hay limitada informacin disponible sobre el grado de las lesiones, por tanto, los anlisis cuantitativos de riesgo frecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para las cuales existen ms estadsticas registradas. El riesgo individual puede ser estimado para los individuos ms expuestos, para grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos. El riesgo individual para un nivel especifico de dao se calcula tomando en consideracin las siguientes variables: (i) (ii) La frecuencia del evento. La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacin especfica. Esto incluye las variables climticas y de direccin del viento, con el consiguiente cambio de dispersin. La probabilidad de que una persona est en el lugar. La probabilidad de que una persona llegue a un refugio o escape de una atmsfera peligrosa.

(iii) (iv)

9.2

Riesgo SocialEl riesgo social es una relacin entre la frecuencia y el nmero de personas de una poblacin sometido a un nivel especifico de lesiones y daos debido a la ocurrencia de un accidente. En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personas, el riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y es expresado frecuentemente en trminos de distribucin de frecuencia de eventos de resultantes mltiples. Sin embargo, el riesgo social tambin puede ser expresado en trminos similares a los riesgos individuales.



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El clculo del riesgo social requiere la misma informacin de frecuencia y consecuencias que el riesgo individual, pero adicionalmente requiere una definicin de la poblacin en riesgo alrededor de la instalacin. Esta definicin puede incluir el tipo de poblacin (por ejemplo: residencial, industrial, escolar, etc), la posibilidad de personas presentes o factores de mitigacin existentes. El riesgo social para un nivel especifico de dao se calcula tomando en consideracin los siguientes factores: Frecuencia del evento. La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacin especfica, considerando variables climticas y la direccin del viento, con el consiguiente cambio de dispersin. (iii) La probabilidad de que una o varias personas estn en el lugar. (iv) La probabilidad de que una o varias personas lleguen a un refugio o escapen de los efectos nocivos. (v) El nmero de personas afectadas por el evento. Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de la misma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentes, el siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social e individual. Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta qumica ocupa a cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto del tiempo. Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificio es constante durante todo el da, cada individuo en ese edificio esta sujeto a un cierto riesgo individual el cual es independiente del nmero de personas presentes, es decir, es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas del edificio durante horas de oficina y para el nico vigilante en otros momentos. Sin embargo, el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina, que en otro momento. (i) (ii)

9.3

Metodologa de Clculo de Riesgo Individual y Riesgo SocialUn mtodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidad de los accidentes. En este sentido un indicador comnmente usado que refleja la severidad del accidente es el nmero esperado de fatalidades. El nmero esperado de fatalidades por ao para una poblacin expuesta a los peligros resultantes de la implantacin de un proyecto industrial, puede ser expresada como una cantidad estadstica calculada a partir de la combinacin de todos los posibles escenarios de accidentes tal como se ilustra conceptualmente en la Ecuacin 1. E[f a] + P(A s) E[F(A s)] (1)



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donde: E [fa] = Fatalidades esperadas por ao P (As) = Frecuencia de ocurrencia del accidente As por ao E [F(As)] = Cantidad esperada de fatalidades debidas al evento As Una vez que el nmero esperado de fatalidades ha sido calculado para un escenario de accidentes particular el riesgo asociado con el accidente puede ser determinado combinando la cantidad esperada de fatalidades con la frecuencia de ocurrencia del accidente. Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puede ser presentado pero para nuestros propsitos utilizaremos el riesgo individual y el riesgo social como se describe a continuacin. 9.3.1 Riesgo Individual El riesgo individual ser calculado en base al mtodo de contorno de riesgo. A este efecto, durante el clculo del nmero esperado de fatalidades para cada accidente, se estima tambin el nmero total de fatalidades dentro cada elemento de la malla del diagrama de anlisis de riesgo mostrado en la Figura 3. El riesgo individual promedio para cada persona que se encuentre dentro de ese elemento de malla debe ser calculado usando la ecuacin (2). RI g + donde: RIg = E[Fag] =Riesgo individual para cualquier persona ubicada en el elemento de malla g Cantidad esperada de fatalidades por ao para personas localizadas en el elemento de la malla g.

E Fa g Ng

(2)

Ng = Nmero total de personas localizadas en el elemento de malla g. Este clculo es realizado para todos los elementos de la malla que estn potencialmente expuestos a una o ms zonas de peligro letal. Curvas de riesgo individual aproximadamente equivalentes pueden ser trazadas en una vista de planta del rea que rodea la instalacin.



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Fig 3. MALLA DEL DIAGRAMA DE ANALISIS DE RIESGO (REF. 6)N NNW NNE

NW

NE

WNW

ENE

W

E

WSW

ESE

SW

SE

SSW S

SSE



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9.3.2

Riesgo Social El riesgo social ser expresado en trminos de la curva FN, la cual es una representacin grfica del riesgo tomando en cuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidades expresadas para ese accidente (N). El resultado de esta representacin es una serie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 4., a partir de los cuales se construye la curva FN conectando los puntos que estn ms altos y alejados hacia la derecha. Esto puede ser hecho con lneas rectas, creando grficos tipo escalera, o trazando una curva suave a travs de los puntos tal como se muestra en la misma figura. En general, accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menor cantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencia menores. La ventaja de la curva FN es que ilustra claramente la relacin entre la frecuencia de los accidentes (F) y su severidad (N), mientras que su principal desventaja radica en la dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos.

9.4

Medidas Equivalentes de DaosEl concepto de dosis peligrosa puede crear dificultades al comparar diferentes tipos de daos, como por ejemplo, efectos de radiacin con efectos txicos. Para estos casos ser necesario seleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos de peligros, de manera que el grado de peligro sea similar para todos los efectos. Suponiendo que esta seleccin es realizada acertadamente, las contribuciones de riesgos separadas para diferentes tipos de peligros pueden ser integradas en un riesgo total y tratados como una sola entidad. Para efectos del Anlisis Cuantitativo de Riesgos en nuestra industria se considera como dosis peligrosa la que representa un nivel de dao equivalente al 1% de fatalidades.

9.5

Ecuaciones PROBITEl clculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado en un estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especfica (de gas txico, radiacin trmica o sobrepresin) est presente a una distancia particular de la instalacin. La dosis real recibida depender de las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedida puede no ser capaz de protegerse rpidamente) y el efecto de sta depender de quien la recibe. Por lo tanto, cuando se hacen referencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nube txica protegindose en un ambiente exterior, o el posible efecto que la dosis especfica tendra sobre un individuo, es necesario hacerlo



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Fig 4. FRECUENCIA ES LA CANTIDAD DE EVENTOS POR AO RESULTANTE EN N O MAS FATALIDADES (REF. 6)

104

104

105 F R E C U E N C I A F R E C U E N C I A

105

106

106

107

107

108

108

109 1 10 100 1.000

109 1 10 100 1.000

NUMERO DE FATALIDADES


104

104

F R E C U E N C I A

105

106

107

F R E C U E N C I A

105

106

107

108

108

109 1 10 100 1.000

109 1 10 100 1.000





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en trminos de las caractersticas individuales predefinidas. La mayora de nuestras evaluaciones suponen que el individuo es promedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibira. En todos los casos tambin se considera una tolerancia para sensibilidades especiales a la exposicin (ejemplo: asilo de ancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacin en el uso de criterios de riesgos especiales. Para un individuo promedio se pueden hacer juicios acerca de como respondera a dosis especficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal. Para calcular un riesgo individual de muerte, se necesita una correlacin entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro en cuestin. Una forma de ecuacin probit es frecuentemente usada para este propsito. Las ecuaciones Probits fueron originalmente desarrolladas para mostrar la proporcin de especmenes de prueba en laboratorios que moriran debido a dosis diversas de biocida. Su uso para el clculo de riesgo individual est basada en suposiciones implcitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades de morir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es igual a la proporcin de muertes en una poblacin grande expuesta. La derivacin de esta correlacin para seres humanos es problemtica, particularmente para productos txicos, debido a que existe muy poca informacin directa que relacione la dosis con el efecto resultante. En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el concepto de dosis peligrosa. Esta dosis peligrosa causara en una porcin tpica de poblacin, incluyendo personas de un amplio rango de sensibilidades, el siguiente espectro de efectos: Perturbaciones severas de cada individuo. Una cantidad sustancial de individuos requiere atencin mdica. Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren tratamientos prolongados. Algunas personas pueden fallecer. Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencial para causar muertes, pero no necesariamente lo har. Por tanto el riesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similar al que se estableci en la suposicin acerca de escapar) estar expuesto a tal dosis peligrosa o peor. 9.5.1 Efectos de Sustancias Txicas Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadas, es posible utilizar una ecuacin probit para obtener mayor informacin sobre la magnitud de las consecuencias. El mtodo probit para sustancias txicas se basa en una expresin logartmica de la siguiente forma: Pr + a ) b Ln C n t (3)



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donde: Pr = Probit C = Concentracin (ppm) t = Tiempo de exposicin (min) a, b y n son constantes de letalidad para la ecuacin probit (Tabla 4) TABLA 4. CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref. 4) SustanciaAmonaco Benceno Bromo Monxido de Carbono Tetracloruro de Carbono Cloro Formaldehido Cloruro de Hidrgeno Cianuro de Hidrgeno Fluoruro de Hidrgeno Sulfuro de Hidrgeno Bromuro de Metilo Isocianato de Metilo Dixido de Nitrgeno Fosgeno Oxido de propileno Dixido de Azufre Tolueno

a (ppm)35,9 109,78 9,04 37,98 6,29 8,29 12,24 16,85 29,42 25,87 31,42 56,81 5,642 13,79 19,27 7,415 15,67 6,794

b (ppm)1,85 5,3 0,92 3,7 0,408 0,92 1,3 2,00 3,008 3,354 3,008 5,27 1,637 1,4 3,686 0,509 2,10 0,408

n (min)2 2 2 1 2,50 2 2 1,00 1,43 1,00 1,43 1,00 0,653 2 1 2,00 1,00 2,50



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Los valores Pr calculados mediante la ecuacin (3) deben ser transformados a porcentajes de poblacin afectada (o estimar el nmero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 5. TABLA 5. TRANSFORMACION DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref. 5) %0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 3,72 4,16 4,48 4,75 5,00 5,25 5,52 5,84 6,28 0,0 7,33

0

12,67 3,77 4,19 4,50 4,77 5,03 5,28 5,55 5,88 6,34 0,1 7,37

22,95 3,82 4,23 4,53 4,80 5,05 5,31 5,58 5,92 6,41 0,2 7,41

33,12 3,87 4,26 4,56 4,82 5,08 5,33 5,61 5,95 6,48 0,3 7,46

43,25 3,92 4,29 4,59 4,85 5,10 5,36 5,64 5,99 6,55 0,4 7,51

53,36 3,96 4,33 4,61 4,87 5,13 5,39 5,67 6,04 6,64 0,5 7,58

63,45 4,01 4,36 4,64 4,90 5,15 5,01 5,71 6,08 6,75 0,6 7,65

73,52 4,05 4,39 4,67 4,92 5,18 5,44 5,74 6,13 6,88 0,7 7,75

83,59 4,08 4,42 4,69 4,95 5,20 5,47 5,77 6,18 7,05 0,8 7,88

93,66 4,12 4,45 4,72 4,97 5,23 5,50 5,81 6,23 7,33 0,9 8,09

%99

9.5.2

Efectos Radiacin Trmica La ecuacin Probit que modela los daos debido a una dosis trmica es:4 3 P r + 14, 9 ) 2, 56 Ln t I 4 10

(4)

donde: Pr = Probit t = duracin de la exposicin (seg) I = Intensidad de radiacin trmica (W/m2) Es importante incluir en la intensidad de la radiacin trmica el efecto de radiacin solar, la cual puede ser de 1kW/m2 (320 Btu/hr ft2) en un da caluroso y despejado. Para tiempos prolongados de exposicin a radiacin trmica los resultados no ofrecen mucha precisin.



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La Tabla 5, se utiliza para transformar los Pr en porcentajes de afectacin. 9.5.3 Efectos de Explosiones La ecuacin probit para el clculo de fatalidades considerando nicamente los efectos de la onda de sobrepresin es: P r + 1, 47 ) 1, 35 Ln P donde: Pr = Probit P = Pico de sobrepresin (psi) El valor Pr debe ser convertido en porcentaje utilizando la Tabla 5. (5)

9.69.6.1

Representacin del Riesgo Individual y SocialRepresentacin de Riesgo Individual Las formas comunes de presentacin del riesgo individual son los dibujos y grficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales. El grfico de contorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntos especficos sobre un mapa (Figura 5.). Los contornos de riesgos (Curvas Isoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacin lo cual facilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas, hospitales, concentracin de poblacin) puedan ser rpidamente identificadas. El perfil del riesgo individual es una curva de riesgo individual como una funcin de la distancia desde una fuente de riesgo (Figura 6.). Este tipo de representacin es bidimensional (riesgo versus distancia) y es una simplificacin de la curva de contorno de riesgo individual. Para usar este formato deben reunirse dos condiciones: La fuente de riesgo debe ser compacta (por ejemplo al analizar una refinera se debe considerar como un todo). La distribucin del riesgo debe ser igual en todas las direcciones.

9.6.2

Representacin del Riesgo Social Una forma comn de representacin del riesgo social es la conocida como curva FN (FrecuenciaNmero Fatalidades) Figura 4. Una curva FN es un grfico de frecuencia acumulativa versus consecuencias (expresadas en nmero de fatalidades).



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Fig 5. EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL (REF. 4)

Fig 6. PERFIL DE RIESGO INDIVIDUAL (REF. 4)12

RIESGO INDIVIDUAL DE FATALIDAD (AO

1

13

)

14

15

16

17 0 250 500 750 1000

RESIDENCIAL INDUSTRIAL ALMACENAMIENTO 108/ao RIO 107/ao 106/ao PETROQUIMICA INDUSTRIA ALMACENAMIENTO DE PETROLEO RESIDENCIAL

DISTANCIA DESDE LA PLANTA (m)



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Una escala logartmica es normalmente utilizada, ya que la frecuencia y el nmero de fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud. Tambin es usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN total, dado que esto ayuda a la identificacin de los mayores contribuyentes al riesgo. Otra forma de presentacin del riesgo social es una tabulacin del riesgo para diferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10; 11 a 100;101 a 1000 personas).

9.7

Incertidumbre y SensibilidadLa incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracin especial en la utilizacin de resultados del ACR. El anlisis de incertidumbre es usado para estimar el efecto de las incertidumbres de la informacin y del modelo en el estimado de riesgos; mientras que el anlisis de sensibilidad estima el efecto de variar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismo, individualmente o en combinacin.

9.7.1

Incertidumbre Tres fuentes genricas de incertidumbre son: 1. 2. 3. Incertidumbre del modelo Incertidumbre de la informacin Incertidumbre de la calidad general

La incertidumbre del modelo refleja las debilidades, deficiencias y la falta de adecuacin intrnseca de cualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representar la realidad. La incertidumbre de los parmetros de entrada a los modelos resultan de informacin no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vacos a travs de estimaciones, inferencias u opiniones expertas. Las incertidumbres de calidad general provienen de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de la representatividad de los accidentes escogidos para el anlisis. La incertidumbre surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo, de los accidentes que han sido omitidos. 9.7.2 Sensibilidad El anlisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentes mayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes. Tambin puede identificar cuales modelos, suposiciones e informacin son importantes para el estimado final del riesgo.



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Debido al gran nmero de parmetros envueltos en una evaluacin de riesgo no es prctico hacer anlisis de sensibilidad a cada uno de los parmetros, sin embargo puede ser evaluada la sensibilidad para parmetros que se suponen importantes o reconocidos como de alta incertidumbre.

10 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo, que depende en gran parte de la opinin particular de cada persona. Sin embargo, es necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos, puesto que de otra forma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados de un Anlisis Cuantitativo de Riesgos, ni tampoco de formular recomendaciones adecuadas. Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccin, reflejan el nivel de riesgo tcitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buena prctica de diseo, operacin y mantenimiento y los recursos disponibles para reducir riesgos. Estos criterios fijan el lmite hasta donde se podr disminuir un riesgo a travs de medidas de ingeniera para reducir su frecuencia de ocurrencia y sus consecuencias, el cual lgicamente coincidir con el lmite a partir del cual se deber invertir en la elaboracin de planes de contingencia tendentes a reducir las consecuencias de tales riesgos. La tolerancia de un riesgo es una cuestin sumamente delicada, dado que est asociada con la percepcin de la severidad de las consecuencias potenciales de un accidente, especialmente cuando afecta al pblico en general. Los riesgos multidimensionales que involucran a personas, medio ambiente y activos requieren de consideraciones adicionales en el anlisis costobeneficio. Reconociendo las dificultades implcitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos, se decidi adoptar un enfoque de regin de riesgo antes que valores limite estrictos, lo cual es la tendencia hoy en da a nivel mundial, tal como lo demuestran informes e investigaciones recientes. Para ello, se decidi fijar tres reas bien demarcadas como son: a. b. c. Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debe ser reducido. Una inferior, en la cual el nivel de riesgo es mnimo o tolerable y por tanto no preocupante. Un rea intermedia entre las dos anteriores, donde es deseable una reduccin del nivel de riesgo, pero sujeta a un anlisis costobeneficio.



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10.1

Criterio de Tolerancia de Riesgo IndividualLa tolerancia del riesgo proveniente de una instalacin industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgos asociados a ciertas actividades conocidas; al hacer esta comparacin se reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentran expuestas pueden ser agrupados en dos categoras: voluntarios e involuntarios. Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo, son actividades tales como, motocross, escalar montaas, volar en aviones comerciales o privados, correr automviles y trabajar en una instalacin industrial. Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargas elctricas, enfermedades, huracanes y personas localizadas en reas residenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales. Respecto a los riesgos de instalaciones industriales, sus trabajadores son clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo en reas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios de riesgo. Se puede pensar que la aceptacin voluntaria de un riesgo es aproximadamente el mismo que el de aceptacin de la muerte por enfermedad, este valor es aproximadamente 1 x 10 6 fatalidades por persona hora de exposicin o asumiendo una exposicin continua 8760 horas por ao, es 8,76 x 103 fatalidades por persona ao. As un riesgo de 1 x 103 fatalidades por persona ao es generalmente aceptable para trabajadores industriales. As mismo, se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicin involuntaria es una en mil (1:1000) del valor de la exposicin voluntaria, es decir aproximadamente 1 x 106 fatalidades por persona ao, o una posibilidad en un milln. En consideracin a lo antes expuesto, los criterios de tolerancia de riesgo individual fijados por la Industria Petrolera y Petroqumica nacional son: TABLA 6. CRITERIOS PDVSA PARA TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL FRECUENCIA TOLERABILIDADF > 10 3 /ao 10 6 /ao < F v 10 3 /ao F v 10 6 /ao Intolerable: El riegos debe ser reducido a cualquier costo. Deseable: Reduccin adicional del riesgo basado en anlisis costo beneficio. Representa la regin de riesgo reducible. Tolerable o mnimo: Reduccin del riesgo si los recursos lo permiten. An aplica concepto de costo beneficio.



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10.2

Criterio de Tolerancia del Riesgo SocialEl criterio de Tolerancia del Riesgo Social formulado a continuacin considera la experiencia de varios aos de operacin de PDVSA y sus Filiales, acumulando tanto las estadsticas de accidentes con consecuencias de lesiones y fatalidades a personal propio y terceros, como las consecuencias de daos ambientales, perdidas materiales y de produccin. Tales consecuencias han sido categorizadas de acuerdo a su severidad en los rangos de Severas, Mayores y Catastrficas, como se especifica en la Figura 7. Asimismo, un anlisis de las frecuencias de tales accidentes, considerando el total de instalaciones de PDVSA y sus Filiales para un perodo de aproximadamente 15 aos, ha permitido establecer los ordenes de magnitud o rangos de frecuencias tpicas para cada una de las categoras de accidentes antes indicadas. En base a este anlisis se ha establecido la curva de tolerancia del riesgo social mostrada en la Fig. 7., la cual define los rangos de accidentes en diferentes categoras que pueden considerarse como INTOLERABLES, MINIMOS (TOLERABLES) Y LA ZONA INTERMEDIA EN LA CUAL LA REDUCCION DEL RIESGO ES DESEABLE.



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Fig 7. CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL

IMPACTO AMBIENTAL

REVERSIBLE ENTRE 1 Y 5 AOS

REVERSIBLE DESPUES DE 5 AOS ENTRE 100 Y 500 MMUS$

IRREVERSIBLE

DAOS HASTA 100 MMUS$ MATERIALES Y LUCRO CESANTE

MAYOR DE 500 MMUS$



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10.3

Aplicacin de los Criterios de ToleranciaLa comparacin de un riesgo con los criterios antes definidos, puede ubicar el nivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos: 1. Riesgo Intolerable: En este caso, la condicin existente es inaceptable y resulta obligatorio la adopcin de medidas que reduzcan la probabilidad de ocurrencia y la severidad de los potenciales accidentes. Es sumamente importante destacar que si bien una reduccin del riesgo puede ser obtenida mediante la opcin de disminucin de la frecuencia o de la atenuacin de las consecuencias o una combinacin de ambas, para una situacin de Riesgo Intolerable es imperativo agotar en primera instancia todas las medidas de ingeniera conducentes a reducir la frecuencia de ocurrencia del accidente, siendo inaceptable pretender nicamente la adopcin de medidas dirigidas a la reduccin de consecuencias. Riesgo Reducible: Cuando el nivel de riesgo analizado, se ubica en esta regin, no puede objetarse el sostenimiento de la condicin operacional en tales circunstancias, pero es aconsejable visualizar todas las opciones posibles de reduccin del riesgo, a travs de la combinacin de medidas de ingeniera y/o administrativas, que permiten la reduccin de la probabilidad de ocurrencia y/o minimizacin de consecuencias de los posibles accidentes. En este caso resulta aconsejable dar prioridad a las medidas de ingeniera dirigidas a la reduccin de probabilidades de ocurrencia de eventos indeseables y luego complementar las mismas con las medidas administrativas que reduzcan o atenen las consecuencias de los mismos. Finalmente, deben valorarse las medidas individuales o combinaciones de ellas, mediante la aplicacin de un anlisis costobeneficio, que soporte la justificacin econmica de las propuestas a efectos de facilitar la toma de decisiones. Riesgo Mnimo: En este caso el riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas de reduccin del riesgo. No obstante, si se visualizan medidas obvias que contribuyan a reducir aun mas el riesgo y la aplicacin del anlisis costobeneficio favorece la implantacin de tales medidas, las mismas deberan ser adoptadas.

2.

3.

11 MEDIDAS PARA REDUCCION DEL RIESGOEn esta seccin se abordan los diversos factores involucrados en el proceso de balancear la reduccin del riesgo con los costos implcitos en tal reduccin. Dado que el riesgo es determinado por una combinacin de la probabilidad y la severidad de accidentes, obviamente cualquier cambio destinado a reducir la probabilidad de ocurrencia o la severidad de las consecuencias de los accidentes conducir a la reduccin del riesgo.



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Si bien existen innumerables tcnicas para la reduccin del riesgo, las mismas no pueden ser cubiertas en su totalidad en este documento, por lo cual se presentan a continuacin los principios generales que orientan la reduccin del riesgo.

11.1

Reduccin de Probabilidades de AccidentesLa probabilidad de ocurrencia de un accidente puede estar relacionada con la falla de un componente, la falla de un sistema, error humano o una combinacin de las anteriores. En consecuencia, la reduccin de frecuencia de accidentes puede alcanzarse mediante la reduccin de fallas por algunos de los mtodos siguientes:

11.1.1

Fallas de Componentes Simples Reemplazar componentes por equivalentes con menor tasa de fallas comprobada. Usar componentes fabricados con materiales de calidad superior o de fabricantes reconocidos por su confiabilidad. Mejorar programas de inspeccin y mantenimiento. Mejorar el diseo de manera que la falla de un componente simple no se traduzca en una fuga.

11.1.2

Fallas de Sistemas Cambiar el diseo incluyendo componentes redundantes en reas crticas. Reducir en lo posible el nmero de componentes en el sistema. Aplicar tcnicas de identificacin de peligros tales como el Hazop o el rbol de fallas, para localizar debilidades en el diseo y corregirlas.

11.1.3

Error Humano Mejorar el desempeo del personal por va del entrenamiento. Optimizar la interfase hombremquina, para reducir posibilidades de confusin y decisiones incorrectas. En actividades de muy alta o muy baja demanda, incorporar en lo posible maquinarias e instrumentos en reemplazo de la actividad humana.

11.2

Reduccin de la SeveridadLa gravedad de un accidente es influenciada bsicamente por las caractersticas de los materiales peligrosos en consideracin o por las acciones que se tomen una vez que se produzca la liberacin de tales materiales. Las acciones de reduccin de la severidad pueden agruparse como se indica:

11.2.1

Tasas o Cantidad de Descarga Reducir inventarios de productos almacenados



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Mejorar la capacidad de deteccin, mediante instrumentacin o instalacin de sistemas de deteccin. Mejorar la capacidad de detener rpidamente una descarga incorporando sistemas de cierre de emergencia. 11.2.2 Dimensin de Zonas de Peligro Instalar diques y drenajes para prevenir la dispersin incontrolada de lquidos descargados. Proveer sistemas activos de proteccin, como por ejemplo sistema de proteccin contra incendios agua/espuma, para reducir inflamabilidad o toxicidad de las nubes. Reducir la exposicin del pblico. Adquirir terrenos adicionales alrededor de la instalacin, para aumentar la separacin entre sta y el pblico. Desarrollar con las autoridades locales procedimientos de evacuacin en casos de emergencia.

12 ANALISIS COSTOBENEFICIOEl objetivo ltimo de un Anlisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un nivel tolerable de riesgo a un costo razonable. As el propsito de la ingeniera de control de riesgos es determinar e implantar los cambios necesarios para lograr este objetivo. Es difcil asignar lmites razonables a la inversin para el mejoramiento del nivel de seguridad de una actividad particular. La reduccin en el nivel de riesgo, an cuando sea marginal, se puede lograr prcticamente en todos los casos a travs de grandes inversiones de capital; no obstante, la realidad nos indica que a medida que se incrementa la inversin, los beneficios decrecen rpidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si el dinero podra ser mejor empleado en otros aspectos del negocio. Al comparar el nivel de riesgo con los criterios de tolerancia establecidos y aceptados por la industria se deben incluir los criterios del Anlisis CostoBeneficio aplicados a las medidas de control, especialmente para los casos en que el nivel de riesgo determinado cae en el rea denominada riesgo reducible. El Anlisis CostoBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de daos materiales, tanto a la instalacin como a propiedades de terceros, as como la prdida de produccin durante los perodos de parada para reparacin de los daos. Lgicamente, si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas para reducir el riesgo, estas ltimas son econmicamente justificables.



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Por supuesto, el anlisis no siempre ser tan simple, dado que se presentarn casos en los cuales adicionalmente, podran ocurrir prdidas humanas. En estos casos, el costo de las medidas de control deber ser comparado adems contra las reducciones del riesgo social, de manera de proveer una jerarquizacin de las diferentes opciones en trminos de sus respectivas inversiones para prevenir fatalidades.

12.1

MetodologaPueden presentarse diferentes opciones para controlar un riesgo. En tales casos deber establecerse un balance entre el costo de implantacin de las medidas de control del riesgo y el riesgo remanente. Este se representa grficamente en la Figura 8. Ntese que en esta grfica se toman en cuenta tanto las prdidas por daos materiales, como por vidas humanas. No obstante, no se tomarn en cuenta prdidas producidas por reaccin gubernamental o del pblico, dado que estas son ms difciles de cuantificar y en la mayora de los casos son intangibles. As por ejemplo, una consecuencia potencial de un accidente industrial de gran magnitud puede ser el deterioro de la imagen y reputacin de la compaa involucrada, particularmente si al seguirsele un juicio o cualquier otro tipo de litigio, se demuestra que algunas fallas gerenciales contribuyeron a la ocurrencia del accidente. Esta publicidad adversa representa un detrimento para la compaa sumamente difcil de cuantificar monetariamente, por lo cual es excluido del anlisis costobeneficio. Habiendo completado la evaluacin econmica de los daos materiales y prdidas humanas, se puede calcular el costo anual del accidente, puesto que conocemos su frecuencia. Lgicamente estos costos decrecern a medida que la frecuencia o las consecuencias del accidente tambin decrecen (ver Figura 8.). Por lo tanto, la solucin ptima ser aquella con el mnimo costo anual de medidas de control, sumado al costo de las consecuencias del riesgo remanente, una vez tomadas las medidas. Si analizamos la Figura 8., podremos ver que para un riesgo cualquiera O, sus prdidas anuales sern OA + AB. Si este riesgo es reducido al disminuir su frecuencia o sus consecuencias, la prdida anual por daos materiales y prdidas humanas tambin decrecer. As podemos representar en la grfica cuatro posibles soluciones identificadas por los puntos 1, 2, 3 y 4, cuyas ubicaciones estn dadas en base al riesgo residual y al costo anual de las medidas de control, superpuesto al costo de las consecuencias del riesgo residual, de cada uno de ellos. Se puede apreciar que la solucin ptima ser la nmero 3, puesto que representa el menor costo total de las cuatro.



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Fig 8. REPRESENTACION GRAFICA DE LA INVERSION EN MEDIDAS DE CONTROL VS. RIESGO RESIDUAL (REF. 7)

2

P E R D I D A S

1

B

E N A B s. / A O 0

C O N T R O M L E D B I s. D / A A S O

I N V E R S .

D E

4

3

PERSONAL AFECTADO

DAOS MATERIALES

RIESGO ALTO

NIVEL DE RIESGO

RIESGO BAJO

NOTA:Las lneas rellenas de los puntos 1, 2, 3 y 4 representan el costo de inversin en medidas de control.



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12.2

Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humana es infinito, no obstante esto no nos proporciona ningn elemento prctico que nos permita elegir alternativas de solucin y por lo tanto no tiene ninguna aplicacin. Por otro lado, los recursos econmicos son siempre limitados y no es posible asignar su totalidad a la salvacin de la vida humana. Esto nos lleva a pensar que la nica posicin justa y factible de adoptar, es la de salvar la mayor cantidad de vidas humanas con los recursos econmicos disponibles. Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente lgido y debatido a nivel mundial. Hasta ahora, no hay un acuerdo al respecto, as N.C. Lind (Ref. 8) propone un cifra de 2 x 106 US.$ por vida humana, A.B. Fleishman y M.S Hogh (Ref. 9) proponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US.$, mientras que S.B Gibson (Ref. 10) establece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$. Como se puede ver, una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para la realidad de pases desarrollados como son los europeos, Canad y EE.UU. Ahora bien, tomando en cuenta nuestra realidad, la cual puede ser plasmada estableciendo una esperanza de vida de 70 aos, una vida til de trabajo de 45 aos y una remuneracin promedio mensual de trabajadores de la industria petrolera de Bs. 67.000, se llega a una cifra de 36 x 106 Bs. Si a esta cifra, agregamos el costo de los seguros, servicios mdicos y otras compensaciones, obtenemos una cifra aproximada de 45 x 106 Bs. Este valor al cambio actual oscila en los 5 x 105 US$, lo cual est en lnea con la proposicin de Gibson. En conclusin, se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidad evitada, o en otras palabras, por persona afectada, para efectos de aplicacin del Anlisis CostoBeneficio en las evaluaciones de riesgo, llevadas a cabo en nuestras instalaciones.

13 APLICACION DEL ANALISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS (ACR) EN PROYECTOSLos criterios y metodologas para el Anlisis Cuantitativo de Riesgos tienen aplicacin en las instalaciones tpicas de la Industria Petrolera y Petroqumica, y especialmente en las que manejan materiales voltiles, inflamables o txicos en cantidades y condiciones de proceso que determinan un alto potencial de explosiones, incendios o nubes txicas. Las etapas en la vida de la instalacin a ser consideradas para diferenciar aplicaciones del ACR son: Conceptualizacin del Proceso Ingeniera Conceptual Ingeniera Bsica



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Ingeniera de Detalles Construccin Arranque Operacin Cambios y Modificaciones Para cada una de dichas etapas, se indican a continuacin las metodologas y criterios del Anlisis Cuantitativo de Riesgos a ser empleados. La aplicacin de los mtodos de ACR en las diferentes etapas de una instalacin, se encuentra resumida en la Tabla 7.

13.1

Conceptualizacin del ProcesoDe acuerdo con lo especificado en el documento PDVSA IRS01 Filosofa de Diseo Seguro, en esta etapa se debe considerar la seleccin de procesos y/o tecnologas que ofrezcan el menor nivel de riesgo. Para ello, el mtodo ms adecuado para llevar a acabo la evaluacin es el PHA considerando aspectos tales como: Toxicidad de las sustancias Inflamabilidad de las sustancias Reactividad de las sustancias Inventario Condicin de operacin Impacto ambiental Historia de accidentes e incidentes en el caso de tecnologas conocidas.

13.2

Ingeniera ConceptualEn esta fase del diseo la informacin disponible est limitada al tipo de proceso, equipos mayores, volmenes manejados, condiciones de operacin y diagramas de flujo del proceso. En esta etapa debe emplearse el mtodo PHA para identificar escenarios potenciales de accidentes con consecuencias mayores. Los escenarios identificados deben ser cuantificados a fin de establecer medidas preliminares, lineamientos para el diseo posterior y determinar la factibilidad de continuar con el diseo de la instalacin, tal y como est propuesto. Las limitaciones de informacin en esta fase, le confieren un carcter preliminar a los resultados del PHA. No obstante, estos pueden ser determinantes para efectos de decidir o justificar la localizacin del proyecto, examinar posibles cambios en el proceso y/o materiales utilizados y determinar reas de inters donde deben profundizarse los estudios posteriores de ACR.



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13.3

Ingeniera BsicaDurante esta fase y previo a la procura de equipos, cuando se dispone de informacin ms precisa, tal como diagramas de flujo y de tuberas e instrumentacin, variables de operacin, especificaciones preliminares y arreglos de equipos, etc., se debe llevar a cabo un estudio HAZOP. Las opciones para la instalacin de sistemas de seguridad y mitigacin generadas hasta e incluyendo esta etapa, debern ser sometidas a un estudio costobeneficio para seleccionar aquellas medidas que permitan alcanzar un nivel de riesgo tolerable o mnimo a un costo razonable.

13.4

Ingeniera de DetalleEn esta etapa se realizar el ACR nicamente si han ocurrido cambios en el diseo original, de acuerdo con lo establecido en el documento PDVSA IRS06 Gua para Cambios o Modificaciones de Instalaciones y Equipos. De lo contrario, la actividad del anlisis de riesgos en esta etapa, estar limitada a asegurar la implantacin de las medidas acordadas en las etapas previas.

13.5

ConstruccinEn la etapa de construccin se debern efectuar inspecciones y evaluaciones tcnicas de seguridad, con el fin de verificar lo siguiente: 1. 2. Cumplimiento de las recomendaciones aceptadas, provenientes de los estudios de ACR previos. Cumplimiento de los establecido en las leyes venezolanas en materia de prevencin de accidentes, especialmente en lo referente a la Ley Orgnica de Prevencin, Condiciones y Medio Ambiente del Trabajo. La existencia de medidas administrativas de control de riesgos tales como manuales de operacin y mantenimiento, planes de emergencia y contingencias; adecuados y debidamente actualizados.

3.

13.6

Prearranque / ArranqueDurante esta etapa debern efectuarse pruebas e inspecciones con el fin de asegurar que los sistemas de seguridad y mitigacin estn instalados y funcionando en forma adecuada. Adicionalmente se efectuar una evaluacin tcnica o revisin de seguridad que asegure la existencia y funcionamiento de todos los elementos del sistema de gerencia de seguridad de los procesos (GSP) (referencias 22 y 23).



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13.7

OperacinLos mtodos ms aplicables en esta etapa incluyen HAZOP, FTA, ETA e inspecciones / evaluaciones tcnicas. Aquellas instalaciones existentes, cuyo proceso de diseo y construccin no fue sometido a un ACR, debern ser analizadas bajo esta metodologa a fin de determinar su nivel de riesgo y evaluar su cumplimiento con los criterios de tolerancia de riesgos de PDVSA.

13.8

Cambios y ModificacionesTodo cambio o modificacin, bien sea a instalaciones existentes o proyectos, deber ser tratado de acuerdo a lo establecido en el documento PDVSA IRS06 Gua para Cambios o Modificaciones de Instalaciones y Equipos.

13.9

Aseguramiento de CalidadA objeto de asegurar la ejecucin y calidad de los requerimientos establecidos para cada una de las etapas de la vida de una instalacin, se debe establecer un sistema de auditora con participacin de personal externo a la organizacin que ejecuta el proyecto. TABLA 7. APLICACION DE METODOS ACRConcep. Ing. Ing. Ing. Proceso Con. Bsica Det. Const. Prearranque/ Ope. Arr. Camb. y/o Mod.

PHA HAZOP ETA FTA Estimacin Consecuencias Costo Beneficio Inspeccin Evaluacin Tcnica

3

3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3



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ANEXO A BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOSA.1 Datos Estadsticos Uno de los aspectos ms importantes en los Anlisis Cuantitativos de Riesgos es la evaluacin de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinado, que ha sido identificado como potencialmente factible de suceder. Actualmente, la Industria Petrolera y Petroqumica Nacional no cuenta con una base de datos estadsticos de fallas de equipos, indispensable para efectuar las evaluaciones de frecuencia de accidentes. En el presente captulo se establecen las tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza la industria. La informacin aqu contenida, es una recopilacin de una serie de informacin proveniente de diversas fuentes de diferentes pases, industrias y ambientes, por lo cual d

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60154596 Criterios Para El Analisis Cuantitativo de Riesgos (1)