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PDVSA Ndeg TiacuteTULO
REV FECHA DESCRIPCION PAG REV APROB APROB
APROB APROBFECHA
VOLUMEN 1
E PDVSA 1983
IRndashSndash02 CRITERIOS PARA EL ANAacuteLISIS CUANTITATIVO DERIESGOS
ORIGINAL
Leoacuten Velasco Ramoacuten AriasMAR04 MAR04
MAY93
SEP95
MAR04 LT
LT
2
1
0
REVISIOacuteN GENERAL
REVISIOacuteN GENERAL 64
92
92
EV
EJ
YS
AN
JR
MANUAL DE INGENIERIacuteA DE RIESGOS
ESPECIALISTAS
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Iacutendice1 OBJETIVO 3
2 ALCANCE Y APLICACIOacuteN 3
3 REFERENCIAS 4
4 DEFINICIONES 4
5 METODOLOGIacuteA DEL ANAacuteLISIS CUANTITATIVO DERIESGOS (ACR) 4 51 Descripcioacuten del Sistema 6
52 Identificacioacuten de Peligros 6 53 Estimacioacuten de Frecuencias 7 54 Estimacioacuten de Consecuencias 7
6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO 23 61 Riesgo Individual y Social 23 62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social 25 63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social 29 64 Incertidumbre y Sensibilidad 32
7 CRITERIOS DE TOLERANCIA 32 71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual 33 72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social 34 73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia 36
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO 36 81 Metodologiacutea 36 82 Personal Afectado 37
9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 38
ANEXO A BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS 40 A1 Datos Estadiacutesticos 40 A2 Frecuencias de Fallas por Rotura 40 A3 Tasas de Fallas por Confiabilidad 48 A4 Factores de Servicio 53 A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten 54 A6 Probabilidad de Error Humano 56 A7 Ejemplo de Uso de Tasa de Fallas
ANEXO B IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROS 60 B1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) 60 B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP) 60
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial 63
B4 Estimacioacuten de Frecuencias 64
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1 OBJETIVO
El objetivo de este documento es unificar y establecer la metodologiacutea y loscriterios de Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos (ACR) como elemento fundamentalde los Estudios de Seguridad a ser aplicados en las etapas de VisualizacioacutenConceptualizacioacuten Definicioacuten Implantacioacuten Operacioacuten y Abandono Desmantelamiento de una instalacioacuten asiacute como la ejecucioacuten de cambios omodificaciones durante su vida uacutetil en la industria petrolera y petroquiacutemicanacional Los estudios de seguridad se describen en la guiacutea PDVSA IRndashSndash01ldquoFilosofiacutea de Disentildeo Segurordquo
2 ALCANCE Y APLICACIOacuteN
Para soportar la aplicacioacuten del documento PDVSA IRndashSndash01 ldquoFilosofiacutea de DisentildeoSegurordquo en esta guiacutea se establecen los criterios para la aplicacioacuten del proceso del ACR como pilar fundamental de los Estudios de Seguridad a ser realizados encualquier etapa de la vida de una instalacioacuten Contiene una descripcioacuten breve delos meacutetodos y procedimientos a seguir sin llegar a ser un manual deconocimientos del cual se pueda aprender a realizar el Anaacutelisis Cuantitativo deRiesgos La aplicacioacuten de esta metodologiacutea para la evaluacioacuten de alternativas dereduccioacuten de riesgos requiere experiencia y profundos conocimientos de lossistemas a evaluar
Los ACR deben ser aplicados en proyectos de nuevas instalaciones o en la
ejecucioacuten de cambios y modificaciones no obstante puede y debe ser aplicadoen instalaciones existentes a fin de determinar su nivel de riesgo y asiacute decidiracciones para su control tanto a traveacutes de medidas de ingenieriacutea comoadministrativas incluyendo planeamiento para emergencias y contingencias
Los ACR deben ser realizados para
S Comparar los niveles de riesgos de la instalacioacuten o proyecto con los criteriosde tolerancia de riesgo individual y social de PDVSA
S Obtener elementos de juicio para soportar decisiones gerenciales quepermitan incrementar el nivel de seguridad de las instalaciones a traveacutes demedidas de reduccioacuten de riesgo oacuteptimas y rentables
S Preparacioacuten de planes de emergencia y contingencias
S Determinacioacuten de zonas de maacutexima seguridad para el establecimiento dezonas de seguridad
S Ubicacioacuten y tipo de construccioacuten de edificaciones en instalaciones de la IPPN
Las previsiones establecidas en este documento aplican a todas las instalacionesen las cuales se produzca procese yo almacene sustancias toacutexicas oinflamablescombustibles independientemente de su ubicacioacuten en tierra firme ocostandashafuera
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Asiacute mismo aplica a todas las modalidades de contratonegocio de PDVSA con
terceros tales como BOO (Build Own amp Operate) Leasing OM (Operation ampMaintenance) entre otros a traveacutes del establecimiento de lineamientos ycondiciones de Ingenieriacutea de Control de Riesgos previos al contrato suscrito entrelas partes
Para efectos de esta norma soacutelo se consideraraacuten los criterios de dantildeo a personas(integridad fiacutesica) y a las instalaciones Quedan excluidas del alcanceenfermedades profesionales y dantildeo ambiental en virtud de que estos efectos songeneralmente evaluados mediante meacutetodos cualitativos que implican estudiosmeacutedicos epidemioloacutegicos y de estimacioacuten de impacto ambiental entre otros
Asimismo las praacutecticas de seguridad y salud ocupacional del diacutea a diacutea son partede la operacioacuten normal de la planta y por tanto no estaacuten cubiertas en este
documento
3 REFERENCIASPDVSA IRndashSndash00 ldquoDefinicionesrdquoPDVSA IRndashSndash01 ldquoFilosofiacutea de Disentildeo SegurordquoPDVSA IRndashSndash15 ldquoStandard Guidelines for PipeLines Systems Risk
Analysisrdquo
4 DEFINICIONESVer documento PDVSA IRndashSndash00 ldquoDefinicionesrdquo
5 METODOLOGIacuteA DEL ANAacuteLISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS(ACR)En la Figura 1 se puede apreciar el proceso del Anaacutelisis Cuantitativo de RiesgosTal como se muestra la descripcioacuten yo definicioacuten del sistema constituye el primerpaso del ACR La siguiente etapa corresponde a la identificacioacuten de los peligrosinherentes al proceso o planta en la cual se evaluacutean entre otros los materialesinventarios y las condiciones operacionales del proceso que pudiesen ocasionareventos indeseables Los meacutetodos que aplican a la Industria Petrolera yPetroquiacutemica Nacional se describen en la Seccioacuten 6
Habiendo identificado los peligros es necesario cuantificar el nivel de riesgo
impliacutecito a objeto de determinar el alcance de las medidas de control Lacuantificacioacuten del riesgo estaacute basada tanto en la estimacioacuten de la frecuencia deocurrencia de accidentes como en el caacutelculo de sus consecuencias
Para estimar las frecuencias se utiliza la base de datos que se muestra en el Anexo A y los meacutetodos de aacuterbol de eventos y de aacuterbol de fallas que se describenen el Anexo B La estimacioacuten de consecuencias se efectuacutea mediante programascomputarizados cuyas bases de caacutelculos deben estar aprobadas por PDVSA Lacuantificacioacuten del riesgo seraacute expresada en teacuterminos de riesgo individual yoriesgo social para efectos de comparacioacuten con los criterios de tolerancia
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Fig 1 PROCESO DE ANAacuteLISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS (REF 1)
Descripcioacuten del Sistema
Identificar Peligros
Estimar Frecuencias Estimar Consecuencias
Cuantificar Riesgo
iquestNivel de riesgointolerable
SI
NO
Modificar Disentildeo Aplicar (MRR)
iquestNivel de riesgoen la regioacutenreducible
NO
SI
Riesgo miacutenimo Fin delproceso o definir medidas dereduccioacuten de riesgo soacutelo encasos que sean evidentes oaplicar ACB si el beneficio esatractivo con respecto al costo
Identificar posibles medidasde reduccioacuten del riesgo
(MRR)
Aplicar Anaacutelisis de CostoBeneficio (ACB) a las MRR
iquestEs el Nivel deriesgo miacutenimo
SI
NO
FIN
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La decisioacuten sobre las medidas de reduccioacuten de riesgo (MRR) a ser adoptadas
deberaacute estar soportada por un anaacutelisis CostondashBeneficiondashRiesgo el cual sedescribe en la Seccioacuten 8
51 Descripcioacuten del Sistema
En la fase de definicioacuten del sistema deben establecerse los objetivos y metasalcance del trabajo nivel de profundidad o detalle e informacioacutendata colectadaEstos aspectos se describen a continuacioacuten
S Objetivos y Metas Razoacuten por la cual se desea realizar el ACR Posiblesobjetivos son Determinar el nivel de riesgo individual a operadores y tercerosde un proyecto o instalacioacuten existente para ser comparados con los criteriosde tolerancia de PDVSA satisfacer requerimiento corporativos yo
regulatorios realizar Anaacutelisis CostondashBeneficiondashRiesgo y planeamiento deemergencia yo contingencia
S Liacutemites del Sistema Definir los liacutemites fiacutesicos y operativos del sistemaS Nivel de Detalles Definir coacutemo las unidades de proceso dentro del sistema
seraacuten analizadasS Coleccioacuten de Informacioacuten Definir que informacioacuten debe ser recopilada tales
como informacioacuten sobre condiciones atmosfeacutericas densidad poblacionalentre otros
52 Identificacioacuten de Peligros
Como su nombre lo indica la identificacioacuten de peligros pretende encontrar lascondiciones de dantildeo potencial presentes en una planta o proceso Laidentificacioacuten de peligros es un paso criacutetico en el Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgospor cuanto un peligro omitido es un peligro no analizado Algunos de los meacutetodosy teacutecnicas desarrolladas mundialmente para la identificacioacuten de peligros son
ndash Anaacutelisis Preliminar de Peligros (APP) (Preliminary Hazard Analysis ndash PHA) ndash Meacutetodo ldquoQue pasariacutea sirdquo (What If ) ndash Estudios de Peligros y Operabilidad (Hazard and Operability Study ndashHAZOP) ndash Anaacutelisis de Modos y Efectos de Fallas (AMEF) (Failure Mode and Effects
Analysis FMEA)
ndash Arbol de Fallas (Fault Tree Analysis ndash FTA) ndash Arbol de Eventos (Event Tree Analysis ndash ETA) ndash Anaacutelisis de Error Humano ndash Evaluaciones Teacutecnicas de Seguridad IndustrialLos meacutetodos que aplica la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional en laidentificacioacuten de peligros son Anaacutelisis Preliminar de Peligros (APP) QuePasariacutea Si (What if) Estudios de Peligros y Operabilidad (HAZOP) yEvaluaciones Teacutecnicas de Seguridad En el Anexo B se presenta una brevedescripcioacuten de estos meacutetodos
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53 Estimacioacuten de Frecuencias
La frecuencia de falla de un componente particular (recipiente tuberiacutea y otros)puede ser deducida a partir de informacioacuten histoacuterica y si es posible soportada en
juicios de expertos que tomen en cuenta diferencias entre caracteriacutesticas de laplanta analizada y las que pudiesen haber estado envueltas en los registroshistoacutericos de fallas
La frecuencia de falla puede ser sintetizada por un Anaacutelisis de Arbol de Fallas ode Arbol de Eventos En el Anexo A se presenta una breve descripcioacuten de estasmetodologiacuteas
Cualquiera sea el enfoque usado es necesario aplicar un buen juicio deingenieriacutea para determinar cual informacioacuten es la maacutes relevante para la planta en
cuestioacuten Generalmente se usa informacioacuten geneacuterica de fallas obtenidas devarias fuentes y suponiendo que una planta es operada de acuerdo a estaacutendaresrazonables la misma no tendriacutea porque fallar con mayor o menor frecuencia queaquellas en donde se originoacute la informacioacuten de fallas
El tipo de base de datos geneacuterica a utilizar depende de la naturaleza del procesoo instalacioacuten seguacuten se indica a continuacioacuten
Negocio o Instalacioacuten Base de DatosExploracioacuten Produccioacuten y MejoramientoTierra Firme y Costa Afuera Anexo A
Refinacioacuten Suministro y Procesamientode Gas Anexo A
Sistemas de transmisioacuten oleoductospoliductos gasoductos fuera deinstalaciones
IRndashSndash15
El objetivo primordial es manejar una base comuacuten de informacioacuten basada endatos provenientes de diferentes fuentes de la Industria Petrolera y Petroquiacutemicamundial Esto permite obtener resultados similares en toda la industria ymantener consistencia en la toma de decisiones y aplicacioacuten de inversiones paracontrol de riesgos en las diferentes aacutereas de operacioacuten
54 Estimacioacuten de Consecuencias
La estimacioacuten de consecuencias es el teacutermino aplicado al uso de una serie demodelos matemaacuteticos para estimar el aacuterea afectada (consecuencias) por lospeligros originados en diferentes escenarios de accidentes
541 Escenarios
Tiacutepicamente los escenarios incluidos en un anaacutelisis de consecuencias de unainstalacioacuten que procese hidrocarburos son
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ndash Fugas de fluidos toacutexicos yo inflamablescombustibles de equipos de proceso
tuberiacuteas y tanques de almacenamiento ndash Incendios que envuelven fugas de productos inflamables ndash Explosiones de nubes de vapor ndash Ocurrencia de bola de fuego (BLEVE) en recipientes de proceso presurizados
conteniendo gases licuados inflamablesLas consecuencias originadas por los peligros de los escenarios de accidentesanteriormente listados incluyen Seres Humanos (TrabajadoresTerceros) yEquipos (Activos)
ndash Exposicioacuten de personas a vapores toacutexicos ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a radiacioacuten teacutermica ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a ondas de sobrepresioacuten
o proyeccioacuten de fragmentos de material producto de la rotura derecipientes
542 Modelos de Simulacioacuten Caacutelculos
Dado que la estimacioacuten de consecuencias implica un alto nivel de complejidady requiere una prediccioacuten lo maacutes exacta posible del aacuterea afectada por cadapeligro es importante usar modelos apropiados para cada escenario especiacuteficoy al mismo tiempo aquellos que hayan demostrado proveer prediccionesrazonablemente precisas comparadas con los resultados obtenidos en pruebas
de campo a gran escala o en accidentes previosPor cuanto la ejecucioacuten de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos implica larealizacioacuten de gran cantidad de operaciones matemaacuteticas para la estimacioacuten deconsecuencias es recomendable el uso de paquetes computarizados quecontengan modelos validados para este fin En liacutenea con esto PDVSA haaprobado el uso de las siguientes herramientas de simulacioacuten
S PHAST ndash Det Norske VeritasS CANARY ndash Quest Consultants IncUn Anaacutelisis de Estimacioacuten de Consecuencias usualmente consiste de lossiguientes subndashestudios
ndash Caacutelculo de descarga de sustancias inflamablescombustibles y toacutexicas(cantidades tasas duracioacuten etc)
ndash Caacutelculo de niveles de radiacioacuten sobrepresioacuten y concentraciones inflamablesyo toacutexicas
ndash Estimacioacuten de afectacioacuten a la integridad fiacutesica de personas y equipos A continuacioacuten se presenta la informacioacuten miacutenima requerida para ladeterminacioacuten de las zonas o aacutereas que podriacutean estar potencialmente expuestasa condiciones peligrosas
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S Composicioacuten temperatura y presioacuten del fluido antes del escape
S Propiedades fiacutesicas quiacutemicas y termodinaacutemicas de los componentes delfluido
S Ubicacioacuten y orientacioacuten del escape
S Flujo normal de operacioacuten
S Tiempo de cierre de vaacutelvulas
S Voluacutemenes de recipientes y tanques
S Dimensiones de las aacutereas de represamiento incluyendo diques de tanques
S Condiciones ambientales (velocidad del viento estabilidad atmosfeacutericahumedad relativa temperatura del airesuelo)
S Caracteriacutesticas del terreno asiacute como del aacuterea circundante543 Seleccioacuten de los Tamantildeos de Orificios de Fugas
Debido a la fuerte influencia de los diaacutemetros de orificios de fuga en los resultadosde las consecuencias finales es recomendable establecer tamantildeo de agujerosque representen casos o fugas menores medianas y mayores donde el rangode tamantildeos permita evaluar las consecuencias dentro y fuera de los liacutemites dela planta
Debido a la infinidad de diaacutemetros de tuberiacuteas y equipos existentes en unainstalacioacuten es faacutecil intuir que existen infinitas combinaciones de diaacutemetros de
tuberiacuteas con relacioacuten al diaacutemetro equivalente de orificios de fugas Evaluar cadacaso requeririacutea de gran cantidad de ejercicios de caacutelculo Por esto se hacenecesario hacer una simplificacioacuten que permita llegar a un resultado con lasuficiente exactitud como para poder tener una herramienta clara para tomardecisiones
Normalmente las consecuencias de los escenarios evaluados pueden afectar apersonas y equipos dentro o fuera del liacutemite de propiedad de la instalacioacuten Paraafectacioacuten dentro de los liacutemites de propiedad los tamantildeos de agujeros pequentildeosy medianos usualmente dominan el riesgo debido a que son de mayorprobabilidad de ocurrencia y para efectos fuera de la cerca tamantildeos de agujeros
medianos y mayores los cuales dominaraacuten las severidades mayoresEn este sentido se recomienda seleccionar los diaacutemetros equivalentes deorificios de fuga dentro de los siguientes rangos
a Fuga menor
Orificios de 14rdquo hasta 1rdquo de diaacutemetro (625ndash25 mm)
Asociadas a fuga a traveacutes de empacaduras uniones estoperas de equiposrotativos corrosioacuten pinchazos y otros
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b Fuga mediana
Orificios de 1rdquo hasta 2rdquo de diaacutemetro (25 ndash50 mm) Asociada a perforacioacuten de tuberiacuteas o equipos defectos de fabricacioacuten yotros
c Fuga mayor
Orificios de 2rdquo hasta 6rdquo (Dentro de la instalacioacuten rotura total hastadiaacutemetros de tuberiacuteas de 6rdquo y fuera de la instalacioacuten rotura total del diaacutemetrode tuberiacutea)
El orificio de fuga maacuteximo a ser considerado seraacute el mayor diaacutemetro de fugaposible del cual se tengan datos estadiacutesticos de falla
Los valores seleccionados en este caso deberaacuten estar soportados por unaevaluacioacuten previa de la instalacioacuten en donde se evaluacutee la posibilidad ciertade rotura catastroacutefica
544 Criterios de Dantildeos
Los modelos de estimacioacuten de consecuencias se basan en el principio generalde que la severidad de una consecuencia es funcioacuten de la distancia a la fuentede descarga
La consecuencia es tambieacuten dependiente del objeto del estudio ya que si elpropoacutesito es por ejemplo evaluar efectos sobre el ser humano las consecuenciaspueden ser expresadas como fatalidades o lesiones mientras que si el objeto es
evaluar dantildeo a las propiedades tales como estructuras y edificios lasconsecuencias pueden ser peacuterdidas econoacutemicas La mayoriacutea de los estudioscuantitativos de riesgos consideran simultaacuteneamente diversos tipos deresultantes de incidentes (por ejemplo dantildeos a la propiedad y exposiciones asustancias inflamables combustibles yo toacutexicas) Para estimar riesgos se debeusar una unidad comuacuten de medida de consecuencias para cada tipo de efectos(muerte lesioacuten o peacuterdida monetaria) La dificultad en comparar diferentes tiposde efectos ha conducido al uso de las fatalidades (muertes) como el criterio decomparacioacuten predominante
Para obtener resultados significativos al usar la teacutecnica del Anaacutelisis Cuantitativo
de Riesgos es necesario establecer criterios de dantildeos relacionados con el nivelde peligro de intereacutes para el propoacutesito del estudio Los criterios de dantildeos estaacutenreferidos a los efectos de productos toacutexicos incendios y explosiones generadospor los escenarios de accidentes que podriacutean desarrollarse en cada una de lasunidades de proceso bajo estudio
Para evaluar los efectos sobre personas equipos y ambiente comoconsecuencia de ocurrencia de accidentes se requiere la adopcioacuten de criteriosde dantildeos los cuales representan un cierto nivel conocido de consecuencias parauna determinada exposicioacuten y duracioacuten
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Un meacutetodo para evaluar la consecuencia de una resultante de un accidente es
el modelo de efecto directo el cual predice efectos sobre personas o estructurasbasados en criterios predeterminados (por ejemplo si un individuo es expuestoa una cierta concentracioacuten de gas toacutexico entonces se supone la muerte delmismo) En realidad las consecuencias pueden no tener la forma de funcionesdiscretas sino conformar funciones de distribucioacuten de probabilidad Un meacutetodoestadiacutestico de evaluar una consecuencia es el Meacutetodo Probit el cual se describemas adelante
a Criterios de Dantildeo para Separacioacuten entre Equipos e Instalaciones
1 Efectos de Radiacioacuten Teacutermica
Los modelos de efectos de radiacioacuten teacutermica son bastante simples y estaacuten
soacutelidamente basados en trabajos experimentales sobre seres humanosanimales y estructuras Su principal debilidad surge cuando la duracioacuten dela exposicioacuten no es considerada Los criterios de dantildeos para radiacioacutensobre seres humanos consideran los efectos sobre piel descubiertaDada la gran cantidad de informacioacuten sobre el tema los modelos de efectosteacutermicos son faacuteciles de aplicar para estimar lesiones en humanos Noobstante los efectos teacutermicos sobre estructuras son maacutes difiacuteciles decalcular ya que debido a la radiacioacuten y conduccioacuten teacutermica es necesarioestimar perfiles de temperatura como consecuencia de un balance de calorneto a traveacutes de la estructuraLos criterios de dantildeos maacutes comuacutenmente utilizados se muestran en la Tabla1Los escenarios de mechurrios soacutelo se utilizan para efectos de separacioacutende equipos e instalaciones y no se consideraran como escenarios paraefectos del ACR
TABLA 1 EFECTOS DEBIDO A RADIACION TEacuteRMICA
Intensidad deRadiacioacuten (kWm2 )
Efecto Observado
139La piel humana puede estar expuesta por unperiacuteodo largo de tiempo sin producirse efectos
adversos serios Buettner [1951]
500Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 30 segundos Stoll andGreene [1959]
95Umbral de dolor alcanzable en 6 segundosquemaduras de segundo grado despueacutes de 20segundos
110Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 10 segundos Stoll andGreene [1959]
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Efecto ObservadoIntensidad de
Radiacioacuten (kWm2 )12 Fusioacuten de plaacutesticos Gelderblom [1980]
135
Energiacutea miacutenima requerida para dantildear materialesde bajo punto de fusioacuten (aluminio soldadura etc)Este valor es el criterio usado para separar tanquesde techo coacutenico
18 Degradacioacuten del aislamiento de cables eleacutectricosEPRI [1979]
211 No causaraacute la ignicioacuten espontaacutenea de la madera apesar del tiempo de exposicioacuten Koohyar [1967]
221
Liacutemite de exposicioacuten segura de los recipientes
horizontales para almacenamiento de GLP que nocuenten con proteccioacuten teacutermica MartinsenJohnson and Millsap [1989]
315
Las estructuras hechas de madera arderaacutenespontaacuteneamente despueacutes de una exposicioacuten de15 a 20 minutos US Department of Housing andUrban Development (HUD)
375 Dantildeo a los equipos de proceso BS 5980 [1990]
2 Efectos de Explosiones
Las explosiones de gases o vapores inflamables sean deflagraciones odetonaciones generan un frente de llama que se mueve a traveacutes de la nubedesde la fuente de ignicioacuten provocando una onda de choque o frente depresioacuten Despueacutes que el material combustible es consumido aunque elfrente de llama cesa la onda de presioacuten continuacutea su movimiento haciaafuera Una onda expansiva estaacute conformada por la onda de presioacuten y elviento siendo la onda de presioacuten la que causa el mayor dantildeo El dantildeo estaacutebasado en una sobrepresioacuten pico resultante del impacto de la ondaexpansiva sobre una estructura siendo tambieacuten funcioacuten de la tasa deincremento de presioacuten y de la duracioacuten de la onda La Tabla 2 muestra
estimados de dantildeos por sobrepresioacuten
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TABLA 2 DANtildeOS PRODUCIDOS POR SOBREPRESIOacuteN (Ref 5)
Presioacuten(lbpulg2 man) Dantildeos
003 Rotura ocasional de los vidrios de ventanas grandes sometidas atensioacuten
004 Nivel de ruido alto (143 dB) falla de vidrios por golpe soacutenico
01 Rotura de ventanas pequentildeas sometidas a tensioacuten
015 Presioacuten tiacutepica para rotura de vidrios
03 ldquoDistancia segurardquo(probabilidad de 095 de que no habraacute dantildeosserios por debajo de este valor)
04 Liacutemite de dantildeos estructurales menores
05 Ventanas pequentildeas y grandes generalmente destrozadas dantildeoocasional a marcos de ventanas07 Dantildeo menor a estructuras de viviendas
075 Rotura de ventanas pequentildeas que no esteacuten sometidas a tensioacuten
10 Demolicioacuten parcial de estructuras convencionales hacieacutendolasinhabitables
12Laacuteminas de asbestos acero o aluminio corrugados fallan y sedoblan Panales de madera (de construccioacuten de casas)destrozados
13 Marcos de acero de edificaciones ligeramente distorsionados
20 Colapso parcial de paredes y techos
23 Paredes de concreto no reforzados destrozados
23 Liacutemite inferior de dantildeo estructural serio
25 50 de destruccioacuten de los ladrillos de una casa
30 Edificaciones con marcos de acero deformada y arrancada desus bases
34 Rotura de tanques de almacenamiento de crudo
40 Cemento roto de edificaciones industriales ligeras
50 Potes de madera arrancados (ej potes de electricidad)
57 Destruccioacuten total de las viviendas
70 Vagones de tren cargados volteados70 ndash 80 Dantildeos y fallas por flexioacuten en paneles de ladrillo con espesor de 8rdquo
a 12rdquo
100 Probable destruccioacuten total de edificaciones Desplazamiento ydantildeos serios a maacutequinas y herramientas pesadas
120 Valor umbral para dantildeo pulmonar
150 ndash 350 Rotura del tiacutempano en el 50 de la poblacioacuten250 Dantildeo pulmonar severo
283 ndash 300 Liacutemite de abertura de craacuteteres
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b Criterios de Dantildeo para Planes de EmergenciaContingencia
1 Efectos ToacutexicosEntre las diversas razones que dificultan evaluar en forma precisa losefectos causados por exposiciones agudas a sustancias peligrosas semencionan
ndash Los seres humanos experimentan un amplio rango de efectos adversosa la salud cuya severidad variacutea con la intensidad y duracioacuten de laexposicioacuten
ndash Existe un amplio grado de variacioacuten de la respuesta entre individuos deuna poblacioacuten tiacutepica adultos nintildeos ancianos enfermos etc
ndash No hay suficiente informacioacuten sobre respuestas de seres humanos aexposicioacuten toacutexica para permitir una evaluacioacuten acertada o precisa delpeligro potencial de cada sustancia
ndash Algunas descargas envuelven componentes muacuteltiples haciendo maacutescompleja la obtencioacuten de su comportamiento y efectos sobre sereshumanos
El criterio de dantildeos para exposicioacuten de personas a productos toacutexicosadoptado por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional para efectosde planeamiento de emergencia y contingencia es el establecido por lasguiacuteas de planeamiento de respuestas a emergencias o ERPG (EmergencyResponse Planning Guidelines) publicadas por la Asociacioacuten
Norteamericana de Higienistas Industriales (AIHA)Tres rangos de concentracioacuten han sido definidos para consecuencias deexposicioacuten a una sustancia especiacutefica con base a las concentracionesmaacuteximas por debajo de las cuales se cree que casi todos los individuospudieran estar expuestos hasta una (1) hora sin
ERPG 1 Experimentar maacutes que un efecto leve y transitorio a la salud opercibir un olor desagradable claramente definido
ERPG 2 Experimentar o desarrollar efectos o siacutentomas irreversibles oserios a la salud que le impidan al individuo tomar accioacuten
ERPG 3 Experimentar o desarrollar efectos amenazadores a la saludEn caso de fuga de sustancias toacutexicas es recomendable evaluar el criteriode dantildeos IDLH (Inmediatamente Peligroso para la Vida y la Salud)publicado por el National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH) a los fines de orientar el tipo de proteccioacuten personal a utilizardurante la respuesta
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2 Efectos Radiacioacuten Teacutermica y Explosiones
Evento Criterio ObservacionesChorro defuego piscinaincendiada ybola de fuego(BLEVE)
16 Kwm2
(440BTUhrndashpie2)
Maacuteximo flujo de calor radiante permisiblepara exposicioacuten continua de personas sinofrecer peligro significativo
50 Kwm2
(1600BTUhrndashpie2)
Flujo de calor radiante en el cual podriacuteanocurrir quemaduras de segundo grado enla piel humana expuesta por 30 segundos
Chorro defuego y piscinaincendiada
727 Kwm2
(2700BTUhrndashpie2)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas durante 30 segundos
Bola de fuegoBLEVE
Dependiente deltiempo deduracioacuten(volumen
almacenado)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas
Explosiones 03 psig 5 de vidrios rotos Nivel liacutemite paralesiones por fragmentos de vidrio
10 psig Demolicioacuten parcial de estructurasconvencionales
24 psig Nivel de sobrepresioacuten para 1 de
fatalidad
3 Criterios de Dantildeo para Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos
A los efectos de cuantificar los efectos a seres humanos es necesarioseleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos depeligros de manera que el grado de peligro sea similar para todos losefectos
a Dosis Equivalentes de Dantildeos
La seleccioacuten de las dosis mencionadas debe ser tal que las
contribuciones de riesgos separadas para diferentes tipos depeligros pueden ser integradas en un riesgo total y tratados como unasola entidad
Para efectos del Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos en la IPPN se debeconsiderar como dosis peligrosas las que representan un nivel dedantildeo equivalente al 1 50 y 99 de fatalidades (Figura 2A) Estametodologiacutea permite cubrir el 99 de probabilidad de fatalidad entres rangos manejables Para obtener el riesgo total a la fatalidad seraacutenecesario sumar las porciones de aacuterea dentro de los rangos
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obtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas
(Figura 2B) Es decir Ff = (Ff 1 + Ff 2 + Ff 3) = (100ndash99) + (99ndash50) + (50ndash1)= (1+ 49 + 49)
Ff = 99 raquo 100donde
Ff= frecuencia de fatalidad totalFf 1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1 entre el 100 y 99Ff 2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2 entre el 99 y 50Ff 3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3 entre el 50 y 1
No obstante en el caacutelculo del riesgo individual donde el factor
tiempondashrecursos sea determinante se puede utilizar como dosisequivalente el 1 para los caacutelculos de consecuencias considerandoen el caacutelculo de riesgo individual una probabilidad de fatalidad del99 lo cual arrojariacutea resultados conservadores permitiendo tomardecisiones con un miacutenimo esfuerzo (Figura 2C)
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
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10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Iacutendice1 OBJETIVO 3
2 ALCANCE Y APLICACIOacuteN 3
3 REFERENCIAS 4
4 DEFINICIONES 4
5 METODOLOGIacuteA DEL ANAacuteLISIS CUANTITATIVO DERIESGOS (ACR) 4 51 Descripcioacuten del Sistema 6
52 Identificacioacuten de Peligros 6 53 Estimacioacuten de Frecuencias 7 54 Estimacioacuten de Consecuencias 7
6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO 23 61 Riesgo Individual y Social 23 62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social 25 63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social 29 64 Incertidumbre y Sensibilidad 32
7 CRITERIOS DE TOLERANCIA 32 71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual 33 72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social 34 73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia 36
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO 36 81 Metodologiacutea 36 82 Personal Afectado 37
9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 38
ANEXO A BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS 40 A1 Datos Estadiacutesticos 40 A2 Frecuencias de Fallas por Rotura 40 A3 Tasas de Fallas por Confiabilidad 48 A4 Factores de Servicio 53 A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten 54 A6 Probabilidad de Error Humano 56 A7 Ejemplo de Uso de Tasa de Fallas
ANEXO B IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROS 60 B1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) 60 B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP) 60
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial 63
B4 Estimacioacuten de Frecuencias 64
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1 OBJETIVO
El objetivo de este documento es unificar y establecer la metodologiacutea y loscriterios de Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos (ACR) como elemento fundamentalde los Estudios de Seguridad a ser aplicados en las etapas de VisualizacioacutenConceptualizacioacuten Definicioacuten Implantacioacuten Operacioacuten y Abandono Desmantelamiento de una instalacioacuten asiacute como la ejecucioacuten de cambios omodificaciones durante su vida uacutetil en la industria petrolera y petroquiacutemicanacional Los estudios de seguridad se describen en la guiacutea PDVSA IRndashSndash01ldquoFilosofiacutea de Disentildeo Segurordquo
2 ALCANCE Y APLICACIOacuteN
Para soportar la aplicacioacuten del documento PDVSA IRndashSndash01 ldquoFilosofiacutea de DisentildeoSegurordquo en esta guiacutea se establecen los criterios para la aplicacioacuten del proceso del ACR como pilar fundamental de los Estudios de Seguridad a ser realizados encualquier etapa de la vida de una instalacioacuten Contiene una descripcioacuten breve delos meacutetodos y procedimientos a seguir sin llegar a ser un manual deconocimientos del cual se pueda aprender a realizar el Anaacutelisis Cuantitativo deRiesgos La aplicacioacuten de esta metodologiacutea para la evaluacioacuten de alternativas dereduccioacuten de riesgos requiere experiencia y profundos conocimientos de lossistemas a evaluar
Los ACR deben ser aplicados en proyectos de nuevas instalaciones o en la
ejecucioacuten de cambios y modificaciones no obstante puede y debe ser aplicadoen instalaciones existentes a fin de determinar su nivel de riesgo y asiacute decidiracciones para su control tanto a traveacutes de medidas de ingenieriacutea comoadministrativas incluyendo planeamiento para emergencias y contingencias
Los ACR deben ser realizados para
S Comparar los niveles de riesgos de la instalacioacuten o proyecto con los criteriosde tolerancia de riesgo individual y social de PDVSA
S Obtener elementos de juicio para soportar decisiones gerenciales quepermitan incrementar el nivel de seguridad de las instalaciones a traveacutes demedidas de reduccioacuten de riesgo oacuteptimas y rentables
S Preparacioacuten de planes de emergencia y contingencias
S Determinacioacuten de zonas de maacutexima seguridad para el establecimiento dezonas de seguridad
S Ubicacioacuten y tipo de construccioacuten de edificaciones en instalaciones de la IPPN
Las previsiones establecidas en este documento aplican a todas las instalacionesen las cuales se produzca procese yo almacene sustancias toacutexicas oinflamablescombustibles independientemente de su ubicacioacuten en tierra firme ocostandashafuera
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Asiacute mismo aplica a todas las modalidades de contratonegocio de PDVSA con
terceros tales como BOO (Build Own amp Operate) Leasing OM (Operation ampMaintenance) entre otros a traveacutes del establecimiento de lineamientos ycondiciones de Ingenieriacutea de Control de Riesgos previos al contrato suscrito entrelas partes
Para efectos de esta norma soacutelo se consideraraacuten los criterios de dantildeo a personas(integridad fiacutesica) y a las instalaciones Quedan excluidas del alcanceenfermedades profesionales y dantildeo ambiental en virtud de que estos efectos songeneralmente evaluados mediante meacutetodos cualitativos que implican estudiosmeacutedicos epidemioloacutegicos y de estimacioacuten de impacto ambiental entre otros
Asimismo las praacutecticas de seguridad y salud ocupacional del diacutea a diacutea son partede la operacioacuten normal de la planta y por tanto no estaacuten cubiertas en este
documento
3 REFERENCIASPDVSA IRndashSndash00 ldquoDefinicionesrdquoPDVSA IRndashSndash01 ldquoFilosofiacutea de Disentildeo SegurordquoPDVSA IRndashSndash15 ldquoStandard Guidelines for PipeLines Systems Risk
Analysisrdquo
4 DEFINICIONESVer documento PDVSA IRndashSndash00 ldquoDefinicionesrdquo
5 METODOLOGIacuteA DEL ANAacuteLISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS(ACR)En la Figura 1 se puede apreciar el proceso del Anaacutelisis Cuantitativo de RiesgosTal como se muestra la descripcioacuten yo definicioacuten del sistema constituye el primerpaso del ACR La siguiente etapa corresponde a la identificacioacuten de los peligrosinherentes al proceso o planta en la cual se evaluacutean entre otros los materialesinventarios y las condiciones operacionales del proceso que pudiesen ocasionareventos indeseables Los meacutetodos que aplican a la Industria Petrolera yPetroquiacutemica Nacional se describen en la Seccioacuten 6
Habiendo identificado los peligros es necesario cuantificar el nivel de riesgo
impliacutecito a objeto de determinar el alcance de las medidas de control Lacuantificacioacuten del riesgo estaacute basada tanto en la estimacioacuten de la frecuencia deocurrencia de accidentes como en el caacutelculo de sus consecuencias
Para estimar las frecuencias se utiliza la base de datos que se muestra en el Anexo A y los meacutetodos de aacuterbol de eventos y de aacuterbol de fallas que se describenen el Anexo B La estimacioacuten de consecuencias se efectuacutea mediante programascomputarizados cuyas bases de caacutelculos deben estar aprobadas por PDVSA Lacuantificacioacuten del riesgo seraacute expresada en teacuterminos de riesgo individual yoriesgo social para efectos de comparacioacuten con los criterios de tolerancia
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Fig 1 PROCESO DE ANAacuteLISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS (REF 1)
Descripcioacuten del Sistema
Identificar Peligros
Estimar Frecuencias Estimar Consecuencias
Cuantificar Riesgo
iquestNivel de riesgointolerable
SI
NO
Modificar Disentildeo Aplicar (MRR)
iquestNivel de riesgoen la regioacutenreducible
NO
SI
Riesgo miacutenimo Fin delproceso o definir medidas dereduccioacuten de riesgo soacutelo encasos que sean evidentes oaplicar ACB si el beneficio esatractivo con respecto al costo
Identificar posibles medidasde reduccioacuten del riesgo
(MRR)
Aplicar Anaacutelisis de CostoBeneficio (ACB) a las MRR
iquestEs el Nivel deriesgo miacutenimo
SI
NO
FIN
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La decisioacuten sobre las medidas de reduccioacuten de riesgo (MRR) a ser adoptadas
deberaacute estar soportada por un anaacutelisis CostondashBeneficiondashRiesgo el cual sedescribe en la Seccioacuten 8
51 Descripcioacuten del Sistema
En la fase de definicioacuten del sistema deben establecerse los objetivos y metasalcance del trabajo nivel de profundidad o detalle e informacioacutendata colectadaEstos aspectos se describen a continuacioacuten
S Objetivos y Metas Razoacuten por la cual se desea realizar el ACR Posiblesobjetivos son Determinar el nivel de riesgo individual a operadores y tercerosde un proyecto o instalacioacuten existente para ser comparados con los criteriosde tolerancia de PDVSA satisfacer requerimiento corporativos yo
regulatorios realizar Anaacutelisis CostondashBeneficiondashRiesgo y planeamiento deemergencia yo contingencia
S Liacutemites del Sistema Definir los liacutemites fiacutesicos y operativos del sistemaS Nivel de Detalles Definir coacutemo las unidades de proceso dentro del sistema
seraacuten analizadasS Coleccioacuten de Informacioacuten Definir que informacioacuten debe ser recopilada tales
como informacioacuten sobre condiciones atmosfeacutericas densidad poblacionalentre otros
52 Identificacioacuten de Peligros
Como su nombre lo indica la identificacioacuten de peligros pretende encontrar lascondiciones de dantildeo potencial presentes en una planta o proceso Laidentificacioacuten de peligros es un paso criacutetico en el Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgospor cuanto un peligro omitido es un peligro no analizado Algunos de los meacutetodosy teacutecnicas desarrolladas mundialmente para la identificacioacuten de peligros son
ndash Anaacutelisis Preliminar de Peligros (APP) (Preliminary Hazard Analysis ndash PHA) ndash Meacutetodo ldquoQue pasariacutea sirdquo (What If ) ndash Estudios de Peligros y Operabilidad (Hazard and Operability Study ndashHAZOP) ndash Anaacutelisis de Modos y Efectos de Fallas (AMEF) (Failure Mode and Effects
Analysis FMEA)
ndash Arbol de Fallas (Fault Tree Analysis ndash FTA) ndash Arbol de Eventos (Event Tree Analysis ndash ETA) ndash Anaacutelisis de Error Humano ndash Evaluaciones Teacutecnicas de Seguridad IndustrialLos meacutetodos que aplica la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional en laidentificacioacuten de peligros son Anaacutelisis Preliminar de Peligros (APP) QuePasariacutea Si (What if) Estudios de Peligros y Operabilidad (HAZOP) yEvaluaciones Teacutecnicas de Seguridad En el Anexo B se presenta una brevedescripcioacuten de estos meacutetodos
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53 Estimacioacuten de Frecuencias
La frecuencia de falla de un componente particular (recipiente tuberiacutea y otros)puede ser deducida a partir de informacioacuten histoacuterica y si es posible soportada en
juicios de expertos que tomen en cuenta diferencias entre caracteriacutesticas de laplanta analizada y las que pudiesen haber estado envueltas en los registroshistoacutericos de fallas
La frecuencia de falla puede ser sintetizada por un Anaacutelisis de Arbol de Fallas ode Arbol de Eventos En el Anexo A se presenta una breve descripcioacuten de estasmetodologiacuteas
Cualquiera sea el enfoque usado es necesario aplicar un buen juicio deingenieriacutea para determinar cual informacioacuten es la maacutes relevante para la planta en
cuestioacuten Generalmente se usa informacioacuten geneacuterica de fallas obtenidas devarias fuentes y suponiendo que una planta es operada de acuerdo a estaacutendaresrazonables la misma no tendriacutea porque fallar con mayor o menor frecuencia queaquellas en donde se originoacute la informacioacuten de fallas
El tipo de base de datos geneacuterica a utilizar depende de la naturaleza del procesoo instalacioacuten seguacuten se indica a continuacioacuten
Negocio o Instalacioacuten Base de DatosExploracioacuten Produccioacuten y MejoramientoTierra Firme y Costa Afuera Anexo A
Refinacioacuten Suministro y Procesamientode Gas Anexo A
Sistemas de transmisioacuten oleoductospoliductos gasoductos fuera deinstalaciones
IRndashSndash15
El objetivo primordial es manejar una base comuacuten de informacioacuten basada endatos provenientes de diferentes fuentes de la Industria Petrolera y Petroquiacutemicamundial Esto permite obtener resultados similares en toda la industria ymantener consistencia en la toma de decisiones y aplicacioacuten de inversiones paracontrol de riesgos en las diferentes aacutereas de operacioacuten
54 Estimacioacuten de Consecuencias
La estimacioacuten de consecuencias es el teacutermino aplicado al uso de una serie demodelos matemaacuteticos para estimar el aacuterea afectada (consecuencias) por lospeligros originados en diferentes escenarios de accidentes
541 Escenarios
Tiacutepicamente los escenarios incluidos en un anaacutelisis de consecuencias de unainstalacioacuten que procese hidrocarburos son
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ndash Fugas de fluidos toacutexicos yo inflamablescombustibles de equipos de proceso
tuberiacuteas y tanques de almacenamiento ndash Incendios que envuelven fugas de productos inflamables ndash Explosiones de nubes de vapor ndash Ocurrencia de bola de fuego (BLEVE) en recipientes de proceso presurizados
conteniendo gases licuados inflamablesLas consecuencias originadas por los peligros de los escenarios de accidentesanteriormente listados incluyen Seres Humanos (TrabajadoresTerceros) yEquipos (Activos)
ndash Exposicioacuten de personas a vapores toacutexicos ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a radiacioacuten teacutermica ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a ondas de sobrepresioacuten
o proyeccioacuten de fragmentos de material producto de la rotura derecipientes
542 Modelos de Simulacioacuten Caacutelculos
Dado que la estimacioacuten de consecuencias implica un alto nivel de complejidady requiere una prediccioacuten lo maacutes exacta posible del aacuterea afectada por cadapeligro es importante usar modelos apropiados para cada escenario especiacuteficoy al mismo tiempo aquellos que hayan demostrado proveer prediccionesrazonablemente precisas comparadas con los resultados obtenidos en pruebas
de campo a gran escala o en accidentes previosPor cuanto la ejecucioacuten de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos implica larealizacioacuten de gran cantidad de operaciones matemaacuteticas para la estimacioacuten deconsecuencias es recomendable el uso de paquetes computarizados quecontengan modelos validados para este fin En liacutenea con esto PDVSA haaprobado el uso de las siguientes herramientas de simulacioacuten
S PHAST ndash Det Norske VeritasS CANARY ndash Quest Consultants IncUn Anaacutelisis de Estimacioacuten de Consecuencias usualmente consiste de lossiguientes subndashestudios
ndash Caacutelculo de descarga de sustancias inflamablescombustibles y toacutexicas(cantidades tasas duracioacuten etc)
ndash Caacutelculo de niveles de radiacioacuten sobrepresioacuten y concentraciones inflamablesyo toacutexicas
ndash Estimacioacuten de afectacioacuten a la integridad fiacutesica de personas y equipos A continuacioacuten se presenta la informacioacuten miacutenima requerida para ladeterminacioacuten de las zonas o aacutereas que podriacutean estar potencialmente expuestasa condiciones peligrosas
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S Composicioacuten temperatura y presioacuten del fluido antes del escape
S Propiedades fiacutesicas quiacutemicas y termodinaacutemicas de los componentes delfluido
S Ubicacioacuten y orientacioacuten del escape
S Flujo normal de operacioacuten
S Tiempo de cierre de vaacutelvulas
S Voluacutemenes de recipientes y tanques
S Dimensiones de las aacutereas de represamiento incluyendo diques de tanques
S Condiciones ambientales (velocidad del viento estabilidad atmosfeacutericahumedad relativa temperatura del airesuelo)
S Caracteriacutesticas del terreno asiacute como del aacuterea circundante543 Seleccioacuten de los Tamantildeos de Orificios de Fugas
Debido a la fuerte influencia de los diaacutemetros de orificios de fuga en los resultadosde las consecuencias finales es recomendable establecer tamantildeo de agujerosque representen casos o fugas menores medianas y mayores donde el rangode tamantildeos permita evaluar las consecuencias dentro y fuera de los liacutemites dela planta
Debido a la infinidad de diaacutemetros de tuberiacuteas y equipos existentes en unainstalacioacuten es faacutecil intuir que existen infinitas combinaciones de diaacutemetros de
tuberiacuteas con relacioacuten al diaacutemetro equivalente de orificios de fugas Evaluar cadacaso requeririacutea de gran cantidad de ejercicios de caacutelculo Por esto se hacenecesario hacer una simplificacioacuten que permita llegar a un resultado con lasuficiente exactitud como para poder tener una herramienta clara para tomardecisiones
Normalmente las consecuencias de los escenarios evaluados pueden afectar apersonas y equipos dentro o fuera del liacutemite de propiedad de la instalacioacuten Paraafectacioacuten dentro de los liacutemites de propiedad los tamantildeos de agujeros pequentildeosy medianos usualmente dominan el riesgo debido a que son de mayorprobabilidad de ocurrencia y para efectos fuera de la cerca tamantildeos de agujeros
medianos y mayores los cuales dominaraacuten las severidades mayoresEn este sentido se recomienda seleccionar los diaacutemetros equivalentes deorificios de fuga dentro de los siguientes rangos
a Fuga menor
Orificios de 14rdquo hasta 1rdquo de diaacutemetro (625ndash25 mm)
Asociadas a fuga a traveacutes de empacaduras uniones estoperas de equiposrotativos corrosioacuten pinchazos y otros
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b Fuga mediana
Orificios de 1rdquo hasta 2rdquo de diaacutemetro (25 ndash50 mm) Asociada a perforacioacuten de tuberiacuteas o equipos defectos de fabricacioacuten yotros
c Fuga mayor
Orificios de 2rdquo hasta 6rdquo (Dentro de la instalacioacuten rotura total hastadiaacutemetros de tuberiacuteas de 6rdquo y fuera de la instalacioacuten rotura total del diaacutemetrode tuberiacutea)
El orificio de fuga maacuteximo a ser considerado seraacute el mayor diaacutemetro de fugaposible del cual se tengan datos estadiacutesticos de falla
Los valores seleccionados en este caso deberaacuten estar soportados por unaevaluacioacuten previa de la instalacioacuten en donde se evaluacutee la posibilidad ciertade rotura catastroacutefica
544 Criterios de Dantildeos
Los modelos de estimacioacuten de consecuencias se basan en el principio generalde que la severidad de una consecuencia es funcioacuten de la distancia a la fuentede descarga
La consecuencia es tambieacuten dependiente del objeto del estudio ya que si elpropoacutesito es por ejemplo evaluar efectos sobre el ser humano las consecuenciaspueden ser expresadas como fatalidades o lesiones mientras que si el objeto es
evaluar dantildeo a las propiedades tales como estructuras y edificios lasconsecuencias pueden ser peacuterdidas econoacutemicas La mayoriacutea de los estudioscuantitativos de riesgos consideran simultaacuteneamente diversos tipos deresultantes de incidentes (por ejemplo dantildeos a la propiedad y exposiciones asustancias inflamables combustibles yo toacutexicas) Para estimar riesgos se debeusar una unidad comuacuten de medida de consecuencias para cada tipo de efectos(muerte lesioacuten o peacuterdida monetaria) La dificultad en comparar diferentes tiposde efectos ha conducido al uso de las fatalidades (muertes) como el criterio decomparacioacuten predominante
Para obtener resultados significativos al usar la teacutecnica del Anaacutelisis Cuantitativo
de Riesgos es necesario establecer criterios de dantildeos relacionados con el nivelde peligro de intereacutes para el propoacutesito del estudio Los criterios de dantildeos estaacutenreferidos a los efectos de productos toacutexicos incendios y explosiones generadospor los escenarios de accidentes que podriacutean desarrollarse en cada una de lasunidades de proceso bajo estudio
Para evaluar los efectos sobre personas equipos y ambiente comoconsecuencia de ocurrencia de accidentes se requiere la adopcioacuten de criteriosde dantildeos los cuales representan un cierto nivel conocido de consecuencias parauna determinada exposicioacuten y duracioacuten
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Un meacutetodo para evaluar la consecuencia de una resultante de un accidente es
el modelo de efecto directo el cual predice efectos sobre personas o estructurasbasados en criterios predeterminados (por ejemplo si un individuo es expuestoa una cierta concentracioacuten de gas toacutexico entonces se supone la muerte delmismo) En realidad las consecuencias pueden no tener la forma de funcionesdiscretas sino conformar funciones de distribucioacuten de probabilidad Un meacutetodoestadiacutestico de evaluar una consecuencia es el Meacutetodo Probit el cual se describemas adelante
a Criterios de Dantildeo para Separacioacuten entre Equipos e Instalaciones
1 Efectos de Radiacioacuten Teacutermica
Los modelos de efectos de radiacioacuten teacutermica son bastante simples y estaacuten
soacutelidamente basados en trabajos experimentales sobre seres humanosanimales y estructuras Su principal debilidad surge cuando la duracioacuten dela exposicioacuten no es considerada Los criterios de dantildeos para radiacioacutensobre seres humanos consideran los efectos sobre piel descubiertaDada la gran cantidad de informacioacuten sobre el tema los modelos de efectosteacutermicos son faacuteciles de aplicar para estimar lesiones en humanos Noobstante los efectos teacutermicos sobre estructuras son maacutes difiacuteciles decalcular ya que debido a la radiacioacuten y conduccioacuten teacutermica es necesarioestimar perfiles de temperatura como consecuencia de un balance de calorneto a traveacutes de la estructuraLos criterios de dantildeos maacutes comuacutenmente utilizados se muestran en la Tabla1Los escenarios de mechurrios soacutelo se utilizan para efectos de separacioacutende equipos e instalaciones y no se consideraran como escenarios paraefectos del ACR
TABLA 1 EFECTOS DEBIDO A RADIACION TEacuteRMICA
Intensidad deRadiacioacuten (kWm2 )
Efecto Observado
139La piel humana puede estar expuesta por unperiacuteodo largo de tiempo sin producirse efectos
adversos serios Buettner [1951]
500Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 30 segundos Stoll andGreene [1959]
95Umbral de dolor alcanzable en 6 segundosquemaduras de segundo grado despueacutes de 20segundos
110Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 10 segundos Stoll andGreene [1959]
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Efecto ObservadoIntensidad de
Radiacioacuten (kWm2 )12 Fusioacuten de plaacutesticos Gelderblom [1980]
135
Energiacutea miacutenima requerida para dantildear materialesde bajo punto de fusioacuten (aluminio soldadura etc)Este valor es el criterio usado para separar tanquesde techo coacutenico
18 Degradacioacuten del aislamiento de cables eleacutectricosEPRI [1979]
211 No causaraacute la ignicioacuten espontaacutenea de la madera apesar del tiempo de exposicioacuten Koohyar [1967]
221
Liacutemite de exposicioacuten segura de los recipientes
horizontales para almacenamiento de GLP que nocuenten con proteccioacuten teacutermica MartinsenJohnson and Millsap [1989]
315
Las estructuras hechas de madera arderaacutenespontaacuteneamente despueacutes de una exposicioacuten de15 a 20 minutos US Department of Housing andUrban Development (HUD)
375 Dantildeo a los equipos de proceso BS 5980 [1990]
2 Efectos de Explosiones
Las explosiones de gases o vapores inflamables sean deflagraciones odetonaciones generan un frente de llama que se mueve a traveacutes de la nubedesde la fuente de ignicioacuten provocando una onda de choque o frente depresioacuten Despueacutes que el material combustible es consumido aunque elfrente de llama cesa la onda de presioacuten continuacutea su movimiento haciaafuera Una onda expansiva estaacute conformada por la onda de presioacuten y elviento siendo la onda de presioacuten la que causa el mayor dantildeo El dantildeo estaacutebasado en una sobrepresioacuten pico resultante del impacto de la ondaexpansiva sobre una estructura siendo tambieacuten funcioacuten de la tasa deincremento de presioacuten y de la duracioacuten de la onda La Tabla 2 muestra
estimados de dantildeos por sobrepresioacuten
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TABLA 2 DANtildeOS PRODUCIDOS POR SOBREPRESIOacuteN (Ref 5)
Presioacuten(lbpulg2 man) Dantildeos
003 Rotura ocasional de los vidrios de ventanas grandes sometidas atensioacuten
004 Nivel de ruido alto (143 dB) falla de vidrios por golpe soacutenico
01 Rotura de ventanas pequentildeas sometidas a tensioacuten
015 Presioacuten tiacutepica para rotura de vidrios
03 ldquoDistancia segurardquo(probabilidad de 095 de que no habraacute dantildeosserios por debajo de este valor)
04 Liacutemite de dantildeos estructurales menores
05 Ventanas pequentildeas y grandes generalmente destrozadas dantildeoocasional a marcos de ventanas07 Dantildeo menor a estructuras de viviendas
075 Rotura de ventanas pequentildeas que no esteacuten sometidas a tensioacuten
10 Demolicioacuten parcial de estructuras convencionales hacieacutendolasinhabitables
12Laacuteminas de asbestos acero o aluminio corrugados fallan y sedoblan Panales de madera (de construccioacuten de casas)destrozados
13 Marcos de acero de edificaciones ligeramente distorsionados
20 Colapso parcial de paredes y techos
23 Paredes de concreto no reforzados destrozados
23 Liacutemite inferior de dantildeo estructural serio
25 50 de destruccioacuten de los ladrillos de una casa
30 Edificaciones con marcos de acero deformada y arrancada desus bases
34 Rotura de tanques de almacenamiento de crudo
40 Cemento roto de edificaciones industriales ligeras
50 Potes de madera arrancados (ej potes de electricidad)
57 Destruccioacuten total de las viviendas
70 Vagones de tren cargados volteados70 ndash 80 Dantildeos y fallas por flexioacuten en paneles de ladrillo con espesor de 8rdquo
a 12rdquo
100 Probable destruccioacuten total de edificaciones Desplazamiento ydantildeos serios a maacutequinas y herramientas pesadas
120 Valor umbral para dantildeo pulmonar
150 ndash 350 Rotura del tiacutempano en el 50 de la poblacioacuten250 Dantildeo pulmonar severo
283 ndash 300 Liacutemite de abertura de craacuteteres
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b Criterios de Dantildeo para Planes de EmergenciaContingencia
1 Efectos ToacutexicosEntre las diversas razones que dificultan evaluar en forma precisa losefectos causados por exposiciones agudas a sustancias peligrosas semencionan
ndash Los seres humanos experimentan un amplio rango de efectos adversosa la salud cuya severidad variacutea con la intensidad y duracioacuten de laexposicioacuten
ndash Existe un amplio grado de variacioacuten de la respuesta entre individuos deuna poblacioacuten tiacutepica adultos nintildeos ancianos enfermos etc
ndash No hay suficiente informacioacuten sobre respuestas de seres humanos aexposicioacuten toacutexica para permitir una evaluacioacuten acertada o precisa delpeligro potencial de cada sustancia
ndash Algunas descargas envuelven componentes muacuteltiples haciendo maacutescompleja la obtencioacuten de su comportamiento y efectos sobre sereshumanos
El criterio de dantildeos para exposicioacuten de personas a productos toacutexicosadoptado por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional para efectosde planeamiento de emergencia y contingencia es el establecido por lasguiacuteas de planeamiento de respuestas a emergencias o ERPG (EmergencyResponse Planning Guidelines) publicadas por la Asociacioacuten
Norteamericana de Higienistas Industriales (AIHA)Tres rangos de concentracioacuten han sido definidos para consecuencias deexposicioacuten a una sustancia especiacutefica con base a las concentracionesmaacuteximas por debajo de las cuales se cree que casi todos los individuospudieran estar expuestos hasta una (1) hora sin
ERPG 1 Experimentar maacutes que un efecto leve y transitorio a la salud opercibir un olor desagradable claramente definido
ERPG 2 Experimentar o desarrollar efectos o siacutentomas irreversibles oserios a la salud que le impidan al individuo tomar accioacuten
ERPG 3 Experimentar o desarrollar efectos amenazadores a la saludEn caso de fuga de sustancias toacutexicas es recomendable evaluar el criteriode dantildeos IDLH (Inmediatamente Peligroso para la Vida y la Salud)publicado por el National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH) a los fines de orientar el tipo de proteccioacuten personal a utilizardurante la respuesta
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2 Efectos Radiacioacuten Teacutermica y Explosiones
Evento Criterio ObservacionesChorro defuego piscinaincendiada ybola de fuego(BLEVE)
16 Kwm2
(440BTUhrndashpie2)
Maacuteximo flujo de calor radiante permisiblepara exposicioacuten continua de personas sinofrecer peligro significativo
50 Kwm2
(1600BTUhrndashpie2)
Flujo de calor radiante en el cual podriacuteanocurrir quemaduras de segundo grado enla piel humana expuesta por 30 segundos
Chorro defuego y piscinaincendiada
727 Kwm2
(2700BTUhrndashpie2)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas durante 30 segundos
Bola de fuegoBLEVE
Dependiente deltiempo deduracioacuten(volumen
almacenado)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas
Explosiones 03 psig 5 de vidrios rotos Nivel liacutemite paralesiones por fragmentos de vidrio
10 psig Demolicioacuten parcial de estructurasconvencionales
24 psig Nivel de sobrepresioacuten para 1 de
fatalidad
3 Criterios de Dantildeo para Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos
A los efectos de cuantificar los efectos a seres humanos es necesarioseleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos depeligros de manera que el grado de peligro sea similar para todos losefectos
a Dosis Equivalentes de Dantildeos
La seleccioacuten de las dosis mencionadas debe ser tal que las
contribuciones de riesgos separadas para diferentes tipos depeligros pueden ser integradas en un riesgo total y tratados como unasola entidad
Para efectos del Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos en la IPPN se debeconsiderar como dosis peligrosas las que representan un nivel dedantildeo equivalente al 1 50 y 99 de fatalidades (Figura 2A) Estametodologiacutea permite cubrir el 99 de probabilidad de fatalidad entres rangos manejables Para obtener el riesgo total a la fatalidad seraacutenecesario sumar las porciones de aacuterea dentro de los rangos
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obtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas
(Figura 2B) Es decir Ff = (Ff 1 + Ff 2 + Ff 3) = (100ndash99) + (99ndash50) + (50ndash1)= (1+ 49 + 49)
Ff = 99 raquo 100donde
Ff= frecuencia de fatalidad totalFf 1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1 entre el 100 y 99Ff 2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2 entre el 99 y 50Ff 3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3 entre el 50 y 1
No obstante en el caacutelculo del riesgo individual donde el factor
tiempondashrecursos sea determinante se puede utilizar como dosisequivalente el 1 para los caacutelculos de consecuencias considerandoen el caacutelculo de riesgo individual una probabilidad de fatalidad del99 lo cual arrojariacutea resultados conservadores permitiendo tomardecisiones con un miacutenimo esfuerzo (Figura 2C)
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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CRITERIOS PARA EL ANAacuteLISISCUANTITATIVO DE RIESGOS MAR042
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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PDVSA
Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial 63
B4 Estimacioacuten de Frecuencias 64
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1 OBJETIVO
El objetivo de este documento es unificar y establecer la metodologiacutea y loscriterios de Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos (ACR) como elemento fundamentalde los Estudios de Seguridad a ser aplicados en las etapas de VisualizacioacutenConceptualizacioacuten Definicioacuten Implantacioacuten Operacioacuten y Abandono Desmantelamiento de una instalacioacuten asiacute como la ejecucioacuten de cambios omodificaciones durante su vida uacutetil en la industria petrolera y petroquiacutemicanacional Los estudios de seguridad se describen en la guiacutea PDVSA IRndashSndash01ldquoFilosofiacutea de Disentildeo Segurordquo
2 ALCANCE Y APLICACIOacuteN
Para soportar la aplicacioacuten del documento PDVSA IRndashSndash01 ldquoFilosofiacutea de DisentildeoSegurordquo en esta guiacutea se establecen los criterios para la aplicacioacuten del proceso del ACR como pilar fundamental de los Estudios de Seguridad a ser realizados encualquier etapa de la vida de una instalacioacuten Contiene una descripcioacuten breve delos meacutetodos y procedimientos a seguir sin llegar a ser un manual deconocimientos del cual se pueda aprender a realizar el Anaacutelisis Cuantitativo deRiesgos La aplicacioacuten de esta metodologiacutea para la evaluacioacuten de alternativas dereduccioacuten de riesgos requiere experiencia y profundos conocimientos de lossistemas a evaluar
Los ACR deben ser aplicados en proyectos de nuevas instalaciones o en la
ejecucioacuten de cambios y modificaciones no obstante puede y debe ser aplicadoen instalaciones existentes a fin de determinar su nivel de riesgo y asiacute decidiracciones para su control tanto a traveacutes de medidas de ingenieriacutea comoadministrativas incluyendo planeamiento para emergencias y contingencias
Los ACR deben ser realizados para
S Comparar los niveles de riesgos de la instalacioacuten o proyecto con los criteriosde tolerancia de riesgo individual y social de PDVSA
S Obtener elementos de juicio para soportar decisiones gerenciales quepermitan incrementar el nivel de seguridad de las instalaciones a traveacutes demedidas de reduccioacuten de riesgo oacuteptimas y rentables
S Preparacioacuten de planes de emergencia y contingencias
S Determinacioacuten de zonas de maacutexima seguridad para el establecimiento dezonas de seguridad
S Ubicacioacuten y tipo de construccioacuten de edificaciones en instalaciones de la IPPN
Las previsiones establecidas en este documento aplican a todas las instalacionesen las cuales se produzca procese yo almacene sustancias toacutexicas oinflamablescombustibles independientemente de su ubicacioacuten en tierra firme ocostandashafuera
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Asiacute mismo aplica a todas las modalidades de contratonegocio de PDVSA con
terceros tales como BOO (Build Own amp Operate) Leasing OM (Operation ampMaintenance) entre otros a traveacutes del establecimiento de lineamientos ycondiciones de Ingenieriacutea de Control de Riesgos previos al contrato suscrito entrelas partes
Para efectos de esta norma soacutelo se consideraraacuten los criterios de dantildeo a personas(integridad fiacutesica) y a las instalaciones Quedan excluidas del alcanceenfermedades profesionales y dantildeo ambiental en virtud de que estos efectos songeneralmente evaluados mediante meacutetodos cualitativos que implican estudiosmeacutedicos epidemioloacutegicos y de estimacioacuten de impacto ambiental entre otros
Asimismo las praacutecticas de seguridad y salud ocupacional del diacutea a diacutea son partede la operacioacuten normal de la planta y por tanto no estaacuten cubiertas en este
documento
3 REFERENCIASPDVSA IRndashSndash00 ldquoDefinicionesrdquoPDVSA IRndashSndash01 ldquoFilosofiacutea de Disentildeo SegurordquoPDVSA IRndashSndash15 ldquoStandard Guidelines for PipeLines Systems Risk
Analysisrdquo
4 DEFINICIONESVer documento PDVSA IRndashSndash00 ldquoDefinicionesrdquo
5 METODOLOGIacuteA DEL ANAacuteLISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS(ACR)En la Figura 1 se puede apreciar el proceso del Anaacutelisis Cuantitativo de RiesgosTal como se muestra la descripcioacuten yo definicioacuten del sistema constituye el primerpaso del ACR La siguiente etapa corresponde a la identificacioacuten de los peligrosinherentes al proceso o planta en la cual se evaluacutean entre otros los materialesinventarios y las condiciones operacionales del proceso que pudiesen ocasionareventos indeseables Los meacutetodos que aplican a la Industria Petrolera yPetroquiacutemica Nacional se describen en la Seccioacuten 6
Habiendo identificado los peligros es necesario cuantificar el nivel de riesgo
impliacutecito a objeto de determinar el alcance de las medidas de control Lacuantificacioacuten del riesgo estaacute basada tanto en la estimacioacuten de la frecuencia deocurrencia de accidentes como en el caacutelculo de sus consecuencias
Para estimar las frecuencias se utiliza la base de datos que se muestra en el Anexo A y los meacutetodos de aacuterbol de eventos y de aacuterbol de fallas que se describenen el Anexo B La estimacioacuten de consecuencias se efectuacutea mediante programascomputarizados cuyas bases de caacutelculos deben estar aprobadas por PDVSA Lacuantificacioacuten del riesgo seraacute expresada en teacuterminos de riesgo individual yoriesgo social para efectos de comparacioacuten con los criterios de tolerancia
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Fig 1 PROCESO DE ANAacuteLISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS (REF 1)
Descripcioacuten del Sistema
Identificar Peligros
Estimar Frecuencias Estimar Consecuencias
Cuantificar Riesgo
iquestNivel de riesgointolerable
SI
NO
Modificar Disentildeo Aplicar (MRR)
iquestNivel de riesgoen la regioacutenreducible
NO
SI
Riesgo miacutenimo Fin delproceso o definir medidas dereduccioacuten de riesgo soacutelo encasos que sean evidentes oaplicar ACB si el beneficio esatractivo con respecto al costo
Identificar posibles medidasde reduccioacuten del riesgo
(MRR)
Aplicar Anaacutelisis de CostoBeneficio (ACB) a las MRR
iquestEs el Nivel deriesgo miacutenimo
SI
NO
FIN
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La decisioacuten sobre las medidas de reduccioacuten de riesgo (MRR) a ser adoptadas
deberaacute estar soportada por un anaacutelisis CostondashBeneficiondashRiesgo el cual sedescribe en la Seccioacuten 8
51 Descripcioacuten del Sistema
En la fase de definicioacuten del sistema deben establecerse los objetivos y metasalcance del trabajo nivel de profundidad o detalle e informacioacutendata colectadaEstos aspectos se describen a continuacioacuten
S Objetivos y Metas Razoacuten por la cual se desea realizar el ACR Posiblesobjetivos son Determinar el nivel de riesgo individual a operadores y tercerosde un proyecto o instalacioacuten existente para ser comparados con los criteriosde tolerancia de PDVSA satisfacer requerimiento corporativos yo
regulatorios realizar Anaacutelisis CostondashBeneficiondashRiesgo y planeamiento deemergencia yo contingencia
S Liacutemites del Sistema Definir los liacutemites fiacutesicos y operativos del sistemaS Nivel de Detalles Definir coacutemo las unidades de proceso dentro del sistema
seraacuten analizadasS Coleccioacuten de Informacioacuten Definir que informacioacuten debe ser recopilada tales
como informacioacuten sobre condiciones atmosfeacutericas densidad poblacionalentre otros
52 Identificacioacuten de Peligros
Como su nombre lo indica la identificacioacuten de peligros pretende encontrar lascondiciones de dantildeo potencial presentes en una planta o proceso Laidentificacioacuten de peligros es un paso criacutetico en el Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgospor cuanto un peligro omitido es un peligro no analizado Algunos de los meacutetodosy teacutecnicas desarrolladas mundialmente para la identificacioacuten de peligros son
ndash Anaacutelisis Preliminar de Peligros (APP) (Preliminary Hazard Analysis ndash PHA) ndash Meacutetodo ldquoQue pasariacutea sirdquo (What If ) ndash Estudios de Peligros y Operabilidad (Hazard and Operability Study ndashHAZOP) ndash Anaacutelisis de Modos y Efectos de Fallas (AMEF) (Failure Mode and Effects
Analysis FMEA)
ndash Arbol de Fallas (Fault Tree Analysis ndash FTA) ndash Arbol de Eventos (Event Tree Analysis ndash ETA) ndash Anaacutelisis de Error Humano ndash Evaluaciones Teacutecnicas de Seguridad IndustrialLos meacutetodos que aplica la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional en laidentificacioacuten de peligros son Anaacutelisis Preliminar de Peligros (APP) QuePasariacutea Si (What if) Estudios de Peligros y Operabilidad (HAZOP) yEvaluaciones Teacutecnicas de Seguridad En el Anexo B se presenta una brevedescripcioacuten de estos meacutetodos
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53 Estimacioacuten de Frecuencias
La frecuencia de falla de un componente particular (recipiente tuberiacutea y otros)puede ser deducida a partir de informacioacuten histoacuterica y si es posible soportada en
juicios de expertos que tomen en cuenta diferencias entre caracteriacutesticas de laplanta analizada y las que pudiesen haber estado envueltas en los registroshistoacutericos de fallas
La frecuencia de falla puede ser sintetizada por un Anaacutelisis de Arbol de Fallas ode Arbol de Eventos En el Anexo A se presenta una breve descripcioacuten de estasmetodologiacuteas
Cualquiera sea el enfoque usado es necesario aplicar un buen juicio deingenieriacutea para determinar cual informacioacuten es la maacutes relevante para la planta en
cuestioacuten Generalmente se usa informacioacuten geneacuterica de fallas obtenidas devarias fuentes y suponiendo que una planta es operada de acuerdo a estaacutendaresrazonables la misma no tendriacutea porque fallar con mayor o menor frecuencia queaquellas en donde se originoacute la informacioacuten de fallas
El tipo de base de datos geneacuterica a utilizar depende de la naturaleza del procesoo instalacioacuten seguacuten se indica a continuacioacuten
Negocio o Instalacioacuten Base de DatosExploracioacuten Produccioacuten y MejoramientoTierra Firme y Costa Afuera Anexo A
Refinacioacuten Suministro y Procesamientode Gas Anexo A
Sistemas de transmisioacuten oleoductospoliductos gasoductos fuera deinstalaciones
IRndashSndash15
El objetivo primordial es manejar una base comuacuten de informacioacuten basada endatos provenientes de diferentes fuentes de la Industria Petrolera y Petroquiacutemicamundial Esto permite obtener resultados similares en toda la industria ymantener consistencia en la toma de decisiones y aplicacioacuten de inversiones paracontrol de riesgos en las diferentes aacutereas de operacioacuten
54 Estimacioacuten de Consecuencias
La estimacioacuten de consecuencias es el teacutermino aplicado al uso de una serie demodelos matemaacuteticos para estimar el aacuterea afectada (consecuencias) por lospeligros originados en diferentes escenarios de accidentes
541 Escenarios
Tiacutepicamente los escenarios incluidos en un anaacutelisis de consecuencias de unainstalacioacuten que procese hidrocarburos son
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ndash Fugas de fluidos toacutexicos yo inflamablescombustibles de equipos de proceso
tuberiacuteas y tanques de almacenamiento ndash Incendios que envuelven fugas de productos inflamables ndash Explosiones de nubes de vapor ndash Ocurrencia de bola de fuego (BLEVE) en recipientes de proceso presurizados
conteniendo gases licuados inflamablesLas consecuencias originadas por los peligros de los escenarios de accidentesanteriormente listados incluyen Seres Humanos (TrabajadoresTerceros) yEquipos (Activos)
ndash Exposicioacuten de personas a vapores toacutexicos ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a radiacioacuten teacutermica ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a ondas de sobrepresioacuten
o proyeccioacuten de fragmentos de material producto de la rotura derecipientes
542 Modelos de Simulacioacuten Caacutelculos
Dado que la estimacioacuten de consecuencias implica un alto nivel de complejidady requiere una prediccioacuten lo maacutes exacta posible del aacuterea afectada por cadapeligro es importante usar modelos apropiados para cada escenario especiacuteficoy al mismo tiempo aquellos que hayan demostrado proveer prediccionesrazonablemente precisas comparadas con los resultados obtenidos en pruebas
de campo a gran escala o en accidentes previosPor cuanto la ejecucioacuten de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos implica larealizacioacuten de gran cantidad de operaciones matemaacuteticas para la estimacioacuten deconsecuencias es recomendable el uso de paquetes computarizados quecontengan modelos validados para este fin En liacutenea con esto PDVSA haaprobado el uso de las siguientes herramientas de simulacioacuten
S PHAST ndash Det Norske VeritasS CANARY ndash Quest Consultants IncUn Anaacutelisis de Estimacioacuten de Consecuencias usualmente consiste de lossiguientes subndashestudios
ndash Caacutelculo de descarga de sustancias inflamablescombustibles y toacutexicas(cantidades tasas duracioacuten etc)
ndash Caacutelculo de niveles de radiacioacuten sobrepresioacuten y concentraciones inflamablesyo toacutexicas
ndash Estimacioacuten de afectacioacuten a la integridad fiacutesica de personas y equipos A continuacioacuten se presenta la informacioacuten miacutenima requerida para ladeterminacioacuten de las zonas o aacutereas que podriacutean estar potencialmente expuestasa condiciones peligrosas
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S Composicioacuten temperatura y presioacuten del fluido antes del escape
S Propiedades fiacutesicas quiacutemicas y termodinaacutemicas de los componentes delfluido
S Ubicacioacuten y orientacioacuten del escape
S Flujo normal de operacioacuten
S Tiempo de cierre de vaacutelvulas
S Voluacutemenes de recipientes y tanques
S Dimensiones de las aacutereas de represamiento incluyendo diques de tanques
S Condiciones ambientales (velocidad del viento estabilidad atmosfeacutericahumedad relativa temperatura del airesuelo)
S Caracteriacutesticas del terreno asiacute como del aacuterea circundante543 Seleccioacuten de los Tamantildeos de Orificios de Fugas
Debido a la fuerte influencia de los diaacutemetros de orificios de fuga en los resultadosde las consecuencias finales es recomendable establecer tamantildeo de agujerosque representen casos o fugas menores medianas y mayores donde el rangode tamantildeos permita evaluar las consecuencias dentro y fuera de los liacutemites dela planta
Debido a la infinidad de diaacutemetros de tuberiacuteas y equipos existentes en unainstalacioacuten es faacutecil intuir que existen infinitas combinaciones de diaacutemetros de
tuberiacuteas con relacioacuten al diaacutemetro equivalente de orificios de fugas Evaluar cadacaso requeririacutea de gran cantidad de ejercicios de caacutelculo Por esto se hacenecesario hacer una simplificacioacuten que permita llegar a un resultado con lasuficiente exactitud como para poder tener una herramienta clara para tomardecisiones
Normalmente las consecuencias de los escenarios evaluados pueden afectar apersonas y equipos dentro o fuera del liacutemite de propiedad de la instalacioacuten Paraafectacioacuten dentro de los liacutemites de propiedad los tamantildeos de agujeros pequentildeosy medianos usualmente dominan el riesgo debido a que son de mayorprobabilidad de ocurrencia y para efectos fuera de la cerca tamantildeos de agujeros
medianos y mayores los cuales dominaraacuten las severidades mayoresEn este sentido se recomienda seleccionar los diaacutemetros equivalentes deorificios de fuga dentro de los siguientes rangos
a Fuga menor
Orificios de 14rdquo hasta 1rdquo de diaacutemetro (625ndash25 mm)
Asociadas a fuga a traveacutes de empacaduras uniones estoperas de equiposrotativos corrosioacuten pinchazos y otros
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b Fuga mediana
Orificios de 1rdquo hasta 2rdquo de diaacutemetro (25 ndash50 mm) Asociada a perforacioacuten de tuberiacuteas o equipos defectos de fabricacioacuten yotros
c Fuga mayor
Orificios de 2rdquo hasta 6rdquo (Dentro de la instalacioacuten rotura total hastadiaacutemetros de tuberiacuteas de 6rdquo y fuera de la instalacioacuten rotura total del diaacutemetrode tuberiacutea)
El orificio de fuga maacuteximo a ser considerado seraacute el mayor diaacutemetro de fugaposible del cual se tengan datos estadiacutesticos de falla
Los valores seleccionados en este caso deberaacuten estar soportados por unaevaluacioacuten previa de la instalacioacuten en donde se evaluacutee la posibilidad ciertade rotura catastroacutefica
544 Criterios de Dantildeos
Los modelos de estimacioacuten de consecuencias se basan en el principio generalde que la severidad de una consecuencia es funcioacuten de la distancia a la fuentede descarga
La consecuencia es tambieacuten dependiente del objeto del estudio ya que si elpropoacutesito es por ejemplo evaluar efectos sobre el ser humano las consecuenciaspueden ser expresadas como fatalidades o lesiones mientras que si el objeto es
evaluar dantildeo a las propiedades tales como estructuras y edificios lasconsecuencias pueden ser peacuterdidas econoacutemicas La mayoriacutea de los estudioscuantitativos de riesgos consideran simultaacuteneamente diversos tipos deresultantes de incidentes (por ejemplo dantildeos a la propiedad y exposiciones asustancias inflamables combustibles yo toacutexicas) Para estimar riesgos se debeusar una unidad comuacuten de medida de consecuencias para cada tipo de efectos(muerte lesioacuten o peacuterdida monetaria) La dificultad en comparar diferentes tiposde efectos ha conducido al uso de las fatalidades (muertes) como el criterio decomparacioacuten predominante
Para obtener resultados significativos al usar la teacutecnica del Anaacutelisis Cuantitativo
de Riesgos es necesario establecer criterios de dantildeos relacionados con el nivelde peligro de intereacutes para el propoacutesito del estudio Los criterios de dantildeos estaacutenreferidos a los efectos de productos toacutexicos incendios y explosiones generadospor los escenarios de accidentes que podriacutean desarrollarse en cada una de lasunidades de proceso bajo estudio
Para evaluar los efectos sobre personas equipos y ambiente comoconsecuencia de ocurrencia de accidentes se requiere la adopcioacuten de criteriosde dantildeos los cuales representan un cierto nivel conocido de consecuencias parauna determinada exposicioacuten y duracioacuten
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Un meacutetodo para evaluar la consecuencia de una resultante de un accidente es
el modelo de efecto directo el cual predice efectos sobre personas o estructurasbasados en criterios predeterminados (por ejemplo si un individuo es expuestoa una cierta concentracioacuten de gas toacutexico entonces se supone la muerte delmismo) En realidad las consecuencias pueden no tener la forma de funcionesdiscretas sino conformar funciones de distribucioacuten de probabilidad Un meacutetodoestadiacutestico de evaluar una consecuencia es el Meacutetodo Probit el cual se describemas adelante
a Criterios de Dantildeo para Separacioacuten entre Equipos e Instalaciones
1 Efectos de Radiacioacuten Teacutermica
Los modelos de efectos de radiacioacuten teacutermica son bastante simples y estaacuten
soacutelidamente basados en trabajos experimentales sobre seres humanosanimales y estructuras Su principal debilidad surge cuando la duracioacuten dela exposicioacuten no es considerada Los criterios de dantildeos para radiacioacutensobre seres humanos consideran los efectos sobre piel descubiertaDada la gran cantidad de informacioacuten sobre el tema los modelos de efectosteacutermicos son faacuteciles de aplicar para estimar lesiones en humanos Noobstante los efectos teacutermicos sobre estructuras son maacutes difiacuteciles decalcular ya que debido a la radiacioacuten y conduccioacuten teacutermica es necesarioestimar perfiles de temperatura como consecuencia de un balance de calorneto a traveacutes de la estructuraLos criterios de dantildeos maacutes comuacutenmente utilizados se muestran en la Tabla1Los escenarios de mechurrios soacutelo se utilizan para efectos de separacioacutende equipos e instalaciones y no se consideraran como escenarios paraefectos del ACR
TABLA 1 EFECTOS DEBIDO A RADIACION TEacuteRMICA
Intensidad deRadiacioacuten (kWm2 )
Efecto Observado
139La piel humana puede estar expuesta por unperiacuteodo largo de tiempo sin producirse efectos
adversos serios Buettner [1951]
500Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 30 segundos Stoll andGreene [1959]
95Umbral de dolor alcanzable en 6 segundosquemaduras de segundo grado despueacutes de 20segundos
110Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 10 segundos Stoll andGreene [1959]
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Efecto ObservadoIntensidad de
Radiacioacuten (kWm2 )12 Fusioacuten de plaacutesticos Gelderblom [1980]
135
Energiacutea miacutenima requerida para dantildear materialesde bajo punto de fusioacuten (aluminio soldadura etc)Este valor es el criterio usado para separar tanquesde techo coacutenico
18 Degradacioacuten del aislamiento de cables eleacutectricosEPRI [1979]
211 No causaraacute la ignicioacuten espontaacutenea de la madera apesar del tiempo de exposicioacuten Koohyar [1967]
221
Liacutemite de exposicioacuten segura de los recipientes
horizontales para almacenamiento de GLP que nocuenten con proteccioacuten teacutermica MartinsenJohnson and Millsap [1989]
315
Las estructuras hechas de madera arderaacutenespontaacuteneamente despueacutes de una exposicioacuten de15 a 20 minutos US Department of Housing andUrban Development (HUD)
375 Dantildeo a los equipos de proceso BS 5980 [1990]
2 Efectos de Explosiones
Las explosiones de gases o vapores inflamables sean deflagraciones odetonaciones generan un frente de llama que se mueve a traveacutes de la nubedesde la fuente de ignicioacuten provocando una onda de choque o frente depresioacuten Despueacutes que el material combustible es consumido aunque elfrente de llama cesa la onda de presioacuten continuacutea su movimiento haciaafuera Una onda expansiva estaacute conformada por la onda de presioacuten y elviento siendo la onda de presioacuten la que causa el mayor dantildeo El dantildeo estaacutebasado en una sobrepresioacuten pico resultante del impacto de la ondaexpansiva sobre una estructura siendo tambieacuten funcioacuten de la tasa deincremento de presioacuten y de la duracioacuten de la onda La Tabla 2 muestra
estimados de dantildeos por sobrepresioacuten
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TABLA 2 DANtildeOS PRODUCIDOS POR SOBREPRESIOacuteN (Ref 5)
Presioacuten(lbpulg2 man) Dantildeos
003 Rotura ocasional de los vidrios de ventanas grandes sometidas atensioacuten
004 Nivel de ruido alto (143 dB) falla de vidrios por golpe soacutenico
01 Rotura de ventanas pequentildeas sometidas a tensioacuten
015 Presioacuten tiacutepica para rotura de vidrios
03 ldquoDistancia segurardquo(probabilidad de 095 de que no habraacute dantildeosserios por debajo de este valor)
04 Liacutemite de dantildeos estructurales menores
05 Ventanas pequentildeas y grandes generalmente destrozadas dantildeoocasional a marcos de ventanas07 Dantildeo menor a estructuras de viviendas
075 Rotura de ventanas pequentildeas que no esteacuten sometidas a tensioacuten
10 Demolicioacuten parcial de estructuras convencionales hacieacutendolasinhabitables
12Laacuteminas de asbestos acero o aluminio corrugados fallan y sedoblan Panales de madera (de construccioacuten de casas)destrozados
13 Marcos de acero de edificaciones ligeramente distorsionados
20 Colapso parcial de paredes y techos
23 Paredes de concreto no reforzados destrozados
23 Liacutemite inferior de dantildeo estructural serio
25 50 de destruccioacuten de los ladrillos de una casa
30 Edificaciones con marcos de acero deformada y arrancada desus bases
34 Rotura de tanques de almacenamiento de crudo
40 Cemento roto de edificaciones industriales ligeras
50 Potes de madera arrancados (ej potes de electricidad)
57 Destruccioacuten total de las viviendas
70 Vagones de tren cargados volteados70 ndash 80 Dantildeos y fallas por flexioacuten en paneles de ladrillo con espesor de 8rdquo
a 12rdquo
100 Probable destruccioacuten total de edificaciones Desplazamiento ydantildeos serios a maacutequinas y herramientas pesadas
120 Valor umbral para dantildeo pulmonar
150 ndash 350 Rotura del tiacutempano en el 50 de la poblacioacuten250 Dantildeo pulmonar severo
283 ndash 300 Liacutemite de abertura de craacuteteres
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b Criterios de Dantildeo para Planes de EmergenciaContingencia
1 Efectos ToacutexicosEntre las diversas razones que dificultan evaluar en forma precisa losefectos causados por exposiciones agudas a sustancias peligrosas semencionan
ndash Los seres humanos experimentan un amplio rango de efectos adversosa la salud cuya severidad variacutea con la intensidad y duracioacuten de laexposicioacuten
ndash Existe un amplio grado de variacioacuten de la respuesta entre individuos deuna poblacioacuten tiacutepica adultos nintildeos ancianos enfermos etc
ndash No hay suficiente informacioacuten sobre respuestas de seres humanos aexposicioacuten toacutexica para permitir una evaluacioacuten acertada o precisa delpeligro potencial de cada sustancia
ndash Algunas descargas envuelven componentes muacuteltiples haciendo maacutescompleja la obtencioacuten de su comportamiento y efectos sobre sereshumanos
El criterio de dantildeos para exposicioacuten de personas a productos toacutexicosadoptado por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional para efectosde planeamiento de emergencia y contingencia es el establecido por lasguiacuteas de planeamiento de respuestas a emergencias o ERPG (EmergencyResponse Planning Guidelines) publicadas por la Asociacioacuten
Norteamericana de Higienistas Industriales (AIHA)Tres rangos de concentracioacuten han sido definidos para consecuencias deexposicioacuten a una sustancia especiacutefica con base a las concentracionesmaacuteximas por debajo de las cuales se cree que casi todos los individuospudieran estar expuestos hasta una (1) hora sin
ERPG 1 Experimentar maacutes que un efecto leve y transitorio a la salud opercibir un olor desagradable claramente definido
ERPG 2 Experimentar o desarrollar efectos o siacutentomas irreversibles oserios a la salud que le impidan al individuo tomar accioacuten
ERPG 3 Experimentar o desarrollar efectos amenazadores a la saludEn caso de fuga de sustancias toacutexicas es recomendable evaluar el criteriode dantildeos IDLH (Inmediatamente Peligroso para la Vida y la Salud)publicado por el National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH) a los fines de orientar el tipo de proteccioacuten personal a utilizardurante la respuesta
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2 Efectos Radiacioacuten Teacutermica y Explosiones
Evento Criterio ObservacionesChorro defuego piscinaincendiada ybola de fuego(BLEVE)
16 Kwm2
(440BTUhrndashpie2)
Maacuteximo flujo de calor radiante permisiblepara exposicioacuten continua de personas sinofrecer peligro significativo
50 Kwm2
(1600BTUhrndashpie2)
Flujo de calor radiante en el cual podriacuteanocurrir quemaduras de segundo grado enla piel humana expuesta por 30 segundos
Chorro defuego y piscinaincendiada
727 Kwm2
(2700BTUhrndashpie2)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas durante 30 segundos
Bola de fuegoBLEVE
Dependiente deltiempo deduracioacuten(volumen
almacenado)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas
Explosiones 03 psig 5 de vidrios rotos Nivel liacutemite paralesiones por fragmentos de vidrio
10 psig Demolicioacuten parcial de estructurasconvencionales
24 psig Nivel de sobrepresioacuten para 1 de
fatalidad
3 Criterios de Dantildeo para Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos
A los efectos de cuantificar los efectos a seres humanos es necesarioseleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos depeligros de manera que el grado de peligro sea similar para todos losefectos
a Dosis Equivalentes de Dantildeos
La seleccioacuten de las dosis mencionadas debe ser tal que las
contribuciones de riesgos separadas para diferentes tipos depeligros pueden ser integradas en un riesgo total y tratados como unasola entidad
Para efectos del Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos en la IPPN se debeconsiderar como dosis peligrosas las que representan un nivel dedantildeo equivalente al 1 50 y 99 de fatalidades (Figura 2A) Estametodologiacutea permite cubrir el 99 de probabilidad de fatalidad entres rangos manejables Para obtener el riesgo total a la fatalidad seraacutenecesario sumar las porciones de aacuterea dentro de los rangos
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obtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas
(Figura 2B) Es decir Ff = (Ff 1 + Ff 2 + Ff 3) = (100ndash99) + (99ndash50) + (50ndash1)= (1+ 49 + 49)
Ff = 99 raquo 100donde
Ff= frecuencia de fatalidad totalFf 1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1 entre el 100 y 99Ff 2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2 entre el 99 y 50Ff 3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3 entre el 50 y 1
No obstante en el caacutelculo del riesgo individual donde el factor
tiempondashrecursos sea determinante se puede utilizar como dosisequivalente el 1 para los caacutelculos de consecuencias considerandoen el caacutelculo de riesgo individual una probabilidad de fatalidad del99 lo cual arrojariacutea resultados conservadores permitiendo tomardecisiones con un miacutenimo esfuerzo (Figura 2C)
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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1 OBJETIVO
El objetivo de este documento es unificar y establecer la metodologiacutea y loscriterios de Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos (ACR) como elemento fundamentalde los Estudios de Seguridad a ser aplicados en las etapas de VisualizacioacutenConceptualizacioacuten Definicioacuten Implantacioacuten Operacioacuten y Abandono Desmantelamiento de una instalacioacuten asiacute como la ejecucioacuten de cambios omodificaciones durante su vida uacutetil en la industria petrolera y petroquiacutemicanacional Los estudios de seguridad se describen en la guiacutea PDVSA IRndashSndash01ldquoFilosofiacutea de Disentildeo Segurordquo
2 ALCANCE Y APLICACIOacuteN
Para soportar la aplicacioacuten del documento PDVSA IRndashSndash01 ldquoFilosofiacutea de DisentildeoSegurordquo en esta guiacutea se establecen los criterios para la aplicacioacuten del proceso del ACR como pilar fundamental de los Estudios de Seguridad a ser realizados encualquier etapa de la vida de una instalacioacuten Contiene una descripcioacuten breve delos meacutetodos y procedimientos a seguir sin llegar a ser un manual deconocimientos del cual se pueda aprender a realizar el Anaacutelisis Cuantitativo deRiesgos La aplicacioacuten de esta metodologiacutea para la evaluacioacuten de alternativas dereduccioacuten de riesgos requiere experiencia y profundos conocimientos de lossistemas a evaluar
Los ACR deben ser aplicados en proyectos de nuevas instalaciones o en la
ejecucioacuten de cambios y modificaciones no obstante puede y debe ser aplicadoen instalaciones existentes a fin de determinar su nivel de riesgo y asiacute decidiracciones para su control tanto a traveacutes de medidas de ingenieriacutea comoadministrativas incluyendo planeamiento para emergencias y contingencias
Los ACR deben ser realizados para
S Comparar los niveles de riesgos de la instalacioacuten o proyecto con los criteriosde tolerancia de riesgo individual y social de PDVSA
S Obtener elementos de juicio para soportar decisiones gerenciales quepermitan incrementar el nivel de seguridad de las instalaciones a traveacutes demedidas de reduccioacuten de riesgo oacuteptimas y rentables
S Preparacioacuten de planes de emergencia y contingencias
S Determinacioacuten de zonas de maacutexima seguridad para el establecimiento dezonas de seguridad
S Ubicacioacuten y tipo de construccioacuten de edificaciones en instalaciones de la IPPN
Las previsiones establecidas en este documento aplican a todas las instalacionesen las cuales se produzca procese yo almacene sustancias toacutexicas oinflamablescombustibles independientemente de su ubicacioacuten en tierra firme ocostandashafuera
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Asiacute mismo aplica a todas las modalidades de contratonegocio de PDVSA con
terceros tales como BOO (Build Own amp Operate) Leasing OM (Operation ampMaintenance) entre otros a traveacutes del establecimiento de lineamientos ycondiciones de Ingenieriacutea de Control de Riesgos previos al contrato suscrito entrelas partes
Para efectos de esta norma soacutelo se consideraraacuten los criterios de dantildeo a personas(integridad fiacutesica) y a las instalaciones Quedan excluidas del alcanceenfermedades profesionales y dantildeo ambiental en virtud de que estos efectos songeneralmente evaluados mediante meacutetodos cualitativos que implican estudiosmeacutedicos epidemioloacutegicos y de estimacioacuten de impacto ambiental entre otros
Asimismo las praacutecticas de seguridad y salud ocupacional del diacutea a diacutea son partede la operacioacuten normal de la planta y por tanto no estaacuten cubiertas en este
documento
3 REFERENCIASPDVSA IRndashSndash00 ldquoDefinicionesrdquoPDVSA IRndashSndash01 ldquoFilosofiacutea de Disentildeo SegurordquoPDVSA IRndashSndash15 ldquoStandard Guidelines for PipeLines Systems Risk
Analysisrdquo
4 DEFINICIONESVer documento PDVSA IRndashSndash00 ldquoDefinicionesrdquo
5 METODOLOGIacuteA DEL ANAacuteLISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS(ACR)En la Figura 1 se puede apreciar el proceso del Anaacutelisis Cuantitativo de RiesgosTal como se muestra la descripcioacuten yo definicioacuten del sistema constituye el primerpaso del ACR La siguiente etapa corresponde a la identificacioacuten de los peligrosinherentes al proceso o planta en la cual se evaluacutean entre otros los materialesinventarios y las condiciones operacionales del proceso que pudiesen ocasionareventos indeseables Los meacutetodos que aplican a la Industria Petrolera yPetroquiacutemica Nacional se describen en la Seccioacuten 6
Habiendo identificado los peligros es necesario cuantificar el nivel de riesgo
impliacutecito a objeto de determinar el alcance de las medidas de control Lacuantificacioacuten del riesgo estaacute basada tanto en la estimacioacuten de la frecuencia deocurrencia de accidentes como en el caacutelculo de sus consecuencias
Para estimar las frecuencias se utiliza la base de datos que se muestra en el Anexo A y los meacutetodos de aacuterbol de eventos y de aacuterbol de fallas que se describenen el Anexo B La estimacioacuten de consecuencias se efectuacutea mediante programascomputarizados cuyas bases de caacutelculos deben estar aprobadas por PDVSA Lacuantificacioacuten del riesgo seraacute expresada en teacuterminos de riesgo individual yoriesgo social para efectos de comparacioacuten con los criterios de tolerancia
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Fig 1 PROCESO DE ANAacuteLISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS (REF 1)
Descripcioacuten del Sistema
Identificar Peligros
Estimar Frecuencias Estimar Consecuencias
Cuantificar Riesgo
iquestNivel de riesgointolerable
SI
NO
Modificar Disentildeo Aplicar (MRR)
iquestNivel de riesgoen la regioacutenreducible
NO
SI
Riesgo miacutenimo Fin delproceso o definir medidas dereduccioacuten de riesgo soacutelo encasos que sean evidentes oaplicar ACB si el beneficio esatractivo con respecto al costo
Identificar posibles medidasde reduccioacuten del riesgo
(MRR)
Aplicar Anaacutelisis de CostoBeneficio (ACB) a las MRR
iquestEs el Nivel deriesgo miacutenimo
SI
NO
FIN
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La decisioacuten sobre las medidas de reduccioacuten de riesgo (MRR) a ser adoptadas
deberaacute estar soportada por un anaacutelisis CostondashBeneficiondashRiesgo el cual sedescribe en la Seccioacuten 8
51 Descripcioacuten del Sistema
En la fase de definicioacuten del sistema deben establecerse los objetivos y metasalcance del trabajo nivel de profundidad o detalle e informacioacutendata colectadaEstos aspectos se describen a continuacioacuten
S Objetivos y Metas Razoacuten por la cual se desea realizar el ACR Posiblesobjetivos son Determinar el nivel de riesgo individual a operadores y tercerosde un proyecto o instalacioacuten existente para ser comparados con los criteriosde tolerancia de PDVSA satisfacer requerimiento corporativos yo
regulatorios realizar Anaacutelisis CostondashBeneficiondashRiesgo y planeamiento deemergencia yo contingencia
S Liacutemites del Sistema Definir los liacutemites fiacutesicos y operativos del sistemaS Nivel de Detalles Definir coacutemo las unidades de proceso dentro del sistema
seraacuten analizadasS Coleccioacuten de Informacioacuten Definir que informacioacuten debe ser recopilada tales
como informacioacuten sobre condiciones atmosfeacutericas densidad poblacionalentre otros
52 Identificacioacuten de Peligros
Como su nombre lo indica la identificacioacuten de peligros pretende encontrar lascondiciones de dantildeo potencial presentes en una planta o proceso Laidentificacioacuten de peligros es un paso criacutetico en el Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgospor cuanto un peligro omitido es un peligro no analizado Algunos de los meacutetodosy teacutecnicas desarrolladas mundialmente para la identificacioacuten de peligros son
ndash Anaacutelisis Preliminar de Peligros (APP) (Preliminary Hazard Analysis ndash PHA) ndash Meacutetodo ldquoQue pasariacutea sirdquo (What If ) ndash Estudios de Peligros y Operabilidad (Hazard and Operability Study ndashHAZOP) ndash Anaacutelisis de Modos y Efectos de Fallas (AMEF) (Failure Mode and Effects
Analysis FMEA)
ndash Arbol de Fallas (Fault Tree Analysis ndash FTA) ndash Arbol de Eventos (Event Tree Analysis ndash ETA) ndash Anaacutelisis de Error Humano ndash Evaluaciones Teacutecnicas de Seguridad IndustrialLos meacutetodos que aplica la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional en laidentificacioacuten de peligros son Anaacutelisis Preliminar de Peligros (APP) QuePasariacutea Si (What if) Estudios de Peligros y Operabilidad (HAZOP) yEvaluaciones Teacutecnicas de Seguridad En el Anexo B se presenta una brevedescripcioacuten de estos meacutetodos
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53 Estimacioacuten de Frecuencias
La frecuencia de falla de un componente particular (recipiente tuberiacutea y otros)puede ser deducida a partir de informacioacuten histoacuterica y si es posible soportada en
juicios de expertos que tomen en cuenta diferencias entre caracteriacutesticas de laplanta analizada y las que pudiesen haber estado envueltas en los registroshistoacutericos de fallas
La frecuencia de falla puede ser sintetizada por un Anaacutelisis de Arbol de Fallas ode Arbol de Eventos En el Anexo A se presenta una breve descripcioacuten de estasmetodologiacuteas
Cualquiera sea el enfoque usado es necesario aplicar un buen juicio deingenieriacutea para determinar cual informacioacuten es la maacutes relevante para la planta en
cuestioacuten Generalmente se usa informacioacuten geneacuterica de fallas obtenidas devarias fuentes y suponiendo que una planta es operada de acuerdo a estaacutendaresrazonables la misma no tendriacutea porque fallar con mayor o menor frecuencia queaquellas en donde se originoacute la informacioacuten de fallas
El tipo de base de datos geneacuterica a utilizar depende de la naturaleza del procesoo instalacioacuten seguacuten se indica a continuacioacuten
Negocio o Instalacioacuten Base de DatosExploracioacuten Produccioacuten y MejoramientoTierra Firme y Costa Afuera Anexo A
Refinacioacuten Suministro y Procesamientode Gas Anexo A
Sistemas de transmisioacuten oleoductospoliductos gasoductos fuera deinstalaciones
IRndashSndash15
El objetivo primordial es manejar una base comuacuten de informacioacuten basada endatos provenientes de diferentes fuentes de la Industria Petrolera y Petroquiacutemicamundial Esto permite obtener resultados similares en toda la industria ymantener consistencia en la toma de decisiones y aplicacioacuten de inversiones paracontrol de riesgos en las diferentes aacutereas de operacioacuten
54 Estimacioacuten de Consecuencias
La estimacioacuten de consecuencias es el teacutermino aplicado al uso de una serie demodelos matemaacuteticos para estimar el aacuterea afectada (consecuencias) por lospeligros originados en diferentes escenarios de accidentes
541 Escenarios
Tiacutepicamente los escenarios incluidos en un anaacutelisis de consecuencias de unainstalacioacuten que procese hidrocarburos son
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ndash Fugas de fluidos toacutexicos yo inflamablescombustibles de equipos de proceso
tuberiacuteas y tanques de almacenamiento ndash Incendios que envuelven fugas de productos inflamables ndash Explosiones de nubes de vapor ndash Ocurrencia de bola de fuego (BLEVE) en recipientes de proceso presurizados
conteniendo gases licuados inflamablesLas consecuencias originadas por los peligros de los escenarios de accidentesanteriormente listados incluyen Seres Humanos (TrabajadoresTerceros) yEquipos (Activos)
ndash Exposicioacuten de personas a vapores toacutexicos ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a radiacioacuten teacutermica ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a ondas de sobrepresioacuten
o proyeccioacuten de fragmentos de material producto de la rotura derecipientes
542 Modelos de Simulacioacuten Caacutelculos
Dado que la estimacioacuten de consecuencias implica un alto nivel de complejidady requiere una prediccioacuten lo maacutes exacta posible del aacuterea afectada por cadapeligro es importante usar modelos apropiados para cada escenario especiacuteficoy al mismo tiempo aquellos que hayan demostrado proveer prediccionesrazonablemente precisas comparadas con los resultados obtenidos en pruebas
de campo a gran escala o en accidentes previosPor cuanto la ejecucioacuten de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos implica larealizacioacuten de gran cantidad de operaciones matemaacuteticas para la estimacioacuten deconsecuencias es recomendable el uso de paquetes computarizados quecontengan modelos validados para este fin En liacutenea con esto PDVSA haaprobado el uso de las siguientes herramientas de simulacioacuten
S PHAST ndash Det Norske VeritasS CANARY ndash Quest Consultants IncUn Anaacutelisis de Estimacioacuten de Consecuencias usualmente consiste de lossiguientes subndashestudios
ndash Caacutelculo de descarga de sustancias inflamablescombustibles y toacutexicas(cantidades tasas duracioacuten etc)
ndash Caacutelculo de niveles de radiacioacuten sobrepresioacuten y concentraciones inflamablesyo toacutexicas
ndash Estimacioacuten de afectacioacuten a la integridad fiacutesica de personas y equipos A continuacioacuten se presenta la informacioacuten miacutenima requerida para ladeterminacioacuten de las zonas o aacutereas que podriacutean estar potencialmente expuestasa condiciones peligrosas
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S Composicioacuten temperatura y presioacuten del fluido antes del escape
S Propiedades fiacutesicas quiacutemicas y termodinaacutemicas de los componentes delfluido
S Ubicacioacuten y orientacioacuten del escape
S Flujo normal de operacioacuten
S Tiempo de cierre de vaacutelvulas
S Voluacutemenes de recipientes y tanques
S Dimensiones de las aacutereas de represamiento incluyendo diques de tanques
S Condiciones ambientales (velocidad del viento estabilidad atmosfeacutericahumedad relativa temperatura del airesuelo)
S Caracteriacutesticas del terreno asiacute como del aacuterea circundante543 Seleccioacuten de los Tamantildeos de Orificios de Fugas
Debido a la fuerte influencia de los diaacutemetros de orificios de fuga en los resultadosde las consecuencias finales es recomendable establecer tamantildeo de agujerosque representen casos o fugas menores medianas y mayores donde el rangode tamantildeos permita evaluar las consecuencias dentro y fuera de los liacutemites dela planta
Debido a la infinidad de diaacutemetros de tuberiacuteas y equipos existentes en unainstalacioacuten es faacutecil intuir que existen infinitas combinaciones de diaacutemetros de
tuberiacuteas con relacioacuten al diaacutemetro equivalente de orificios de fugas Evaluar cadacaso requeririacutea de gran cantidad de ejercicios de caacutelculo Por esto se hacenecesario hacer una simplificacioacuten que permita llegar a un resultado con lasuficiente exactitud como para poder tener una herramienta clara para tomardecisiones
Normalmente las consecuencias de los escenarios evaluados pueden afectar apersonas y equipos dentro o fuera del liacutemite de propiedad de la instalacioacuten Paraafectacioacuten dentro de los liacutemites de propiedad los tamantildeos de agujeros pequentildeosy medianos usualmente dominan el riesgo debido a que son de mayorprobabilidad de ocurrencia y para efectos fuera de la cerca tamantildeos de agujeros
medianos y mayores los cuales dominaraacuten las severidades mayoresEn este sentido se recomienda seleccionar los diaacutemetros equivalentes deorificios de fuga dentro de los siguientes rangos
a Fuga menor
Orificios de 14rdquo hasta 1rdquo de diaacutemetro (625ndash25 mm)
Asociadas a fuga a traveacutes de empacaduras uniones estoperas de equiposrotativos corrosioacuten pinchazos y otros
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b Fuga mediana
Orificios de 1rdquo hasta 2rdquo de diaacutemetro (25 ndash50 mm) Asociada a perforacioacuten de tuberiacuteas o equipos defectos de fabricacioacuten yotros
c Fuga mayor
Orificios de 2rdquo hasta 6rdquo (Dentro de la instalacioacuten rotura total hastadiaacutemetros de tuberiacuteas de 6rdquo y fuera de la instalacioacuten rotura total del diaacutemetrode tuberiacutea)
El orificio de fuga maacuteximo a ser considerado seraacute el mayor diaacutemetro de fugaposible del cual se tengan datos estadiacutesticos de falla
Los valores seleccionados en este caso deberaacuten estar soportados por unaevaluacioacuten previa de la instalacioacuten en donde se evaluacutee la posibilidad ciertade rotura catastroacutefica
544 Criterios de Dantildeos
Los modelos de estimacioacuten de consecuencias se basan en el principio generalde que la severidad de una consecuencia es funcioacuten de la distancia a la fuentede descarga
La consecuencia es tambieacuten dependiente del objeto del estudio ya que si elpropoacutesito es por ejemplo evaluar efectos sobre el ser humano las consecuenciaspueden ser expresadas como fatalidades o lesiones mientras que si el objeto es
evaluar dantildeo a las propiedades tales como estructuras y edificios lasconsecuencias pueden ser peacuterdidas econoacutemicas La mayoriacutea de los estudioscuantitativos de riesgos consideran simultaacuteneamente diversos tipos deresultantes de incidentes (por ejemplo dantildeos a la propiedad y exposiciones asustancias inflamables combustibles yo toacutexicas) Para estimar riesgos se debeusar una unidad comuacuten de medida de consecuencias para cada tipo de efectos(muerte lesioacuten o peacuterdida monetaria) La dificultad en comparar diferentes tiposde efectos ha conducido al uso de las fatalidades (muertes) como el criterio decomparacioacuten predominante
Para obtener resultados significativos al usar la teacutecnica del Anaacutelisis Cuantitativo
de Riesgos es necesario establecer criterios de dantildeos relacionados con el nivelde peligro de intereacutes para el propoacutesito del estudio Los criterios de dantildeos estaacutenreferidos a los efectos de productos toacutexicos incendios y explosiones generadospor los escenarios de accidentes que podriacutean desarrollarse en cada una de lasunidades de proceso bajo estudio
Para evaluar los efectos sobre personas equipos y ambiente comoconsecuencia de ocurrencia de accidentes se requiere la adopcioacuten de criteriosde dantildeos los cuales representan un cierto nivel conocido de consecuencias parauna determinada exposicioacuten y duracioacuten
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Un meacutetodo para evaluar la consecuencia de una resultante de un accidente es
el modelo de efecto directo el cual predice efectos sobre personas o estructurasbasados en criterios predeterminados (por ejemplo si un individuo es expuestoa una cierta concentracioacuten de gas toacutexico entonces se supone la muerte delmismo) En realidad las consecuencias pueden no tener la forma de funcionesdiscretas sino conformar funciones de distribucioacuten de probabilidad Un meacutetodoestadiacutestico de evaluar una consecuencia es el Meacutetodo Probit el cual se describemas adelante
a Criterios de Dantildeo para Separacioacuten entre Equipos e Instalaciones
1 Efectos de Radiacioacuten Teacutermica
Los modelos de efectos de radiacioacuten teacutermica son bastante simples y estaacuten
soacutelidamente basados en trabajos experimentales sobre seres humanosanimales y estructuras Su principal debilidad surge cuando la duracioacuten dela exposicioacuten no es considerada Los criterios de dantildeos para radiacioacutensobre seres humanos consideran los efectos sobre piel descubiertaDada la gran cantidad de informacioacuten sobre el tema los modelos de efectosteacutermicos son faacuteciles de aplicar para estimar lesiones en humanos Noobstante los efectos teacutermicos sobre estructuras son maacutes difiacuteciles decalcular ya que debido a la radiacioacuten y conduccioacuten teacutermica es necesarioestimar perfiles de temperatura como consecuencia de un balance de calorneto a traveacutes de la estructuraLos criterios de dantildeos maacutes comuacutenmente utilizados se muestran en la Tabla1Los escenarios de mechurrios soacutelo se utilizan para efectos de separacioacutende equipos e instalaciones y no se consideraran como escenarios paraefectos del ACR
TABLA 1 EFECTOS DEBIDO A RADIACION TEacuteRMICA
Intensidad deRadiacioacuten (kWm2 )
Efecto Observado
139La piel humana puede estar expuesta por unperiacuteodo largo de tiempo sin producirse efectos
adversos serios Buettner [1951]
500Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 30 segundos Stoll andGreene [1959]
95Umbral de dolor alcanzable en 6 segundosquemaduras de segundo grado despueacutes de 20segundos
110Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 10 segundos Stoll andGreene [1959]
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Efecto ObservadoIntensidad de
Radiacioacuten (kWm2 )12 Fusioacuten de plaacutesticos Gelderblom [1980]
135
Energiacutea miacutenima requerida para dantildear materialesde bajo punto de fusioacuten (aluminio soldadura etc)Este valor es el criterio usado para separar tanquesde techo coacutenico
18 Degradacioacuten del aislamiento de cables eleacutectricosEPRI [1979]
211 No causaraacute la ignicioacuten espontaacutenea de la madera apesar del tiempo de exposicioacuten Koohyar [1967]
221
Liacutemite de exposicioacuten segura de los recipientes
horizontales para almacenamiento de GLP que nocuenten con proteccioacuten teacutermica MartinsenJohnson and Millsap [1989]
315
Las estructuras hechas de madera arderaacutenespontaacuteneamente despueacutes de una exposicioacuten de15 a 20 minutos US Department of Housing andUrban Development (HUD)
375 Dantildeo a los equipos de proceso BS 5980 [1990]
2 Efectos de Explosiones
Las explosiones de gases o vapores inflamables sean deflagraciones odetonaciones generan un frente de llama que se mueve a traveacutes de la nubedesde la fuente de ignicioacuten provocando una onda de choque o frente depresioacuten Despueacutes que el material combustible es consumido aunque elfrente de llama cesa la onda de presioacuten continuacutea su movimiento haciaafuera Una onda expansiva estaacute conformada por la onda de presioacuten y elviento siendo la onda de presioacuten la que causa el mayor dantildeo El dantildeo estaacutebasado en una sobrepresioacuten pico resultante del impacto de la ondaexpansiva sobre una estructura siendo tambieacuten funcioacuten de la tasa deincremento de presioacuten y de la duracioacuten de la onda La Tabla 2 muestra
estimados de dantildeos por sobrepresioacuten
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TABLA 2 DANtildeOS PRODUCIDOS POR SOBREPRESIOacuteN (Ref 5)
Presioacuten(lbpulg2 man) Dantildeos
003 Rotura ocasional de los vidrios de ventanas grandes sometidas atensioacuten
004 Nivel de ruido alto (143 dB) falla de vidrios por golpe soacutenico
01 Rotura de ventanas pequentildeas sometidas a tensioacuten
015 Presioacuten tiacutepica para rotura de vidrios
03 ldquoDistancia segurardquo(probabilidad de 095 de que no habraacute dantildeosserios por debajo de este valor)
04 Liacutemite de dantildeos estructurales menores
05 Ventanas pequentildeas y grandes generalmente destrozadas dantildeoocasional a marcos de ventanas07 Dantildeo menor a estructuras de viviendas
075 Rotura de ventanas pequentildeas que no esteacuten sometidas a tensioacuten
10 Demolicioacuten parcial de estructuras convencionales hacieacutendolasinhabitables
12Laacuteminas de asbestos acero o aluminio corrugados fallan y sedoblan Panales de madera (de construccioacuten de casas)destrozados
13 Marcos de acero de edificaciones ligeramente distorsionados
20 Colapso parcial de paredes y techos
23 Paredes de concreto no reforzados destrozados
23 Liacutemite inferior de dantildeo estructural serio
25 50 de destruccioacuten de los ladrillos de una casa
30 Edificaciones con marcos de acero deformada y arrancada desus bases
34 Rotura de tanques de almacenamiento de crudo
40 Cemento roto de edificaciones industriales ligeras
50 Potes de madera arrancados (ej potes de electricidad)
57 Destruccioacuten total de las viviendas
70 Vagones de tren cargados volteados70 ndash 80 Dantildeos y fallas por flexioacuten en paneles de ladrillo con espesor de 8rdquo
a 12rdquo
100 Probable destruccioacuten total de edificaciones Desplazamiento ydantildeos serios a maacutequinas y herramientas pesadas
120 Valor umbral para dantildeo pulmonar
150 ndash 350 Rotura del tiacutempano en el 50 de la poblacioacuten250 Dantildeo pulmonar severo
283 ndash 300 Liacutemite de abertura de craacuteteres
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b Criterios de Dantildeo para Planes de EmergenciaContingencia
1 Efectos ToacutexicosEntre las diversas razones que dificultan evaluar en forma precisa losefectos causados por exposiciones agudas a sustancias peligrosas semencionan
ndash Los seres humanos experimentan un amplio rango de efectos adversosa la salud cuya severidad variacutea con la intensidad y duracioacuten de laexposicioacuten
ndash Existe un amplio grado de variacioacuten de la respuesta entre individuos deuna poblacioacuten tiacutepica adultos nintildeos ancianos enfermos etc
ndash No hay suficiente informacioacuten sobre respuestas de seres humanos aexposicioacuten toacutexica para permitir una evaluacioacuten acertada o precisa delpeligro potencial de cada sustancia
ndash Algunas descargas envuelven componentes muacuteltiples haciendo maacutescompleja la obtencioacuten de su comportamiento y efectos sobre sereshumanos
El criterio de dantildeos para exposicioacuten de personas a productos toacutexicosadoptado por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional para efectosde planeamiento de emergencia y contingencia es el establecido por lasguiacuteas de planeamiento de respuestas a emergencias o ERPG (EmergencyResponse Planning Guidelines) publicadas por la Asociacioacuten
Norteamericana de Higienistas Industriales (AIHA)Tres rangos de concentracioacuten han sido definidos para consecuencias deexposicioacuten a una sustancia especiacutefica con base a las concentracionesmaacuteximas por debajo de las cuales se cree que casi todos los individuospudieran estar expuestos hasta una (1) hora sin
ERPG 1 Experimentar maacutes que un efecto leve y transitorio a la salud opercibir un olor desagradable claramente definido
ERPG 2 Experimentar o desarrollar efectos o siacutentomas irreversibles oserios a la salud que le impidan al individuo tomar accioacuten
ERPG 3 Experimentar o desarrollar efectos amenazadores a la saludEn caso de fuga de sustancias toacutexicas es recomendable evaluar el criteriode dantildeos IDLH (Inmediatamente Peligroso para la Vida y la Salud)publicado por el National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH) a los fines de orientar el tipo de proteccioacuten personal a utilizardurante la respuesta
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2 Efectos Radiacioacuten Teacutermica y Explosiones
Evento Criterio ObservacionesChorro defuego piscinaincendiada ybola de fuego(BLEVE)
16 Kwm2
(440BTUhrndashpie2)
Maacuteximo flujo de calor radiante permisiblepara exposicioacuten continua de personas sinofrecer peligro significativo
50 Kwm2
(1600BTUhrndashpie2)
Flujo de calor radiante en el cual podriacuteanocurrir quemaduras de segundo grado enla piel humana expuesta por 30 segundos
Chorro defuego y piscinaincendiada
727 Kwm2
(2700BTUhrndashpie2)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas durante 30 segundos
Bola de fuegoBLEVE
Dependiente deltiempo deduracioacuten(volumen
almacenado)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas
Explosiones 03 psig 5 de vidrios rotos Nivel liacutemite paralesiones por fragmentos de vidrio
10 psig Demolicioacuten parcial de estructurasconvencionales
24 psig Nivel de sobrepresioacuten para 1 de
fatalidad
3 Criterios de Dantildeo para Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos
A los efectos de cuantificar los efectos a seres humanos es necesarioseleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos depeligros de manera que el grado de peligro sea similar para todos losefectos
a Dosis Equivalentes de Dantildeos
La seleccioacuten de las dosis mencionadas debe ser tal que las
contribuciones de riesgos separadas para diferentes tipos depeligros pueden ser integradas en un riesgo total y tratados como unasola entidad
Para efectos del Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos en la IPPN se debeconsiderar como dosis peligrosas las que representan un nivel dedantildeo equivalente al 1 50 y 99 de fatalidades (Figura 2A) Estametodologiacutea permite cubrir el 99 de probabilidad de fatalidad entres rangos manejables Para obtener el riesgo total a la fatalidad seraacutenecesario sumar las porciones de aacuterea dentro de los rangos
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obtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas
(Figura 2B) Es decir Ff = (Ff 1 + Ff 2 + Ff 3) = (100ndash99) + (99ndash50) + (50ndash1)= (1+ 49 + 49)
Ff = 99 raquo 100donde
Ff= frecuencia de fatalidad totalFf 1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1 entre el 100 y 99Ff 2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2 entre el 99 y 50Ff 3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3 entre el 50 y 1
No obstante en el caacutelculo del riesgo individual donde el factor
tiempondashrecursos sea determinante se puede utilizar como dosisequivalente el 1 para los caacutelculos de consecuencias considerandoen el caacutelculo de riesgo individual una probabilidad de fatalidad del99 lo cual arrojariacutea resultados conservadores permitiendo tomardecisiones con un miacutenimo esfuerzo (Figura 2C)
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Asiacute mismo aplica a todas las modalidades de contratonegocio de PDVSA con
terceros tales como BOO (Build Own amp Operate) Leasing OM (Operation ampMaintenance) entre otros a traveacutes del establecimiento de lineamientos ycondiciones de Ingenieriacutea de Control de Riesgos previos al contrato suscrito entrelas partes
Para efectos de esta norma soacutelo se consideraraacuten los criterios de dantildeo a personas(integridad fiacutesica) y a las instalaciones Quedan excluidas del alcanceenfermedades profesionales y dantildeo ambiental en virtud de que estos efectos songeneralmente evaluados mediante meacutetodos cualitativos que implican estudiosmeacutedicos epidemioloacutegicos y de estimacioacuten de impacto ambiental entre otros
Asimismo las praacutecticas de seguridad y salud ocupacional del diacutea a diacutea son partede la operacioacuten normal de la planta y por tanto no estaacuten cubiertas en este
documento
3 REFERENCIASPDVSA IRndashSndash00 ldquoDefinicionesrdquoPDVSA IRndashSndash01 ldquoFilosofiacutea de Disentildeo SegurordquoPDVSA IRndashSndash15 ldquoStandard Guidelines for PipeLines Systems Risk
Analysisrdquo
4 DEFINICIONESVer documento PDVSA IRndashSndash00 ldquoDefinicionesrdquo
5 METODOLOGIacuteA DEL ANAacuteLISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS(ACR)En la Figura 1 se puede apreciar el proceso del Anaacutelisis Cuantitativo de RiesgosTal como se muestra la descripcioacuten yo definicioacuten del sistema constituye el primerpaso del ACR La siguiente etapa corresponde a la identificacioacuten de los peligrosinherentes al proceso o planta en la cual se evaluacutean entre otros los materialesinventarios y las condiciones operacionales del proceso que pudiesen ocasionareventos indeseables Los meacutetodos que aplican a la Industria Petrolera yPetroquiacutemica Nacional se describen en la Seccioacuten 6
Habiendo identificado los peligros es necesario cuantificar el nivel de riesgo
impliacutecito a objeto de determinar el alcance de las medidas de control Lacuantificacioacuten del riesgo estaacute basada tanto en la estimacioacuten de la frecuencia deocurrencia de accidentes como en el caacutelculo de sus consecuencias
Para estimar las frecuencias se utiliza la base de datos que se muestra en el Anexo A y los meacutetodos de aacuterbol de eventos y de aacuterbol de fallas que se describenen el Anexo B La estimacioacuten de consecuencias se efectuacutea mediante programascomputarizados cuyas bases de caacutelculos deben estar aprobadas por PDVSA Lacuantificacioacuten del riesgo seraacute expresada en teacuterminos de riesgo individual yoriesgo social para efectos de comparacioacuten con los criterios de tolerancia
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Fig 1 PROCESO DE ANAacuteLISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS (REF 1)
Descripcioacuten del Sistema
Identificar Peligros
Estimar Frecuencias Estimar Consecuencias
Cuantificar Riesgo
iquestNivel de riesgointolerable
SI
NO
Modificar Disentildeo Aplicar (MRR)
iquestNivel de riesgoen la regioacutenreducible
NO
SI
Riesgo miacutenimo Fin delproceso o definir medidas dereduccioacuten de riesgo soacutelo encasos que sean evidentes oaplicar ACB si el beneficio esatractivo con respecto al costo
Identificar posibles medidasde reduccioacuten del riesgo
(MRR)
Aplicar Anaacutelisis de CostoBeneficio (ACB) a las MRR
iquestEs el Nivel deriesgo miacutenimo
SI
NO
FIN
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La decisioacuten sobre las medidas de reduccioacuten de riesgo (MRR) a ser adoptadas
deberaacute estar soportada por un anaacutelisis CostondashBeneficiondashRiesgo el cual sedescribe en la Seccioacuten 8
51 Descripcioacuten del Sistema
En la fase de definicioacuten del sistema deben establecerse los objetivos y metasalcance del trabajo nivel de profundidad o detalle e informacioacutendata colectadaEstos aspectos se describen a continuacioacuten
S Objetivos y Metas Razoacuten por la cual se desea realizar el ACR Posiblesobjetivos son Determinar el nivel de riesgo individual a operadores y tercerosde un proyecto o instalacioacuten existente para ser comparados con los criteriosde tolerancia de PDVSA satisfacer requerimiento corporativos yo
regulatorios realizar Anaacutelisis CostondashBeneficiondashRiesgo y planeamiento deemergencia yo contingencia
S Liacutemites del Sistema Definir los liacutemites fiacutesicos y operativos del sistemaS Nivel de Detalles Definir coacutemo las unidades de proceso dentro del sistema
seraacuten analizadasS Coleccioacuten de Informacioacuten Definir que informacioacuten debe ser recopilada tales
como informacioacuten sobre condiciones atmosfeacutericas densidad poblacionalentre otros
52 Identificacioacuten de Peligros
Como su nombre lo indica la identificacioacuten de peligros pretende encontrar lascondiciones de dantildeo potencial presentes en una planta o proceso Laidentificacioacuten de peligros es un paso criacutetico en el Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgospor cuanto un peligro omitido es un peligro no analizado Algunos de los meacutetodosy teacutecnicas desarrolladas mundialmente para la identificacioacuten de peligros son
ndash Anaacutelisis Preliminar de Peligros (APP) (Preliminary Hazard Analysis ndash PHA) ndash Meacutetodo ldquoQue pasariacutea sirdquo (What If ) ndash Estudios de Peligros y Operabilidad (Hazard and Operability Study ndashHAZOP) ndash Anaacutelisis de Modos y Efectos de Fallas (AMEF) (Failure Mode and Effects
Analysis FMEA)
ndash Arbol de Fallas (Fault Tree Analysis ndash FTA) ndash Arbol de Eventos (Event Tree Analysis ndash ETA) ndash Anaacutelisis de Error Humano ndash Evaluaciones Teacutecnicas de Seguridad IndustrialLos meacutetodos que aplica la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional en laidentificacioacuten de peligros son Anaacutelisis Preliminar de Peligros (APP) QuePasariacutea Si (What if) Estudios de Peligros y Operabilidad (HAZOP) yEvaluaciones Teacutecnicas de Seguridad En el Anexo B se presenta una brevedescripcioacuten de estos meacutetodos
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53 Estimacioacuten de Frecuencias
La frecuencia de falla de un componente particular (recipiente tuberiacutea y otros)puede ser deducida a partir de informacioacuten histoacuterica y si es posible soportada en
juicios de expertos que tomen en cuenta diferencias entre caracteriacutesticas de laplanta analizada y las que pudiesen haber estado envueltas en los registroshistoacutericos de fallas
La frecuencia de falla puede ser sintetizada por un Anaacutelisis de Arbol de Fallas ode Arbol de Eventos En el Anexo A se presenta una breve descripcioacuten de estasmetodologiacuteas
Cualquiera sea el enfoque usado es necesario aplicar un buen juicio deingenieriacutea para determinar cual informacioacuten es la maacutes relevante para la planta en
cuestioacuten Generalmente se usa informacioacuten geneacuterica de fallas obtenidas devarias fuentes y suponiendo que una planta es operada de acuerdo a estaacutendaresrazonables la misma no tendriacutea porque fallar con mayor o menor frecuencia queaquellas en donde se originoacute la informacioacuten de fallas
El tipo de base de datos geneacuterica a utilizar depende de la naturaleza del procesoo instalacioacuten seguacuten se indica a continuacioacuten
Negocio o Instalacioacuten Base de DatosExploracioacuten Produccioacuten y MejoramientoTierra Firme y Costa Afuera Anexo A
Refinacioacuten Suministro y Procesamientode Gas Anexo A
Sistemas de transmisioacuten oleoductospoliductos gasoductos fuera deinstalaciones
IRndashSndash15
El objetivo primordial es manejar una base comuacuten de informacioacuten basada endatos provenientes de diferentes fuentes de la Industria Petrolera y Petroquiacutemicamundial Esto permite obtener resultados similares en toda la industria ymantener consistencia en la toma de decisiones y aplicacioacuten de inversiones paracontrol de riesgos en las diferentes aacutereas de operacioacuten
54 Estimacioacuten de Consecuencias
La estimacioacuten de consecuencias es el teacutermino aplicado al uso de una serie demodelos matemaacuteticos para estimar el aacuterea afectada (consecuencias) por lospeligros originados en diferentes escenarios de accidentes
541 Escenarios
Tiacutepicamente los escenarios incluidos en un anaacutelisis de consecuencias de unainstalacioacuten que procese hidrocarburos son
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ndash Fugas de fluidos toacutexicos yo inflamablescombustibles de equipos de proceso
tuberiacuteas y tanques de almacenamiento ndash Incendios que envuelven fugas de productos inflamables ndash Explosiones de nubes de vapor ndash Ocurrencia de bola de fuego (BLEVE) en recipientes de proceso presurizados
conteniendo gases licuados inflamablesLas consecuencias originadas por los peligros de los escenarios de accidentesanteriormente listados incluyen Seres Humanos (TrabajadoresTerceros) yEquipos (Activos)
ndash Exposicioacuten de personas a vapores toacutexicos ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a radiacioacuten teacutermica ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a ondas de sobrepresioacuten
o proyeccioacuten de fragmentos de material producto de la rotura derecipientes
542 Modelos de Simulacioacuten Caacutelculos
Dado que la estimacioacuten de consecuencias implica un alto nivel de complejidady requiere una prediccioacuten lo maacutes exacta posible del aacuterea afectada por cadapeligro es importante usar modelos apropiados para cada escenario especiacuteficoy al mismo tiempo aquellos que hayan demostrado proveer prediccionesrazonablemente precisas comparadas con los resultados obtenidos en pruebas
de campo a gran escala o en accidentes previosPor cuanto la ejecucioacuten de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos implica larealizacioacuten de gran cantidad de operaciones matemaacuteticas para la estimacioacuten deconsecuencias es recomendable el uso de paquetes computarizados quecontengan modelos validados para este fin En liacutenea con esto PDVSA haaprobado el uso de las siguientes herramientas de simulacioacuten
S PHAST ndash Det Norske VeritasS CANARY ndash Quest Consultants IncUn Anaacutelisis de Estimacioacuten de Consecuencias usualmente consiste de lossiguientes subndashestudios
ndash Caacutelculo de descarga de sustancias inflamablescombustibles y toacutexicas(cantidades tasas duracioacuten etc)
ndash Caacutelculo de niveles de radiacioacuten sobrepresioacuten y concentraciones inflamablesyo toacutexicas
ndash Estimacioacuten de afectacioacuten a la integridad fiacutesica de personas y equipos A continuacioacuten se presenta la informacioacuten miacutenima requerida para ladeterminacioacuten de las zonas o aacutereas que podriacutean estar potencialmente expuestasa condiciones peligrosas
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S Composicioacuten temperatura y presioacuten del fluido antes del escape
S Propiedades fiacutesicas quiacutemicas y termodinaacutemicas de los componentes delfluido
S Ubicacioacuten y orientacioacuten del escape
S Flujo normal de operacioacuten
S Tiempo de cierre de vaacutelvulas
S Voluacutemenes de recipientes y tanques
S Dimensiones de las aacutereas de represamiento incluyendo diques de tanques
S Condiciones ambientales (velocidad del viento estabilidad atmosfeacutericahumedad relativa temperatura del airesuelo)
S Caracteriacutesticas del terreno asiacute como del aacuterea circundante543 Seleccioacuten de los Tamantildeos de Orificios de Fugas
Debido a la fuerte influencia de los diaacutemetros de orificios de fuga en los resultadosde las consecuencias finales es recomendable establecer tamantildeo de agujerosque representen casos o fugas menores medianas y mayores donde el rangode tamantildeos permita evaluar las consecuencias dentro y fuera de los liacutemites dela planta
Debido a la infinidad de diaacutemetros de tuberiacuteas y equipos existentes en unainstalacioacuten es faacutecil intuir que existen infinitas combinaciones de diaacutemetros de
tuberiacuteas con relacioacuten al diaacutemetro equivalente de orificios de fugas Evaluar cadacaso requeririacutea de gran cantidad de ejercicios de caacutelculo Por esto se hacenecesario hacer una simplificacioacuten que permita llegar a un resultado con lasuficiente exactitud como para poder tener una herramienta clara para tomardecisiones
Normalmente las consecuencias de los escenarios evaluados pueden afectar apersonas y equipos dentro o fuera del liacutemite de propiedad de la instalacioacuten Paraafectacioacuten dentro de los liacutemites de propiedad los tamantildeos de agujeros pequentildeosy medianos usualmente dominan el riesgo debido a que son de mayorprobabilidad de ocurrencia y para efectos fuera de la cerca tamantildeos de agujeros
medianos y mayores los cuales dominaraacuten las severidades mayoresEn este sentido se recomienda seleccionar los diaacutemetros equivalentes deorificios de fuga dentro de los siguientes rangos
a Fuga menor
Orificios de 14rdquo hasta 1rdquo de diaacutemetro (625ndash25 mm)
Asociadas a fuga a traveacutes de empacaduras uniones estoperas de equiposrotativos corrosioacuten pinchazos y otros
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b Fuga mediana
Orificios de 1rdquo hasta 2rdquo de diaacutemetro (25 ndash50 mm) Asociada a perforacioacuten de tuberiacuteas o equipos defectos de fabricacioacuten yotros
c Fuga mayor
Orificios de 2rdquo hasta 6rdquo (Dentro de la instalacioacuten rotura total hastadiaacutemetros de tuberiacuteas de 6rdquo y fuera de la instalacioacuten rotura total del diaacutemetrode tuberiacutea)
El orificio de fuga maacuteximo a ser considerado seraacute el mayor diaacutemetro de fugaposible del cual se tengan datos estadiacutesticos de falla
Los valores seleccionados en este caso deberaacuten estar soportados por unaevaluacioacuten previa de la instalacioacuten en donde se evaluacutee la posibilidad ciertade rotura catastroacutefica
544 Criterios de Dantildeos
Los modelos de estimacioacuten de consecuencias se basan en el principio generalde que la severidad de una consecuencia es funcioacuten de la distancia a la fuentede descarga
La consecuencia es tambieacuten dependiente del objeto del estudio ya que si elpropoacutesito es por ejemplo evaluar efectos sobre el ser humano las consecuenciaspueden ser expresadas como fatalidades o lesiones mientras que si el objeto es
evaluar dantildeo a las propiedades tales como estructuras y edificios lasconsecuencias pueden ser peacuterdidas econoacutemicas La mayoriacutea de los estudioscuantitativos de riesgos consideran simultaacuteneamente diversos tipos deresultantes de incidentes (por ejemplo dantildeos a la propiedad y exposiciones asustancias inflamables combustibles yo toacutexicas) Para estimar riesgos se debeusar una unidad comuacuten de medida de consecuencias para cada tipo de efectos(muerte lesioacuten o peacuterdida monetaria) La dificultad en comparar diferentes tiposde efectos ha conducido al uso de las fatalidades (muertes) como el criterio decomparacioacuten predominante
Para obtener resultados significativos al usar la teacutecnica del Anaacutelisis Cuantitativo
de Riesgos es necesario establecer criterios de dantildeos relacionados con el nivelde peligro de intereacutes para el propoacutesito del estudio Los criterios de dantildeos estaacutenreferidos a los efectos de productos toacutexicos incendios y explosiones generadospor los escenarios de accidentes que podriacutean desarrollarse en cada una de lasunidades de proceso bajo estudio
Para evaluar los efectos sobre personas equipos y ambiente comoconsecuencia de ocurrencia de accidentes se requiere la adopcioacuten de criteriosde dantildeos los cuales representan un cierto nivel conocido de consecuencias parauna determinada exposicioacuten y duracioacuten
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Un meacutetodo para evaluar la consecuencia de una resultante de un accidente es
el modelo de efecto directo el cual predice efectos sobre personas o estructurasbasados en criterios predeterminados (por ejemplo si un individuo es expuestoa una cierta concentracioacuten de gas toacutexico entonces se supone la muerte delmismo) En realidad las consecuencias pueden no tener la forma de funcionesdiscretas sino conformar funciones de distribucioacuten de probabilidad Un meacutetodoestadiacutestico de evaluar una consecuencia es el Meacutetodo Probit el cual se describemas adelante
a Criterios de Dantildeo para Separacioacuten entre Equipos e Instalaciones
1 Efectos de Radiacioacuten Teacutermica
Los modelos de efectos de radiacioacuten teacutermica son bastante simples y estaacuten
soacutelidamente basados en trabajos experimentales sobre seres humanosanimales y estructuras Su principal debilidad surge cuando la duracioacuten dela exposicioacuten no es considerada Los criterios de dantildeos para radiacioacutensobre seres humanos consideran los efectos sobre piel descubiertaDada la gran cantidad de informacioacuten sobre el tema los modelos de efectosteacutermicos son faacuteciles de aplicar para estimar lesiones en humanos Noobstante los efectos teacutermicos sobre estructuras son maacutes difiacuteciles decalcular ya que debido a la radiacioacuten y conduccioacuten teacutermica es necesarioestimar perfiles de temperatura como consecuencia de un balance de calorneto a traveacutes de la estructuraLos criterios de dantildeos maacutes comuacutenmente utilizados se muestran en la Tabla1Los escenarios de mechurrios soacutelo se utilizan para efectos de separacioacutende equipos e instalaciones y no se consideraran como escenarios paraefectos del ACR
TABLA 1 EFECTOS DEBIDO A RADIACION TEacuteRMICA
Intensidad deRadiacioacuten (kWm2 )
Efecto Observado
139La piel humana puede estar expuesta por unperiacuteodo largo de tiempo sin producirse efectos
adversos serios Buettner [1951]
500Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 30 segundos Stoll andGreene [1959]
95Umbral de dolor alcanzable en 6 segundosquemaduras de segundo grado despueacutes de 20segundos
110Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 10 segundos Stoll andGreene [1959]
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Efecto ObservadoIntensidad de
Radiacioacuten (kWm2 )12 Fusioacuten de plaacutesticos Gelderblom [1980]
135
Energiacutea miacutenima requerida para dantildear materialesde bajo punto de fusioacuten (aluminio soldadura etc)Este valor es el criterio usado para separar tanquesde techo coacutenico
18 Degradacioacuten del aislamiento de cables eleacutectricosEPRI [1979]
211 No causaraacute la ignicioacuten espontaacutenea de la madera apesar del tiempo de exposicioacuten Koohyar [1967]
221
Liacutemite de exposicioacuten segura de los recipientes
horizontales para almacenamiento de GLP que nocuenten con proteccioacuten teacutermica MartinsenJohnson and Millsap [1989]
315
Las estructuras hechas de madera arderaacutenespontaacuteneamente despueacutes de una exposicioacuten de15 a 20 minutos US Department of Housing andUrban Development (HUD)
375 Dantildeo a los equipos de proceso BS 5980 [1990]
2 Efectos de Explosiones
Las explosiones de gases o vapores inflamables sean deflagraciones odetonaciones generan un frente de llama que se mueve a traveacutes de la nubedesde la fuente de ignicioacuten provocando una onda de choque o frente depresioacuten Despueacutes que el material combustible es consumido aunque elfrente de llama cesa la onda de presioacuten continuacutea su movimiento haciaafuera Una onda expansiva estaacute conformada por la onda de presioacuten y elviento siendo la onda de presioacuten la que causa el mayor dantildeo El dantildeo estaacutebasado en una sobrepresioacuten pico resultante del impacto de la ondaexpansiva sobre una estructura siendo tambieacuten funcioacuten de la tasa deincremento de presioacuten y de la duracioacuten de la onda La Tabla 2 muestra
estimados de dantildeos por sobrepresioacuten
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TABLA 2 DANtildeOS PRODUCIDOS POR SOBREPRESIOacuteN (Ref 5)
Presioacuten(lbpulg2 man) Dantildeos
003 Rotura ocasional de los vidrios de ventanas grandes sometidas atensioacuten
004 Nivel de ruido alto (143 dB) falla de vidrios por golpe soacutenico
01 Rotura de ventanas pequentildeas sometidas a tensioacuten
015 Presioacuten tiacutepica para rotura de vidrios
03 ldquoDistancia segurardquo(probabilidad de 095 de que no habraacute dantildeosserios por debajo de este valor)
04 Liacutemite de dantildeos estructurales menores
05 Ventanas pequentildeas y grandes generalmente destrozadas dantildeoocasional a marcos de ventanas07 Dantildeo menor a estructuras de viviendas
075 Rotura de ventanas pequentildeas que no esteacuten sometidas a tensioacuten
10 Demolicioacuten parcial de estructuras convencionales hacieacutendolasinhabitables
12Laacuteminas de asbestos acero o aluminio corrugados fallan y sedoblan Panales de madera (de construccioacuten de casas)destrozados
13 Marcos de acero de edificaciones ligeramente distorsionados
20 Colapso parcial de paredes y techos
23 Paredes de concreto no reforzados destrozados
23 Liacutemite inferior de dantildeo estructural serio
25 50 de destruccioacuten de los ladrillos de una casa
30 Edificaciones con marcos de acero deformada y arrancada desus bases
34 Rotura de tanques de almacenamiento de crudo
40 Cemento roto de edificaciones industriales ligeras
50 Potes de madera arrancados (ej potes de electricidad)
57 Destruccioacuten total de las viviendas
70 Vagones de tren cargados volteados70 ndash 80 Dantildeos y fallas por flexioacuten en paneles de ladrillo con espesor de 8rdquo
a 12rdquo
100 Probable destruccioacuten total de edificaciones Desplazamiento ydantildeos serios a maacutequinas y herramientas pesadas
120 Valor umbral para dantildeo pulmonar
150 ndash 350 Rotura del tiacutempano en el 50 de la poblacioacuten250 Dantildeo pulmonar severo
283 ndash 300 Liacutemite de abertura de craacuteteres
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b Criterios de Dantildeo para Planes de EmergenciaContingencia
1 Efectos ToacutexicosEntre las diversas razones que dificultan evaluar en forma precisa losefectos causados por exposiciones agudas a sustancias peligrosas semencionan
ndash Los seres humanos experimentan un amplio rango de efectos adversosa la salud cuya severidad variacutea con la intensidad y duracioacuten de laexposicioacuten
ndash Existe un amplio grado de variacioacuten de la respuesta entre individuos deuna poblacioacuten tiacutepica adultos nintildeos ancianos enfermos etc
ndash No hay suficiente informacioacuten sobre respuestas de seres humanos aexposicioacuten toacutexica para permitir una evaluacioacuten acertada o precisa delpeligro potencial de cada sustancia
ndash Algunas descargas envuelven componentes muacuteltiples haciendo maacutescompleja la obtencioacuten de su comportamiento y efectos sobre sereshumanos
El criterio de dantildeos para exposicioacuten de personas a productos toacutexicosadoptado por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional para efectosde planeamiento de emergencia y contingencia es el establecido por lasguiacuteas de planeamiento de respuestas a emergencias o ERPG (EmergencyResponse Planning Guidelines) publicadas por la Asociacioacuten
Norteamericana de Higienistas Industriales (AIHA)Tres rangos de concentracioacuten han sido definidos para consecuencias deexposicioacuten a una sustancia especiacutefica con base a las concentracionesmaacuteximas por debajo de las cuales se cree que casi todos los individuospudieran estar expuestos hasta una (1) hora sin
ERPG 1 Experimentar maacutes que un efecto leve y transitorio a la salud opercibir un olor desagradable claramente definido
ERPG 2 Experimentar o desarrollar efectos o siacutentomas irreversibles oserios a la salud que le impidan al individuo tomar accioacuten
ERPG 3 Experimentar o desarrollar efectos amenazadores a la saludEn caso de fuga de sustancias toacutexicas es recomendable evaluar el criteriode dantildeos IDLH (Inmediatamente Peligroso para la Vida y la Salud)publicado por el National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH) a los fines de orientar el tipo de proteccioacuten personal a utilizardurante la respuesta
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2 Efectos Radiacioacuten Teacutermica y Explosiones
Evento Criterio ObservacionesChorro defuego piscinaincendiada ybola de fuego(BLEVE)
16 Kwm2
(440BTUhrndashpie2)
Maacuteximo flujo de calor radiante permisiblepara exposicioacuten continua de personas sinofrecer peligro significativo
50 Kwm2
(1600BTUhrndashpie2)
Flujo de calor radiante en el cual podriacuteanocurrir quemaduras de segundo grado enla piel humana expuesta por 30 segundos
Chorro defuego y piscinaincendiada
727 Kwm2
(2700BTUhrndashpie2)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas durante 30 segundos
Bola de fuegoBLEVE
Dependiente deltiempo deduracioacuten(volumen
almacenado)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas
Explosiones 03 psig 5 de vidrios rotos Nivel liacutemite paralesiones por fragmentos de vidrio
10 psig Demolicioacuten parcial de estructurasconvencionales
24 psig Nivel de sobrepresioacuten para 1 de
fatalidad
3 Criterios de Dantildeo para Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos
A los efectos de cuantificar los efectos a seres humanos es necesarioseleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos depeligros de manera que el grado de peligro sea similar para todos losefectos
a Dosis Equivalentes de Dantildeos
La seleccioacuten de las dosis mencionadas debe ser tal que las
contribuciones de riesgos separadas para diferentes tipos depeligros pueden ser integradas en un riesgo total y tratados como unasola entidad
Para efectos del Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos en la IPPN se debeconsiderar como dosis peligrosas las que representan un nivel dedantildeo equivalente al 1 50 y 99 de fatalidades (Figura 2A) Estametodologiacutea permite cubrir el 99 de probabilidad de fatalidad entres rangos manejables Para obtener el riesgo total a la fatalidad seraacutenecesario sumar las porciones de aacuterea dentro de los rangos
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obtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas
(Figura 2B) Es decir Ff = (Ff 1 + Ff 2 + Ff 3) = (100ndash99) + (99ndash50) + (50ndash1)= (1+ 49 + 49)
Ff = 99 raquo 100donde
Ff= frecuencia de fatalidad totalFf 1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1 entre el 100 y 99Ff 2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2 entre el 99 y 50Ff 3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3 entre el 50 y 1
No obstante en el caacutelculo del riesgo individual donde el factor
tiempondashrecursos sea determinante se puede utilizar como dosisequivalente el 1 para los caacutelculos de consecuencias considerandoen el caacutelculo de riesgo individual una probabilidad de fatalidad del99 lo cual arrojariacutea resultados conservadores permitiendo tomardecisiones con un miacutenimo esfuerzo (Figura 2C)
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Fig 1 PROCESO DE ANAacuteLISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS (REF 1)
Descripcioacuten del Sistema
Identificar Peligros
Estimar Frecuencias Estimar Consecuencias
Cuantificar Riesgo
iquestNivel de riesgointolerable
SI
NO
Modificar Disentildeo Aplicar (MRR)
iquestNivel de riesgoen la regioacutenreducible
NO
SI
Riesgo miacutenimo Fin delproceso o definir medidas dereduccioacuten de riesgo soacutelo encasos que sean evidentes oaplicar ACB si el beneficio esatractivo con respecto al costo
Identificar posibles medidasde reduccioacuten del riesgo
(MRR)
Aplicar Anaacutelisis de CostoBeneficio (ACB) a las MRR
iquestEs el Nivel deriesgo miacutenimo
SI
NO
FIN
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La decisioacuten sobre las medidas de reduccioacuten de riesgo (MRR) a ser adoptadas
deberaacute estar soportada por un anaacutelisis CostondashBeneficiondashRiesgo el cual sedescribe en la Seccioacuten 8
51 Descripcioacuten del Sistema
En la fase de definicioacuten del sistema deben establecerse los objetivos y metasalcance del trabajo nivel de profundidad o detalle e informacioacutendata colectadaEstos aspectos se describen a continuacioacuten
S Objetivos y Metas Razoacuten por la cual se desea realizar el ACR Posiblesobjetivos son Determinar el nivel de riesgo individual a operadores y tercerosde un proyecto o instalacioacuten existente para ser comparados con los criteriosde tolerancia de PDVSA satisfacer requerimiento corporativos yo
regulatorios realizar Anaacutelisis CostondashBeneficiondashRiesgo y planeamiento deemergencia yo contingencia
S Liacutemites del Sistema Definir los liacutemites fiacutesicos y operativos del sistemaS Nivel de Detalles Definir coacutemo las unidades de proceso dentro del sistema
seraacuten analizadasS Coleccioacuten de Informacioacuten Definir que informacioacuten debe ser recopilada tales
como informacioacuten sobre condiciones atmosfeacutericas densidad poblacionalentre otros
52 Identificacioacuten de Peligros
Como su nombre lo indica la identificacioacuten de peligros pretende encontrar lascondiciones de dantildeo potencial presentes en una planta o proceso Laidentificacioacuten de peligros es un paso criacutetico en el Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgospor cuanto un peligro omitido es un peligro no analizado Algunos de los meacutetodosy teacutecnicas desarrolladas mundialmente para la identificacioacuten de peligros son
ndash Anaacutelisis Preliminar de Peligros (APP) (Preliminary Hazard Analysis ndash PHA) ndash Meacutetodo ldquoQue pasariacutea sirdquo (What If ) ndash Estudios de Peligros y Operabilidad (Hazard and Operability Study ndashHAZOP) ndash Anaacutelisis de Modos y Efectos de Fallas (AMEF) (Failure Mode and Effects
Analysis FMEA)
ndash Arbol de Fallas (Fault Tree Analysis ndash FTA) ndash Arbol de Eventos (Event Tree Analysis ndash ETA) ndash Anaacutelisis de Error Humano ndash Evaluaciones Teacutecnicas de Seguridad IndustrialLos meacutetodos que aplica la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional en laidentificacioacuten de peligros son Anaacutelisis Preliminar de Peligros (APP) QuePasariacutea Si (What if) Estudios de Peligros y Operabilidad (HAZOP) yEvaluaciones Teacutecnicas de Seguridad En el Anexo B se presenta una brevedescripcioacuten de estos meacutetodos
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53 Estimacioacuten de Frecuencias
La frecuencia de falla de un componente particular (recipiente tuberiacutea y otros)puede ser deducida a partir de informacioacuten histoacuterica y si es posible soportada en
juicios de expertos que tomen en cuenta diferencias entre caracteriacutesticas de laplanta analizada y las que pudiesen haber estado envueltas en los registroshistoacutericos de fallas
La frecuencia de falla puede ser sintetizada por un Anaacutelisis de Arbol de Fallas ode Arbol de Eventos En el Anexo A se presenta una breve descripcioacuten de estasmetodologiacuteas
Cualquiera sea el enfoque usado es necesario aplicar un buen juicio deingenieriacutea para determinar cual informacioacuten es la maacutes relevante para la planta en
cuestioacuten Generalmente se usa informacioacuten geneacuterica de fallas obtenidas devarias fuentes y suponiendo que una planta es operada de acuerdo a estaacutendaresrazonables la misma no tendriacutea porque fallar con mayor o menor frecuencia queaquellas en donde se originoacute la informacioacuten de fallas
El tipo de base de datos geneacuterica a utilizar depende de la naturaleza del procesoo instalacioacuten seguacuten se indica a continuacioacuten
Negocio o Instalacioacuten Base de DatosExploracioacuten Produccioacuten y MejoramientoTierra Firme y Costa Afuera Anexo A
Refinacioacuten Suministro y Procesamientode Gas Anexo A
Sistemas de transmisioacuten oleoductospoliductos gasoductos fuera deinstalaciones
IRndashSndash15
El objetivo primordial es manejar una base comuacuten de informacioacuten basada endatos provenientes de diferentes fuentes de la Industria Petrolera y Petroquiacutemicamundial Esto permite obtener resultados similares en toda la industria ymantener consistencia en la toma de decisiones y aplicacioacuten de inversiones paracontrol de riesgos en las diferentes aacutereas de operacioacuten
54 Estimacioacuten de Consecuencias
La estimacioacuten de consecuencias es el teacutermino aplicado al uso de una serie demodelos matemaacuteticos para estimar el aacuterea afectada (consecuencias) por lospeligros originados en diferentes escenarios de accidentes
541 Escenarios
Tiacutepicamente los escenarios incluidos en un anaacutelisis de consecuencias de unainstalacioacuten que procese hidrocarburos son
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ndash Fugas de fluidos toacutexicos yo inflamablescombustibles de equipos de proceso
tuberiacuteas y tanques de almacenamiento ndash Incendios que envuelven fugas de productos inflamables ndash Explosiones de nubes de vapor ndash Ocurrencia de bola de fuego (BLEVE) en recipientes de proceso presurizados
conteniendo gases licuados inflamablesLas consecuencias originadas por los peligros de los escenarios de accidentesanteriormente listados incluyen Seres Humanos (TrabajadoresTerceros) yEquipos (Activos)
ndash Exposicioacuten de personas a vapores toacutexicos ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a radiacioacuten teacutermica ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a ondas de sobrepresioacuten
o proyeccioacuten de fragmentos de material producto de la rotura derecipientes
542 Modelos de Simulacioacuten Caacutelculos
Dado que la estimacioacuten de consecuencias implica un alto nivel de complejidady requiere una prediccioacuten lo maacutes exacta posible del aacuterea afectada por cadapeligro es importante usar modelos apropiados para cada escenario especiacuteficoy al mismo tiempo aquellos que hayan demostrado proveer prediccionesrazonablemente precisas comparadas con los resultados obtenidos en pruebas
de campo a gran escala o en accidentes previosPor cuanto la ejecucioacuten de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos implica larealizacioacuten de gran cantidad de operaciones matemaacuteticas para la estimacioacuten deconsecuencias es recomendable el uso de paquetes computarizados quecontengan modelos validados para este fin En liacutenea con esto PDVSA haaprobado el uso de las siguientes herramientas de simulacioacuten
S PHAST ndash Det Norske VeritasS CANARY ndash Quest Consultants IncUn Anaacutelisis de Estimacioacuten de Consecuencias usualmente consiste de lossiguientes subndashestudios
ndash Caacutelculo de descarga de sustancias inflamablescombustibles y toacutexicas(cantidades tasas duracioacuten etc)
ndash Caacutelculo de niveles de radiacioacuten sobrepresioacuten y concentraciones inflamablesyo toacutexicas
ndash Estimacioacuten de afectacioacuten a la integridad fiacutesica de personas y equipos A continuacioacuten se presenta la informacioacuten miacutenima requerida para ladeterminacioacuten de las zonas o aacutereas que podriacutean estar potencialmente expuestasa condiciones peligrosas
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S Composicioacuten temperatura y presioacuten del fluido antes del escape
S Propiedades fiacutesicas quiacutemicas y termodinaacutemicas de los componentes delfluido
S Ubicacioacuten y orientacioacuten del escape
S Flujo normal de operacioacuten
S Tiempo de cierre de vaacutelvulas
S Voluacutemenes de recipientes y tanques
S Dimensiones de las aacutereas de represamiento incluyendo diques de tanques
S Condiciones ambientales (velocidad del viento estabilidad atmosfeacutericahumedad relativa temperatura del airesuelo)
S Caracteriacutesticas del terreno asiacute como del aacuterea circundante543 Seleccioacuten de los Tamantildeos de Orificios de Fugas
Debido a la fuerte influencia de los diaacutemetros de orificios de fuga en los resultadosde las consecuencias finales es recomendable establecer tamantildeo de agujerosque representen casos o fugas menores medianas y mayores donde el rangode tamantildeos permita evaluar las consecuencias dentro y fuera de los liacutemites dela planta
Debido a la infinidad de diaacutemetros de tuberiacuteas y equipos existentes en unainstalacioacuten es faacutecil intuir que existen infinitas combinaciones de diaacutemetros de
tuberiacuteas con relacioacuten al diaacutemetro equivalente de orificios de fugas Evaluar cadacaso requeririacutea de gran cantidad de ejercicios de caacutelculo Por esto se hacenecesario hacer una simplificacioacuten que permita llegar a un resultado con lasuficiente exactitud como para poder tener una herramienta clara para tomardecisiones
Normalmente las consecuencias de los escenarios evaluados pueden afectar apersonas y equipos dentro o fuera del liacutemite de propiedad de la instalacioacuten Paraafectacioacuten dentro de los liacutemites de propiedad los tamantildeos de agujeros pequentildeosy medianos usualmente dominan el riesgo debido a que son de mayorprobabilidad de ocurrencia y para efectos fuera de la cerca tamantildeos de agujeros
medianos y mayores los cuales dominaraacuten las severidades mayoresEn este sentido se recomienda seleccionar los diaacutemetros equivalentes deorificios de fuga dentro de los siguientes rangos
a Fuga menor
Orificios de 14rdquo hasta 1rdquo de diaacutemetro (625ndash25 mm)
Asociadas a fuga a traveacutes de empacaduras uniones estoperas de equiposrotativos corrosioacuten pinchazos y otros
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b Fuga mediana
Orificios de 1rdquo hasta 2rdquo de diaacutemetro (25 ndash50 mm) Asociada a perforacioacuten de tuberiacuteas o equipos defectos de fabricacioacuten yotros
c Fuga mayor
Orificios de 2rdquo hasta 6rdquo (Dentro de la instalacioacuten rotura total hastadiaacutemetros de tuberiacuteas de 6rdquo y fuera de la instalacioacuten rotura total del diaacutemetrode tuberiacutea)
El orificio de fuga maacuteximo a ser considerado seraacute el mayor diaacutemetro de fugaposible del cual se tengan datos estadiacutesticos de falla
Los valores seleccionados en este caso deberaacuten estar soportados por unaevaluacioacuten previa de la instalacioacuten en donde se evaluacutee la posibilidad ciertade rotura catastroacutefica
544 Criterios de Dantildeos
Los modelos de estimacioacuten de consecuencias se basan en el principio generalde que la severidad de una consecuencia es funcioacuten de la distancia a la fuentede descarga
La consecuencia es tambieacuten dependiente del objeto del estudio ya que si elpropoacutesito es por ejemplo evaluar efectos sobre el ser humano las consecuenciaspueden ser expresadas como fatalidades o lesiones mientras que si el objeto es
evaluar dantildeo a las propiedades tales como estructuras y edificios lasconsecuencias pueden ser peacuterdidas econoacutemicas La mayoriacutea de los estudioscuantitativos de riesgos consideran simultaacuteneamente diversos tipos deresultantes de incidentes (por ejemplo dantildeos a la propiedad y exposiciones asustancias inflamables combustibles yo toacutexicas) Para estimar riesgos se debeusar una unidad comuacuten de medida de consecuencias para cada tipo de efectos(muerte lesioacuten o peacuterdida monetaria) La dificultad en comparar diferentes tiposde efectos ha conducido al uso de las fatalidades (muertes) como el criterio decomparacioacuten predominante
Para obtener resultados significativos al usar la teacutecnica del Anaacutelisis Cuantitativo
de Riesgos es necesario establecer criterios de dantildeos relacionados con el nivelde peligro de intereacutes para el propoacutesito del estudio Los criterios de dantildeos estaacutenreferidos a los efectos de productos toacutexicos incendios y explosiones generadospor los escenarios de accidentes que podriacutean desarrollarse en cada una de lasunidades de proceso bajo estudio
Para evaluar los efectos sobre personas equipos y ambiente comoconsecuencia de ocurrencia de accidentes se requiere la adopcioacuten de criteriosde dantildeos los cuales representan un cierto nivel conocido de consecuencias parauna determinada exposicioacuten y duracioacuten
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Un meacutetodo para evaluar la consecuencia de una resultante de un accidente es
el modelo de efecto directo el cual predice efectos sobre personas o estructurasbasados en criterios predeterminados (por ejemplo si un individuo es expuestoa una cierta concentracioacuten de gas toacutexico entonces se supone la muerte delmismo) En realidad las consecuencias pueden no tener la forma de funcionesdiscretas sino conformar funciones de distribucioacuten de probabilidad Un meacutetodoestadiacutestico de evaluar una consecuencia es el Meacutetodo Probit el cual se describemas adelante
a Criterios de Dantildeo para Separacioacuten entre Equipos e Instalaciones
1 Efectos de Radiacioacuten Teacutermica
Los modelos de efectos de radiacioacuten teacutermica son bastante simples y estaacuten
soacutelidamente basados en trabajos experimentales sobre seres humanosanimales y estructuras Su principal debilidad surge cuando la duracioacuten dela exposicioacuten no es considerada Los criterios de dantildeos para radiacioacutensobre seres humanos consideran los efectos sobre piel descubiertaDada la gran cantidad de informacioacuten sobre el tema los modelos de efectosteacutermicos son faacuteciles de aplicar para estimar lesiones en humanos Noobstante los efectos teacutermicos sobre estructuras son maacutes difiacuteciles decalcular ya que debido a la radiacioacuten y conduccioacuten teacutermica es necesarioestimar perfiles de temperatura como consecuencia de un balance de calorneto a traveacutes de la estructuraLos criterios de dantildeos maacutes comuacutenmente utilizados se muestran en la Tabla1Los escenarios de mechurrios soacutelo se utilizan para efectos de separacioacutende equipos e instalaciones y no se consideraran como escenarios paraefectos del ACR
TABLA 1 EFECTOS DEBIDO A RADIACION TEacuteRMICA
Intensidad deRadiacioacuten (kWm2 )
Efecto Observado
139La piel humana puede estar expuesta por unperiacuteodo largo de tiempo sin producirse efectos
adversos serios Buettner [1951]
500Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 30 segundos Stoll andGreene [1959]
95Umbral de dolor alcanzable en 6 segundosquemaduras de segundo grado despueacutes de 20segundos
110Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 10 segundos Stoll andGreene [1959]
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Efecto ObservadoIntensidad de
Radiacioacuten (kWm2 )12 Fusioacuten de plaacutesticos Gelderblom [1980]
135
Energiacutea miacutenima requerida para dantildear materialesde bajo punto de fusioacuten (aluminio soldadura etc)Este valor es el criterio usado para separar tanquesde techo coacutenico
18 Degradacioacuten del aislamiento de cables eleacutectricosEPRI [1979]
211 No causaraacute la ignicioacuten espontaacutenea de la madera apesar del tiempo de exposicioacuten Koohyar [1967]
221
Liacutemite de exposicioacuten segura de los recipientes
horizontales para almacenamiento de GLP que nocuenten con proteccioacuten teacutermica MartinsenJohnson and Millsap [1989]
315
Las estructuras hechas de madera arderaacutenespontaacuteneamente despueacutes de una exposicioacuten de15 a 20 minutos US Department of Housing andUrban Development (HUD)
375 Dantildeo a los equipos de proceso BS 5980 [1990]
2 Efectos de Explosiones
Las explosiones de gases o vapores inflamables sean deflagraciones odetonaciones generan un frente de llama que se mueve a traveacutes de la nubedesde la fuente de ignicioacuten provocando una onda de choque o frente depresioacuten Despueacutes que el material combustible es consumido aunque elfrente de llama cesa la onda de presioacuten continuacutea su movimiento haciaafuera Una onda expansiva estaacute conformada por la onda de presioacuten y elviento siendo la onda de presioacuten la que causa el mayor dantildeo El dantildeo estaacutebasado en una sobrepresioacuten pico resultante del impacto de la ondaexpansiva sobre una estructura siendo tambieacuten funcioacuten de la tasa deincremento de presioacuten y de la duracioacuten de la onda La Tabla 2 muestra
estimados de dantildeos por sobrepresioacuten
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TABLA 2 DANtildeOS PRODUCIDOS POR SOBREPRESIOacuteN (Ref 5)
Presioacuten(lbpulg2 man) Dantildeos
003 Rotura ocasional de los vidrios de ventanas grandes sometidas atensioacuten
004 Nivel de ruido alto (143 dB) falla de vidrios por golpe soacutenico
01 Rotura de ventanas pequentildeas sometidas a tensioacuten
015 Presioacuten tiacutepica para rotura de vidrios
03 ldquoDistancia segurardquo(probabilidad de 095 de que no habraacute dantildeosserios por debajo de este valor)
04 Liacutemite de dantildeos estructurales menores
05 Ventanas pequentildeas y grandes generalmente destrozadas dantildeoocasional a marcos de ventanas07 Dantildeo menor a estructuras de viviendas
075 Rotura de ventanas pequentildeas que no esteacuten sometidas a tensioacuten
10 Demolicioacuten parcial de estructuras convencionales hacieacutendolasinhabitables
12Laacuteminas de asbestos acero o aluminio corrugados fallan y sedoblan Panales de madera (de construccioacuten de casas)destrozados
13 Marcos de acero de edificaciones ligeramente distorsionados
20 Colapso parcial de paredes y techos
23 Paredes de concreto no reforzados destrozados
23 Liacutemite inferior de dantildeo estructural serio
25 50 de destruccioacuten de los ladrillos de una casa
30 Edificaciones con marcos de acero deformada y arrancada desus bases
34 Rotura de tanques de almacenamiento de crudo
40 Cemento roto de edificaciones industriales ligeras
50 Potes de madera arrancados (ej potes de electricidad)
57 Destruccioacuten total de las viviendas
70 Vagones de tren cargados volteados70 ndash 80 Dantildeos y fallas por flexioacuten en paneles de ladrillo con espesor de 8rdquo
a 12rdquo
100 Probable destruccioacuten total de edificaciones Desplazamiento ydantildeos serios a maacutequinas y herramientas pesadas
120 Valor umbral para dantildeo pulmonar
150 ndash 350 Rotura del tiacutempano en el 50 de la poblacioacuten250 Dantildeo pulmonar severo
283 ndash 300 Liacutemite de abertura de craacuteteres
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b Criterios de Dantildeo para Planes de EmergenciaContingencia
1 Efectos ToacutexicosEntre las diversas razones que dificultan evaluar en forma precisa losefectos causados por exposiciones agudas a sustancias peligrosas semencionan
ndash Los seres humanos experimentan un amplio rango de efectos adversosa la salud cuya severidad variacutea con la intensidad y duracioacuten de laexposicioacuten
ndash Existe un amplio grado de variacioacuten de la respuesta entre individuos deuna poblacioacuten tiacutepica adultos nintildeos ancianos enfermos etc
ndash No hay suficiente informacioacuten sobre respuestas de seres humanos aexposicioacuten toacutexica para permitir una evaluacioacuten acertada o precisa delpeligro potencial de cada sustancia
ndash Algunas descargas envuelven componentes muacuteltiples haciendo maacutescompleja la obtencioacuten de su comportamiento y efectos sobre sereshumanos
El criterio de dantildeos para exposicioacuten de personas a productos toacutexicosadoptado por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional para efectosde planeamiento de emergencia y contingencia es el establecido por lasguiacuteas de planeamiento de respuestas a emergencias o ERPG (EmergencyResponse Planning Guidelines) publicadas por la Asociacioacuten
Norteamericana de Higienistas Industriales (AIHA)Tres rangos de concentracioacuten han sido definidos para consecuencias deexposicioacuten a una sustancia especiacutefica con base a las concentracionesmaacuteximas por debajo de las cuales se cree que casi todos los individuospudieran estar expuestos hasta una (1) hora sin
ERPG 1 Experimentar maacutes que un efecto leve y transitorio a la salud opercibir un olor desagradable claramente definido
ERPG 2 Experimentar o desarrollar efectos o siacutentomas irreversibles oserios a la salud que le impidan al individuo tomar accioacuten
ERPG 3 Experimentar o desarrollar efectos amenazadores a la saludEn caso de fuga de sustancias toacutexicas es recomendable evaluar el criteriode dantildeos IDLH (Inmediatamente Peligroso para la Vida y la Salud)publicado por el National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH) a los fines de orientar el tipo de proteccioacuten personal a utilizardurante la respuesta
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2 Efectos Radiacioacuten Teacutermica y Explosiones
Evento Criterio ObservacionesChorro defuego piscinaincendiada ybola de fuego(BLEVE)
16 Kwm2
(440BTUhrndashpie2)
Maacuteximo flujo de calor radiante permisiblepara exposicioacuten continua de personas sinofrecer peligro significativo
50 Kwm2
(1600BTUhrndashpie2)
Flujo de calor radiante en el cual podriacuteanocurrir quemaduras de segundo grado enla piel humana expuesta por 30 segundos
Chorro defuego y piscinaincendiada
727 Kwm2
(2700BTUhrndashpie2)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas durante 30 segundos
Bola de fuegoBLEVE
Dependiente deltiempo deduracioacuten(volumen
almacenado)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas
Explosiones 03 psig 5 de vidrios rotos Nivel liacutemite paralesiones por fragmentos de vidrio
10 psig Demolicioacuten parcial de estructurasconvencionales
24 psig Nivel de sobrepresioacuten para 1 de
fatalidad
3 Criterios de Dantildeo para Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos
A los efectos de cuantificar los efectos a seres humanos es necesarioseleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos depeligros de manera que el grado de peligro sea similar para todos losefectos
a Dosis Equivalentes de Dantildeos
La seleccioacuten de las dosis mencionadas debe ser tal que las
contribuciones de riesgos separadas para diferentes tipos depeligros pueden ser integradas en un riesgo total y tratados como unasola entidad
Para efectos del Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos en la IPPN se debeconsiderar como dosis peligrosas las que representan un nivel dedantildeo equivalente al 1 50 y 99 de fatalidades (Figura 2A) Estametodologiacutea permite cubrir el 99 de probabilidad de fatalidad entres rangos manejables Para obtener el riesgo total a la fatalidad seraacutenecesario sumar las porciones de aacuterea dentro de los rangos
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obtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas
(Figura 2B) Es decir Ff = (Ff 1 + Ff 2 + Ff 3) = (100ndash99) + (99ndash50) + (50ndash1)= (1+ 49 + 49)
Ff = 99 raquo 100donde
Ff= frecuencia de fatalidad totalFf 1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1 entre el 100 y 99Ff 2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2 entre el 99 y 50Ff 3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3 entre el 50 y 1
No obstante en el caacutelculo del riesgo individual donde el factor
tiempondashrecursos sea determinante se puede utilizar como dosisequivalente el 1 para los caacutelculos de consecuencias considerandoen el caacutelculo de riesgo individual una probabilidad de fatalidad del99 lo cual arrojariacutea resultados conservadores permitiendo tomardecisiones con un miacutenimo esfuerzo (Figura 2C)
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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La decisioacuten sobre las medidas de reduccioacuten de riesgo (MRR) a ser adoptadas
deberaacute estar soportada por un anaacutelisis CostondashBeneficiondashRiesgo el cual sedescribe en la Seccioacuten 8
51 Descripcioacuten del Sistema
En la fase de definicioacuten del sistema deben establecerse los objetivos y metasalcance del trabajo nivel de profundidad o detalle e informacioacutendata colectadaEstos aspectos se describen a continuacioacuten
S Objetivos y Metas Razoacuten por la cual se desea realizar el ACR Posiblesobjetivos son Determinar el nivel de riesgo individual a operadores y tercerosde un proyecto o instalacioacuten existente para ser comparados con los criteriosde tolerancia de PDVSA satisfacer requerimiento corporativos yo
regulatorios realizar Anaacutelisis CostondashBeneficiondashRiesgo y planeamiento deemergencia yo contingencia
S Liacutemites del Sistema Definir los liacutemites fiacutesicos y operativos del sistemaS Nivel de Detalles Definir coacutemo las unidades de proceso dentro del sistema
seraacuten analizadasS Coleccioacuten de Informacioacuten Definir que informacioacuten debe ser recopilada tales
como informacioacuten sobre condiciones atmosfeacutericas densidad poblacionalentre otros
52 Identificacioacuten de Peligros
Como su nombre lo indica la identificacioacuten de peligros pretende encontrar lascondiciones de dantildeo potencial presentes en una planta o proceso Laidentificacioacuten de peligros es un paso criacutetico en el Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgospor cuanto un peligro omitido es un peligro no analizado Algunos de los meacutetodosy teacutecnicas desarrolladas mundialmente para la identificacioacuten de peligros son
ndash Anaacutelisis Preliminar de Peligros (APP) (Preliminary Hazard Analysis ndash PHA) ndash Meacutetodo ldquoQue pasariacutea sirdquo (What If ) ndash Estudios de Peligros y Operabilidad (Hazard and Operability Study ndashHAZOP) ndash Anaacutelisis de Modos y Efectos de Fallas (AMEF) (Failure Mode and Effects
Analysis FMEA)
ndash Arbol de Fallas (Fault Tree Analysis ndash FTA) ndash Arbol de Eventos (Event Tree Analysis ndash ETA) ndash Anaacutelisis de Error Humano ndash Evaluaciones Teacutecnicas de Seguridad IndustrialLos meacutetodos que aplica la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional en laidentificacioacuten de peligros son Anaacutelisis Preliminar de Peligros (APP) QuePasariacutea Si (What if) Estudios de Peligros y Operabilidad (HAZOP) yEvaluaciones Teacutecnicas de Seguridad En el Anexo B se presenta una brevedescripcioacuten de estos meacutetodos
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53 Estimacioacuten de Frecuencias
La frecuencia de falla de un componente particular (recipiente tuberiacutea y otros)puede ser deducida a partir de informacioacuten histoacuterica y si es posible soportada en
juicios de expertos que tomen en cuenta diferencias entre caracteriacutesticas de laplanta analizada y las que pudiesen haber estado envueltas en los registroshistoacutericos de fallas
La frecuencia de falla puede ser sintetizada por un Anaacutelisis de Arbol de Fallas ode Arbol de Eventos En el Anexo A se presenta una breve descripcioacuten de estasmetodologiacuteas
Cualquiera sea el enfoque usado es necesario aplicar un buen juicio deingenieriacutea para determinar cual informacioacuten es la maacutes relevante para la planta en
cuestioacuten Generalmente se usa informacioacuten geneacuterica de fallas obtenidas devarias fuentes y suponiendo que una planta es operada de acuerdo a estaacutendaresrazonables la misma no tendriacutea porque fallar con mayor o menor frecuencia queaquellas en donde se originoacute la informacioacuten de fallas
El tipo de base de datos geneacuterica a utilizar depende de la naturaleza del procesoo instalacioacuten seguacuten se indica a continuacioacuten
Negocio o Instalacioacuten Base de DatosExploracioacuten Produccioacuten y MejoramientoTierra Firme y Costa Afuera Anexo A
Refinacioacuten Suministro y Procesamientode Gas Anexo A
Sistemas de transmisioacuten oleoductospoliductos gasoductos fuera deinstalaciones
IRndashSndash15
El objetivo primordial es manejar una base comuacuten de informacioacuten basada endatos provenientes de diferentes fuentes de la Industria Petrolera y Petroquiacutemicamundial Esto permite obtener resultados similares en toda la industria ymantener consistencia en la toma de decisiones y aplicacioacuten de inversiones paracontrol de riesgos en las diferentes aacutereas de operacioacuten
54 Estimacioacuten de Consecuencias
La estimacioacuten de consecuencias es el teacutermino aplicado al uso de una serie demodelos matemaacuteticos para estimar el aacuterea afectada (consecuencias) por lospeligros originados en diferentes escenarios de accidentes
541 Escenarios
Tiacutepicamente los escenarios incluidos en un anaacutelisis de consecuencias de unainstalacioacuten que procese hidrocarburos son
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ndash Fugas de fluidos toacutexicos yo inflamablescombustibles de equipos de proceso
tuberiacuteas y tanques de almacenamiento ndash Incendios que envuelven fugas de productos inflamables ndash Explosiones de nubes de vapor ndash Ocurrencia de bola de fuego (BLEVE) en recipientes de proceso presurizados
conteniendo gases licuados inflamablesLas consecuencias originadas por los peligros de los escenarios de accidentesanteriormente listados incluyen Seres Humanos (TrabajadoresTerceros) yEquipos (Activos)
ndash Exposicioacuten de personas a vapores toacutexicos ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a radiacioacuten teacutermica ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a ondas de sobrepresioacuten
o proyeccioacuten de fragmentos de material producto de la rotura derecipientes
542 Modelos de Simulacioacuten Caacutelculos
Dado que la estimacioacuten de consecuencias implica un alto nivel de complejidady requiere una prediccioacuten lo maacutes exacta posible del aacuterea afectada por cadapeligro es importante usar modelos apropiados para cada escenario especiacuteficoy al mismo tiempo aquellos que hayan demostrado proveer prediccionesrazonablemente precisas comparadas con los resultados obtenidos en pruebas
de campo a gran escala o en accidentes previosPor cuanto la ejecucioacuten de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos implica larealizacioacuten de gran cantidad de operaciones matemaacuteticas para la estimacioacuten deconsecuencias es recomendable el uso de paquetes computarizados quecontengan modelos validados para este fin En liacutenea con esto PDVSA haaprobado el uso de las siguientes herramientas de simulacioacuten
S PHAST ndash Det Norske VeritasS CANARY ndash Quest Consultants IncUn Anaacutelisis de Estimacioacuten de Consecuencias usualmente consiste de lossiguientes subndashestudios
ndash Caacutelculo de descarga de sustancias inflamablescombustibles y toacutexicas(cantidades tasas duracioacuten etc)
ndash Caacutelculo de niveles de radiacioacuten sobrepresioacuten y concentraciones inflamablesyo toacutexicas
ndash Estimacioacuten de afectacioacuten a la integridad fiacutesica de personas y equipos A continuacioacuten se presenta la informacioacuten miacutenima requerida para ladeterminacioacuten de las zonas o aacutereas que podriacutean estar potencialmente expuestasa condiciones peligrosas
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S Composicioacuten temperatura y presioacuten del fluido antes del escape
S Propiedades fiacutesicas quiacutemicas y termodinaacutemicas de los componentes delfluido
S Ubicacioacuten y orientacioacuten del escape
S Flujo normal de operacioacuten
S Tiempo de cierre de vaacutelvulas
S Voluacutemenes de recipientes y tanques
S Dimensiones de las aacutereas de represamiento incluyendo diques de tanques
S Condiciones ambientales (velocidad del viento estabilidad atmosfeacutericahumedad relativa temperatura del airesuelo)
S Caracteriacutesticas del terreno asiacute como del aacuterea circundante543 Seleccioacuten de los Tamantildeos de Orificios de Fugas
Debido a la fuerte influencia de los diaacutemetros de orificios de fuga en los resultadosde las consecuencias finales es recomendable establecer tamantildeo de agujerosque representen casos o fugas menores medianas y mayores donde el rangode tamantildeos permita evaluar las consecuencias dentro y fuera de los liacutemites dela planta
Debido a la infinidad de diaacutemetros de tuberiacuteas y equipos existentes en unainstalacioacuten es faacutecil intuir que existen infinitas combinaciones de diaacutemetros de
tuberiacuteas con relacioacuten al diaacutemetro equivalente de orificios de fugas Evaluar cadacaso requeririacutea de gran cantidad de ejercicios de caacutelculo Por esto se hacenecesario hacer una simplificacioacuten que permita llegar a un resultado con lasuficiente exactitud como para poder tener una herramienta clara para tomardecisiones
Normalmente las consecuencias de los escenarios evaluados pueden afectar apersonas y equipos dentro o fuera del liacutemite de propiedad de la instalacioacuten Paraafectacioacuten dentro de los liacutemites de propiedad los tamantildeos de agujeros pequentildeosy medianos usualmente dominan el riesgo debido a que son de mayorprobabilidad de ocurrencia y para efectos fuera de la cerca tamantildeos de agujeros
medianos y mayores los cuales dominaraacuten las severidades mayoresEn este sentido se recomienda seleccionar los diaacutemetros equivalentes deorificios de fuga dentro de los siguientes rangos
a Fuga menor
Orificios de 14rdquo hasta 1rdquo de diaacutemetro (625ndash25 mm)
Asociadas a fuga a traveacutes de empacaduras uniones estoperas de equiposrotativos corrosioacuten pinchazos y otros
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b Fuga mediana
Orificios de 1rdquo hasta 2rdquo de diaacutemetro (25 ndash50 mm) Asociada a perforacioacuten de tuberiacuteas o equipos defectos de fabricacioacuten yotros
c Fuga mayor
Orificios de 2rdquo hasta 6rdquo (Dentro de la instalacioacuten rotura total hastadiaacutemetros de tuberiacuteas de 6rdquo y fuera de la instalacioacuten rotura total del diaacutemetrode tuberiacutea)
El orificio de fuga maacuteximo a ser considerado seraacute el mayor diaacutemetro de fugaposible del cual se tengan datos estadiacutesticos de falla
Los valores seleccionados en este caso deberaacuten estar soportados por unaevaluacioacuten previa de la instalacioacuten en donde se evaluacutee la posibilidad ciertade rotura catastroacutefica
544 Criterios de Dantildeos
Los modelos de estimacioacuten de consecuencias se basan en el principio generalde que la severidad de una consecuencia es funcioacuten de la distancia a la fuentede descarga
La consecuencia es tambieacuten dependiente del objeto del estudio ya que si elpropoacutesito es por ejemplo evaluar efectos sobre el ser humano las consecuenciaspueden ser expresadas como fatalidades o lesiones mientras que si el objeto es
evaluar dantildeo a las propiedades tales como estructuras y edificios lasconsecuencias pueden ser peacuterdidas econoacutemicas La mayoriacutea de los estudioscuantitativos de riesgos consideran simultaacuteneamente diversos tipos deresultantes de incidentes (por ejemplo dantildeos a la propiedad y exposiciones asustancias inflamables combustibles yo toacutexicas) Para estimar riesgos se debeusar una unidad comuacuten de medida de consecuencias para cada tipo de efectos(muerte lesioacuten o peacuterdida monetaria) La dificultad en comparar diferentes tiposde efectos ha conducido al uso de las fatalidades (muertes) como el criterio decomparacioacuten predominante
Para obtener resultados significativos al usar la teacutecnica del Anaacutelisis Cuantitativo
de Riesgos es necesario establecer criterios de dantildeos relacionados con el nivelde peligro de intereacutes para el propoacutesito del estudio Los criterios de dantildeos estaacutenreferidos a los efectos de productos toacutexicos incendios y explosiones generadospor los escenarios de accidentes que podriacutean desarrollarse en cada una de lasunidades de proceso bajo estudio
Para evaluar los efectos sobre personas equipos y ambiente comoconsecuencia de ocurrencia de accidentes se requiere la adopcioacuten de criteriosde dantildeos los cuales representan un cierto nivel conocido de consecuencias parauna determinada exposicioacuten y duracioacuten
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Un meacutetodo para evaluar la consecuencia de una resultante de un accidente es
el modelo de efecto directo el cual predice efectos sobre personas o estructurasbasados en criterios predeterminados (por ejemplo si un individuo es expuestoa una cierta concentracioacuten de gas toacutexico entonces se supone la muerte delmismo) En realidad las consecuencias pueden no tener la forma de funcionesdiscretas sino conformar funciones de distribucioacuten de probabilidad Un meacutetodoestadiacutestico de evaluar una consecuencia es el Meacutetodo Probit el cual se describemas adelante
a Criterios de Dantildeo para Separacioacuten entre Equipos e Instalaciones
1 Efectos de Radiacioacuten Teacutermica
Los modelos de efectos de radiacioacuten teacutermica son bastante simples y estaacuten
soacutelidamente basados en trabajos experimentales sobre seres humanosanimales y estructuras Su principal debilidad surge cuando la duracioacuten dela exposicioacuten no es considerada Los criterios de dantildeos para radiacioacutensobre seres humanos consideran los efectos sobre piel descubiertaDada la gran cantidad de informacioacuten sobre el tema los modelos de efectosteacutermicos son faacuteciles de aplicar para estimar lesiones en humanos Noobstante los efectos teacutermicos sobre estructuras son maacutes difiacuteciles decalcular ya que debido a la radiacioacuten y conduccioacuten teacutermica es necesarioestimar perfiles de temperatura como consecuencia de un balance de calorneto a traveacutes de la estructuraLos criterios de dantildeos maacutes comuacutenmente utilizados se muestran en la Tabla1Los escenarios de mechurrios soacutelo se utilizan para efectos de separacioacutende equipos e instalaciones y no se consideraran como escenarios paraefectos del ACR
TABLA 1 EFECTOS DEBIDO A RADIACION TEacuteRMICA
Intensidad deRadiacioacuten (kWm2 )
Efecto Observado
139La piel humana puede estar expuesta por unperiacuteodo largo de tiempo sin producirse efectos
adversos serios Buettner [1951]
500Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 30 segundos Stoll andGreene [1959]
95Umbral de dolor alcanzable en 6 segundosquemaduras de segundo grado despueacutes de 20segundos
110Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 10 segundos Stoll andGreene [1959]
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Efecto ObservadoIntensidad de
Radiacioacuten (kWm2 )12 Fusioacuten de plaacutesticos Gelderblom [1980]
135
Energiacutea miacutenima requerida para dantildear materialesde bajo punto de fusioacuten (aluminio soldadura etc)Este valor es el criterio usado para separar tanquesde techo coacutenico
18 Degradacioacuten del aislamiento de cables eleacutectricosEPRI [1979]
211 No causaraacute la ignicioacuten espontaacutenea de la madera apesar del tiempo de exposicioacuten Koohyar [1967]
221
Liacutemite de exposicioacuten segura de los recipientes
horizontales para almacenamiento de GLP que nocuenten con proteccioacuten teacutermica MartinsenJohnson and Millsap [1989]
315
Las estructuras hechas de madera arderaacutenespontaacuteneamente despueacutes de una exposicioacuten de15 a 20 minutos US Department of Housing andUrban Development (HUD)
375 Dantildeo a los equipos de proceso BS 5980 [1990]
2 Efectos de Explosiones
Las explosiones de gases o vapores inflamables sean deflagraciones odetonaciones generan un frente de llama que se mueve a traveacutes de la nubedesde la fuente de ignicioacuten provocando una onda de choque o frente depresioacuten Despueacutes que el material combustible es consumido aunque elfrente de llama cesa la onda de presioacuten continuacutea su movimiento haciaafuera Una onda expansiva estaacute conformada por la onda de presioacuten y elviento siendo la onda de presioacuten la que causa el mayor dantildeo El dantildeo estaacutebasado en una sobrepresioacuten pico resultante del impacto de la ondaexpansiva sobre una estructura siendo tambieacuten funcioacuten de la tasa deincremento de presioacuten y de la duracioacuten de la onda La Tabla 2 muestra
estimados de dantildeos por sobrepresioacuten
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TABLA 2 DANtildeOS PRODUCIDOS POR SOBREPRESIOacuteN (Ref 5)
Presioacuten(lbpulg2 man) Dantildeos
003 Rotura ocasional de los vidrios de ventanas grandes sometidas atensioacuten
004 Nivel de ruido alto (143 dB) falla de vidrios por golpe soacutenico
01 Rotura de ventanas pequentildeas sometidas a tensioacuten
015 Presioacuten tiacutepica para rotura de vidrios
03 ldquoDistancia segurardquo(probabilidad de 095 de que no habraacute dantildeosserios por debajo de este valor)
04 Liacutemite de dantildeos estructurales menores
05 Ventanas pequentildeas y grandes generalmente destrozadas dantildeoocasional a marcos de ventanas07 Dantildeo menor a estructuras de viviendas
075 Rotura de ventanas pequentildeas que no esteacuten sometidas a tensioacuten
10 Demolicioacuten parcial de estructuras convencionales hacieacutendolasinhabitables
12Laacuteminas de asbestos acero o aluminio corrugados fallan y sedoblan Panales de madera (de construccioacuten de casas)destrozados
13 Marcos de acero de edificaciones ligeramente distorsionados
20 Colapso parcial de paredes y techos
23 Paredes de concreto no reforzados destrozados
23 Liacutemite inferior de dantildeo estructural serio
25 50 de destruccioacuten de los ladrillos de una casa
30 Edificaciones con marcos de acero deformada y arrancada desus bases
34 Rotura de tanques de almacenamiento de crudo
40 Cemento roto de edificaciones industriales ligeras
50 Potes de madera arrancados (ej potes de electricidad)
57 Destruccioacuten total de las viviendas
70 Vagones de tren cargados volteados70 ndash 80 Dantildeos y fallas por flexioacuten en paneles de ladrillo con espesor de 8rdquo
a 12rdquo
100 Probable destruccioacuten total de edificaciones Desplazamiento ydantildeos serios a maacutequinas y herramientas pesadas
120 Valor umbral para dantildeo pulmonar
150 ndash 350 Rotura del tiacutempano en el 50 de la poblacioacuten250 Dantildeo pulmonar severo
283 ndash 300 Liacutemite de abertura de craacuteteres
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b Criterios de Dantildeo para Planes de EmergenciaContingencia
1 Efectos ToacutexicosEntre las diversas razones que dificultan evaluar en forma precisa losefectos causados por exposiciones agudas a sustancias peligrosas semencionan
ndash Los seres humanos experimentan un amplio rango de efectos adversosa la salud cuya severidad variacutea con la intensidad y duracioacuten de laexposicioacuten
ndash Existe un amplio grado de variacioacuten de la respuesta entre individuos deuna poblacioacuten tiacutepica adultos nintildeos ancianos enfermos etc
ndash No hay suficiente informacioacuten sobre respuestas de seres humanos aexposicioacuten toacutexica para permitir una evaluacioacuten acertada o precisa delpeligro potencial de cada sustancia
ndash Algunas descargas envuelven componentes muacuteltiples haciendo maacutescompleja la obtencioacuten de su comportamiento y efectos sobre sereshumanos
El criterio de dantildeos para exposicioacuten de personas a productos toacutexicosadoptado por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional para efectosde planeamiento de emergencia y contingencia es el establecido por lasguiacuteas de planeamiento de respuestas a emergencias o ERPG (EmergencyResponse Planning Guidelines) publicadas por la Asociacioacuten
Norteamericana de Higienistas Industriales (AIHA)Tres rangos de concentracioacuten han sido definidos para consecuencias deexposicioacuten a una sustancia especiacutefica con base a las concentracionesmaacuteximas por debajo de las cuales se cree que casi todos los individuospudieran estar expuestos hasta una (1) hora sin
ERPG 1 Experimentar maacutes que un efecto leve y transitorio a la salud opercibir un olor desagradable claramente definido
ERPG 2 Experimentar o desarrollar efectos o siacutentomas irreversibles oserios a la salud que le impidan al individuo tomar accioacuten
ERPG 3 Experimentar o desarrollar efectos amenazadores a la saludEn caso de fuga de sustancias toacutexicas es recomendable evaluar el criteriode dantildeos IDLH (Inmediatamente Peligroso para la Vida y la Salud)publicado por el National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH) a los fines de orientar el tipo de proteccioacuten personal a utilizardurante la respuesta
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2 Efectos Radiacioacuten Teacutermica y Explosiones
Evento Criterio ObservacionesChorro defuego piscinaincendiada ybola de fuego(BLEVE)
16 Kwm2
(440BTUhrndashpie2)
Maacuteximo flujo de calor radiante permisiblepara exposicioacuten continua de personas sinofrecer peligro significativo
50 Kwm2
(1600BTUhrndashpie2)
Flujo de calor radiante en el cual podriacuteanocurrir quemaduras de segundo grado enla piel humana expuesta por 30 segundos
Chorro defuego y piscinaincendiada
727 Kwm2
(2700BTUhrndashpie2)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas durante 30 segundos
Bola de fuegoBLEVE
Dependiente deltiempo deduracioacuten(volumen
almacenado)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas
Explosiones 03 psig 5 de vidrios rotos Nivel liacutemite paralesiones por fragmentos de vidrio
10 psig Demolicioacuten parcial de estructurasconvencionales
24 psig Nivel de sobrepresioacuten para 1 de
fatalidad
3 Criterios de Dantildeo para Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos
A los efectos de cuantificar los efectos a seres humanos es necesarioseleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos depeligros de manera que el grado de peligro sea similar para todos losefectos
a Dosis Equivalentes de Dantildeos
La seleccioacuten de las dosis mencionadas debe ser tal que las
contribuciones de riesgos separadas para diferentes tipos depeligros pueden ser integradas en un riesgo total y tratados como unasola entidad
Para efectos del Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos en la IPPN se debeconsiderar como dosis peligrosas las que representan un nivel dedantildeo equivalente al 1 50 y 99 de fatalidades (Figura 2A) Estametodologiacutea permite cubrir el 99 de probabilidad de fatalidad entres rangos manejables Para obtener el riesgo total a la fatalidad seraacutenecesario sumar las porciones de aacuterea dentro de los rangos
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obtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas
(Figura 2B) Es decir Ff = (Ff 1 + Ff 2 + Ff 3) = (100ndash99) + (99ndash50) + (50ndash1)= (1+ 49 + 49)
Ff = 99 raquo 100donde
Ff= frecuencia de fatalidad totalFf 1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1 entre el 100 y 99Ff 2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2 entre el 99 y 50Ff 3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3 entre el 50 y 1
No obstante en el caacutelculo del riesgo individual donde el factor
tiempondashrecursos sea determinante se puede utilizar como dosisequivalente el 1 para los caacutelculos de consecuencias considerandoen el caacutelculo de riesgo individual una probabilidad de fatalidad del99 lo cual arrojariacutea resultados conservadores permitiendo tomardecisiones con un miacutenimo esfuerzo (Figura 2C)
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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PDVSA
Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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53 Estimacioacuten de Frecuencias
La frecuencia de falla de un componente particular (recipiente tuberiacutea y otros)puede ser deducida a partir de informacioacuten histoacuterica y si es posible soportada en
juicios de expertos que tomen en cuenta diferencias entre caracteriacutesticas de laplanta analizada y las que pudiesen haber estado envueltas en los registroshistoacutericos de fallas
La frecuencia de falla puede ser sintetizada por un Anaacutelisis de Arbol de Fallas ode Arbol de Eventos En el Anexo A se presenta una breve descripcioacuten de estasmetodologiacuteas
Cualquiera sea el enfoque usado es necesario aplicar un buen juicio deingenieriacutea para determinar cual informacioacuten es la maacutes relevante para la planta en
cuestioacuten Generalmente se usa informacioacuten geneacuterica de fallas obtenidas devarias fuentes y suponiendo que una planta es operada de acuerdo a estaacutendaresrazonables la misma no tendriacutea porque fallar con mayor o menor frecuencia queaquellas en donde se originoacute la informacioacuten de fallas
El tipo de base de datos geneacuterica a utilizar depende de la naturaleza del procesoo instalacioacuten seguacuten se indica a continuacioacuten
Negocio o Instalacioacuten Base de DatosExploracioacuten Produccioacuten y MejoramientoTierra Firme y Costa Afuera Anexo A
Refinacioacuten Suministro y Procesamientode Gas Anexo A
Sistemas de transmisioacuten oleoductospoliductos gasoductos fuera deinstalaciones
IRndashSndash15
El objetivo primordial es manejar una base comuacuten de informacioacuten basada endatos provenientes de diferentes fuentes de la Industria Petrolera y Petroquiacutemicamundial Esto permite obtener resultados similares en toda la industria ymantener consistencia en la toma de decisiones y aplicacioacuten de inversiones paracontrol de riesgos en las diferentes aacutereas de operacioacuten
54 Estimacioacuten de Consecuencias
La estimacioacuten de consecuencias es el teacutermino aplicado al uso de una serie demodelos matemaacuteticos para estimar el aacuterea afectada (consecuencias) por lospeligros originados en diferentes escenarios de accidentes
541 Escenarios
Tiacutepicamente los escenarios incluidos en un anaacutelisis de consecuencias de unainstalacioacuten que procese hidrocarburos son
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ndash Fugas de fluidos toacutexicos yo inflamablescombustibles de equipos de proceso
tuberiacuteas y tanques de almacenamiento ndash Incendios que envuelven fugas de productos inflamables ndash Explosiones de nubes de vapor ndash Ocurrencia de bola de fuego (BLEVE) en recipientes de proceso presurizados
conteniendo gases licuados inflamablesLas consecuencias originadas por los peligros de los escenarios de accidentesanteriormente listados incluyen Seres Humanos (TrabajadoresTerceros) yEquipos (Activos)
ndash Exposicioacuten de personas a vapores toacutexicos ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a radiacioacuten teacutermica ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a ondas de sobrepresioacuten
o proyeccioacuten de fragmentos de material producto de la rotura derecipientes
542 Modelos de Simulacioacuten Caacutelculos
Dado que la estimacioacuten de consecuencias implica un alto nivel de complejidady requiere una prediccioacuten lo maacutes exacta posible del aacuterea afectada por cadapeligro es importante usar modelos apropiados para cada escenario especiacuteficoy al mismo tiempo aquellos que hayan demostrado proveer prediccionesrazonablemente precisas comparadas con los resultados obtenidos en pruebas
de campo a gran escala o en accidentes previosPor cuanto la ejecucioacuten de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos implica larealizacioacuten de gran cantidad de operaciones matemaacuteticas para la estimacioacuten deconsecuencias es recomendable el uso de paquetes computarizados quecontengan modelos validados para este fin En liacutenea con esto PDVSA haaprobado el uso de las siguientes herramientas de simulacioacuten
S PHAST ndash Det Norske VeritasS CANARY ndash Quest Consultants IncUn Anaacutelisis de Estimacioacuten de Consecuencias usualmente consiste de lossiguientes subndashestudios
ndash Caacutelculo de descarga de sustancias inflamablescombustibles y toacutexicas(cantidades tasas duracioacuten etc)
ndash Caacutelculo de niveles de radiacioacuten sobrepresioacuten y concentraciones inflamablesyo toacutexicas
ndash Estimacioacuten de afectacioacuten a la integridad fiacutesica de personas y equipos A continuacioacuten se presenta la informacioacuten miacutenima requerida para ladeterminacioacuten de las zonas o aacutereas que podriacutean estar potencialmente expuestasa condiciones peligrosas
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S Composicioacuten temperatura y presioacuten del fluido antes del escape
S Propiedades fiacutesicas quiacutemicas y termodinaacutemicas de los componentes delfluido
S Ubicacioacuten y orientacioacuten del escape
S Flujo normal de operacioacuten
S Tiempo de cierre de vaacutelvulas
S Voluacutemenes de recipientes y tanques
S Dimensiones de las aacutereas de represamiento incluyendo diques de tanques
S Condiciones ambientales (velocidad del viento estabilidad atmosfeacutericahumedad relativa temperatura del airesuelo)
S Caracteriacutesticas del terreno asiacute como del aacuterea circundante543 Seleccioacuten de los Tamantildeos de Orificios de Fugas
Debido a la fuerte influencia de los diaacutemetros de orificios de fuga en los resultadosde las consecuencias finales es recomendable establecer tamantildeo de agujerosque representen casos o fugas menores medianas y mayores donde el rangode tamantildeos permita evaluar las consecuencias dentro y fuera de los liacutemites dela planta
Debido a la infinidad de diaacutemetros de tuberiacuteas y equipos existentes en unainstalacioacuten es faacutecil intuir que existen infinitas combinaciones de diaacutemetros de
tuberiacuteas con relacioacuten al diaacutemetro equivalente de orificios de fugas Evaluar cadacaso requeririacutea de gran cantidad de ejercicios de caacutelculo Por esto se hacenecesario hacer una simplificacioacuten que permita llegar a un resultado con lasuficiente exactitud como para poder tener una herramienta clara para tomardecisiones
Normalmente las consecuencias de los escenarios evaluados pueden afectar apersonas y equipos dentro o fuera del liacutemite de propiedad de la instalacioacuten Paraafectacioacuten dentro de los liacutemites de propiedad los tamantildeos de agujeros pequentildeosy medianos usualmente dominan el riesgo debido a que son de mayorprobabilidad de ocurrencia y para efectos fuera de la cerca tamantildeos de agujeros
medianos y mayores los cuales dominaraacuten las severidades mayoresEn este sentido se recomienda seleccionar los diaacutemetros equivalentes deorificios de fuga dentro de los siguientes rangos
a Fuga menor
Orificios de 14rdquo hasta 1rdquo de diaacutemetro (625ndash25 mm)
Asociadas a fuga a traveacutes de empacaduras uniones estoperas de equiposrotativos corrosioacuten pinchazos y otros
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b Fuga mediana
Orificios de 1rdquo hasta 2rdquo de diaacutemetro (25 ndash50 mm) Asociada a perforacioacuten de tuberiacuteas o equipos defectos de fabricacioacuten yotros
c Fuga mayor
Orificios de 2rdquo hasta 6rdquo (Dentro de la instalacioacuten rotura total hastadiaacutemetros de tuberiacuteas de 6rdquo y fuera de la instalacioacuten rotura total del diaacutemetrode tuberiacutea)
El orificio de fuga maacuteximo a ser considerado seraacute el mayor diaacutemetro de fugaposible del cual se tengan datos estadiacutesticos de falla
Los valores seleccionados en este caso deberaacuten estar soportados por unaevaluacioacuten previa de la instalacioacuten en donde se evaluacutee la posibilidad ciertade rotura catastroacutefica
544 Criterios de Dantildeos
Los modelos de estimacioacuten de consecuencias se basan en el principio generalde que la severidad de una consecuencia es funcioacuten de la distancia a la fuentede descarga
La consecuencia es tambieacuten dependiente del objeto del estudio ya que si elpropoacutesito es por ejemplo evaluar efectos sobre el ser humano las consecuenciaspueden ser expresadas como fatalidades o lesiones mientras que si el objeto es
evaluar dantildeo a las propiedades tales como estructuras y edificios lasconsecuencias pueden ser peacuterdidas econoacutemicas La mayoriacutea de los estudioscuantitativos de riesgos consideran simultaacuteneamente diversos tipos deresultantes de incidentes (por ejemplo dantildeos a la propiedad y exposiciones asustancias inflamables combustibles yo toacutexicas) Para estimar riesgos se debeusar una unidad comuacuten de medida de consecuencias para cada tipo de efectos(muerte lesioacuten o peacuterdida monetaria) La dificultad en comparar diferentes tiposde efectos ha conducido al uso de las fatalidades (muertes) como el criterio decomparacioacuten predominante
Para obtener resultados significativos al usar la teacutecnica del Anaacutelisis Cuantitativo
de Riesgos es necesario establecer criterios de dantildeos relacionados con el nivelde peligro de intereacutes para el propoacutesito del estudio Los criterios de dantildeos estaacutenreferidos a los efectos de productos toacutexicos incendios y explosiones generadospor los escenarios de accidentes que podriacutean desarrollarse en cada una de lasunidades de proceso bajo estudio
Para evaluar los efectos sobre personas equipos y ambiente comoconsecuencia de ocurrencia de accidentes se requiere la adopcioacuten de criteriosde dantildeos los cuales representan un cierto nivel conocido de consecuencias parauna determinada exposicioacuten y duracioacuten
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Un meacutetodo para evaluar la consecuencia de una resultante de un accidente es
el modelo de efecto directo el cual predice efectos sobre personas o estructurasbasados en criterios predeterminados (por ejemplo si un individuo es expuestoa una cierta concentracioacuten de gas toacutexico entonces se supone la muerte delmismo) En realidad las consecuencias pueden no tener la forma de funcionesdiscretas sino conformar funciones de distribucioacuten de probabilidad Un meacutetodoestadiacutestico de evaluar una consecuencia es el Meacutetodo Probit el cual se describemas adelante
a Criterios de Dantildeo para Separacioacuten entre Equipos e Instalaciones
1 Efectos de Radiacioacuten Teacutermica
Los modelos de efectos de radiacioacuten teacutermica son bastante simples y estaacuten
soacutelidamente basados en trabajos experimentales sobre seres humanosanimales y estructuras Su principal debilidad surge cuando la duracioacuten dela exposicioacuten no es considerada Los criterios de dantildeos para radiacioacutensobre seres humanos consideran los efectos sobre piel descubiertaDada la gran cantidad de informacioacuten sobre el tema los modelos de efectosteacutermicos son faacuteciles de aplicar para estimar lesiones en humanos Noobstante los efectos teacutermicos sobre estructuras son maacutes difiacuteciles decalcular ya que debido a la radiacioacuten y conduccioacuten teacutermica es necesarioestimar perfiles de temperatura como consecuencia de un balance de calorneto a traveacutes de la estructuraLos criterios de dantildeos maacutes comuacutenmente utilizados se muestran en la Tabla1Los escenarios de mechurrios soacutelo se utilizan para efectos de separacioacutende equipos e instalaciones y no se consideraran como escenarios paraefectos del ACR
TABLA 1 EFECTOS DEBIDO A RADIACION TEacuteRMICA
Intensidad deRadiacioacuten (kWm2 )
Efecto Observado
139La piel humana puede estar expuesta por unperiacuteodo largo de tiempo sin producirse efectos
adversos serios Buettner [1951]
500Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 30 segundos Stoll andGreene [1959]
95Umbral de dolor alcanzable en 6 segundosquemaduras de segundo grado despueacutes de 20segundos
110Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 10 segundos Stoll andGreene [1959]
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Efecto ObservadoIntensidad de
Radiacioacuten (kWm2 )12 Fusioacuten de plaacutesticos Gelderblom [1980]
135
Energiacutea miacutenima requerida para dantildear materialesde bajo punto de fusioacuten (aluminio soldadura etc)Este valor es el criterio usado para separar tanquesde techo coacutenico
18 Degradacioacuten del aislamiento de cables eleacutectricosEPRI [1979]
211 No causaraacute la ignicioacuten espontaacutenea de la madera apesar del tiempo de exposicioacuten Koohyar [1967]
221
Liacutemite de exposicioacuten segura de los recipientes
horizontales para almacenamiento de GLP que nocuenten con proteccioacuten teacutermica MartinsenJohnson and Millsap [1989]
315
Las estructuras hechas de madera arderaacutenespontaacuteneamente despueacutes de una exposicioacuten de15 a 20 minutos US Department of Housing andUrban Development (HUD)
375 Dantildeo a los equipos de proceso BS 5980 [1990]
2 Efectos de Explosiones
Las explosiones de gases o vapores inflamables sean deflagraciones odetonaciones generan un frente de llama que se mueve a traveacutes de la nubedesde la fuente de ignicioacuten provocando una onda de choque o frente depresioacuten Despueacutes que el material combustible es consumido aunque elfrente de llama cesa la onda de presioacuten continuacutea su movimiento haciaafuera Una onda expansiva estaacute conformada por la onda de presioacuten y elviento siendo la onda de presioacuten la que causa el mayor dantildeo El dantildeo estaacutebasado en una sobrepresioacuten pico resultante del impacto de la ondaexpansiva sobre una estructura siendo tambieacuten funcioacuten de la tasa deincremento de presioacuten y de la duracioacuten de la onda La Tabla 2 muestra
estimados de dantildeos por sobrepresioacuten
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TABLA 2 DANtildeOS PRODUCIDOS POR SOBREPRESIOacuteN (Ref 5)
Presioacuten(lbpulg2 man) Dantildeos
003 Rotura ocasional de los vidrios de ventanas grandes sometidas atensioacuten
004 Nivel de ruido alto (143 dB) falla de vidrios por golpe soacutenico
01 Rotura de ventanas pequentildeas sometidas a tensioacuten
015 Presioacuten tiacutepica para rotura de vidrios
03 ldquoDistancia segurardquo(probabilidad de 095 de que no habraacute dantildeosserios por debajo de este valor)
04 Liacutemite de dantildeos estructurales menores
05 Ventanas pequentildeas y grandes generalmente destrozadas dantildeoocasional a marcos de ventanas07 Dantildeo menor a estructuras de viviendas
075 Rotura de ventanas pequentildeas que no esteacuten sometidas a tensioacuten
10 Demolicioacuten parcial de estructuras convencionales hacieacutendolasinhabitables
12Laacuteminas de asbestos acero o aluminio corrugados fallan y sedoblan Panales de madera (de construccioacuten de casas)destrozados
13 Marcos de acero de edificaciones ligeramente distorsionados
20 Colapso parcial de paredes y techos
23 Paredes de concreto no reforzados destrozados
23 Liacutemite inferior de dantildeo estructural serio
25 50 de destruccioacuten de los ladrillos de una casa
30 Edificaciones con marcos de acero deformada y arrancada desus bases
34 Rotura de tanques de almacenamiento de crudo
40 Cemento roto de edificaciones industriales ligeras
50 Potes de madera arrancados (ej potes de electricidad)
57 Destruccioacuten total de las viviendas
70 Vagones de tren cargados volteados70 ndash 80 Dantildeos y fallas por flexioacuten en paneles de ladrillo con espesor de 8rdquo
a 12rdquo
100 Probable destruccioacuten total de edificaciones Desplazamiento ydantildeos serios a maacutequinas y herramientas pesadas
120 Valor umbral para dantildeo pulmonar
150 ndash 350 Rotura del tiacutempano en el 50 de la poblacioacuten250 Dantildeo pulmonar severo
283 ndash 300 Liacutemite de abertura de craacuteteres
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b Criterios de Dantildeo para Planes de EmergenciaContingencia
1 Efectos ToacutexicosEntre las diversas razones que dificultan evaluar en forma precisa losefectos causados por exposiciones agudas a sustancias peligrosas semencionan
ndash Los seres humanos experimentan un amplio rango de efectos adversosa la salud cuya severidad variacutea con la intensidad y duracioacuten de laexposicioacuten
ndash Existe un amplio grado de variacioacuten de la respuesta entre individuos deuna poblacioacuten tiacutepica adultos nintildeos ancianos enfermos etc
ndash No hay suficiente informacioacuten sobre respuestas de seres humanos aexposicioacuten toacutexica para permitir una evaluacioacuten acertada o precisa delpeligro potencial de cada sustancia
ndash Algunas descargas envuelven componentes muacuteltiples haciendo maacutescompleja la obtencioacuten de su comportamiento y efectos sobre sereshumanos
El criterio de dantildeos para exposicioacuten de personas a productos toacutexicosadoptado por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional para efectosde planeamiento de emergencia y contingencia es el establecido por lasguiacuteas de planeamiento de respuestas a emergencias o ERPG (EmergencyResponse Planning Guidelines) publicadas por la Asociacioacuten
Norteamericana de Higienistas Industriales (AIHA)Tres rangos de concentracioacuten han sido definidos para consecuencias deexposicioacuten a una sustancia especiacutefica con base a las concentracionesmaacuteximas por debajo de las cuales se cree que casi todos los individuospudieran estar expuestos hasta una (1) hora sin
ERPG 1 Experimentar maacutes que un efecto leve y transitorio a la salud opercibir un olor desagradable claramente definido
ERPG 2 Experimentar o desarrollar efectos o siacutentomas irreversibles oserios a la salud que le impidan al individuo tomar accioacuten
ERPG 3 Experimentar o desarrollar efectos amenazadores a la saludEn caso de fuga de sustancias toacutexicas es recomendable evaluar el criteriode dantildeos IDLH (Inmediatamente Peligroso para la Vida y la Salud)publicado por el National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH) a los fines de orientar el tipo de proteccioacuten personal a utilizardurante la respuesta
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2 Efectos Radiacioacuten Teacutermica y Explosiones
Evento Criterio ObservacionesChorro defuego piscinaincendiada ybola de fuego(BLEVE)
16 Kwm2
(440BTUhrndashpie2)
Maacuteximo flujo de calor radiante permisiblepara exposicioacuten continua de personas sinofrecer peligro significativo
50 Kwm2
(1600BTUhrndashpie2)
Flujo de calor radiante en el cual podriacuteanocurrir quemaduras de segundo grado enla piel humana expuesta por 30 segundos
Chorro defuego y piscinaincendiada
727 Kwm2
(2700BTUhrndashpie2)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas durante 30 segundos
Bola de fuegoBLEVE
Dependiente deltiempo deduracioacuten(volumen
almacenado)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas
Explosiones 03 psig 5 de vidrios rotos Nivel liacutemite paralesiones por fragmentos de vidrio
10 psig Demolicioacuten parcial de estructurasconvencionales
24 psig Nivel de sobrepresioacuten para 1 de
fatalidad
3 Criterios de Dantildeo para Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos
A los efectos de cuantificar los efectos a seres humanos es necesarioseleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos depeligros de manera que el grado de peligro sea similar para todos losefectos
a Dosis Equivalentes de Dantildeos
La seleccioacuten de las dosis mencionadas debe ser tal que las
contribuciones de riesgos separadas para diferentes tipos depeligros pueden ser integradas en un riesgo total y tratados como unasola entidad
Para efectos del Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos en la IPPN se debeconsiderar como dosis peligrosas las que representan un nivel dedantildeo equivalente al 1 50 y 99 de fatalidades (Figura 2A) Estametodologiacutea permite cubrir el 99 de probabilidad de fatalidad entres rangos manejables Para obtener el riesgo total a la fatalidad seraacutenecesario sumar las porciones de aacuterea dentro de los rangos
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obtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas
(Figura 2B) Es decir Ff = (Ff 1 + Ff 2 + Ff 3) = (100ndash99) + (99ndash50) + (50ndash1)= (1+ 49 + 49)
Ff = 99 raquo 100donde
Ff= frecuencia de fatalidad totalFf 1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1 entre el 100 y 99Ff 2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2 entre el 99 y 50Ff 3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3 entre el 50 y 1
No obstante en el caacutelculo del riesgo individual donde el factor
tiempondashrecursos sea determinante se puede utilizar como dosisequivalente el 1 para los caacutelculos de consecuencias considerandoen el caacutelculo de riesgo individual una probabilidad de fatalidad del99 lo cual arrojariacutea resultados conservadores permitiendo tomardecisiones con un miacutenimo esfuerzo (Figura 2C)
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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PDVSA
Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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ndash Fugas de fluidos toacutexicos yo inflamablescombustibles de equipos de proceso
tuberiacuteas y tanques de almacenamiento ndash Incendios que envuelven fugas de productos inflamables ndash Explosiones de nubes de vapor ndash Ocurrencia de bola de fuego (BLEVE) en recipientes de proceso presurizados
conteniendo gases licuados inflamablesLas consecuencias originadas por los peligros de los escenarios de accidentesanteriormente listados incluyen Seres Humanos (TrabajadoresTerceros) yEquipos (Activos)
ndash Exposicioacuten de personas a vapores toacutexicos ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a radiacioacuten teacutermica ndash Exposicioacuten de personas equipos y propiedades a ondas de sobrepresioacuten
o proyeccioacuten de fragmentos de material producto de la rotura derecipientes
542 Modelos de Simulacioacuten Caacutelculos
Dado que la estimacioacuten de consecuencias implica un alto nivel de complejidady requiere una prediccioacuten lo maacutes exacta posible del aacuterea afectada por cadapeligro es importante usar modelos apropiados para cada escenario especiacuteficoy al mismo tiempo aquellos que hayan demostrado proveer prediccionesrazonablemente precisas comparadas con los resultados obtenidos en pruebas
de campo a gran escala o en accidentes previosPor cuanto la ejecucioacuten de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos implica larealizacioacuten de gran cantidad de operaciones matemaacuteticas para la estimacioacuten deconsecuencias es recomendable el uso de paquetes computarizados quecontengan modelos validados para este fin En liacutenea con esto PDVSA haaprobado el uso de las siguientes herramientas de simulacioacuten
S PHAST ndash Det Norske VeritasS CANARY ndash Quest Consultants IncUn Anaacutelisis de Estimacioacuten de Consecuencias usualmente consiste de lossiguientes subndashestudios
ndash Caacutelculo de descarga de sustancias inflamablescombustibles y toacutexicas(cantidades tasas duracioacuten etc)
ndash Caacutelculo de niveles de radiacioacuten sobrepresioacuten y concentraciones inflamablesyo toacutexicas
ndash Estimacioacuten de afectacioacuten a la integridad fiacutesica de personas y equipos A continuacioacuten se presenta la informacioacuten miacutenima requerida para ladeterminacioacuten de las zonas o aacutereas que podriacutean estar potencialmente expuestasa condiciones peligrosas
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S Composicioacuten temperatura y presioacuten del fluido antes del escape
S Propiedades fiacutesicas quiacutemicas y termodinaacutemicas de los componentes delfluido
S Ubicacioacuten y orientacioacuten del escape
S Flujo normal de operacioacuten
S Tiempo de cierre de vaacutelvulas
S Voluacutemenes de recipientes y tanques
S Dimensiones de las aacutereas de represamiento incluyendo diques de tanques
S Condiciones ambientales (velocidad del viento estabilidad atmosfeacutericahumedad relativa temperatura del airesuelo)
S Caracteriacutesticas del terreno asiacute como del aacuterea circundante543 Seleccioacuten de los Tamantildeos de Orificios de Fugas
Debido a la fuerte influencia de los diaacutemetros de orificios de fuga en los resultadosde las consecuencias finales es recomendable establecer tamantildeo de agujerosque representen casos o fugas menores medianas y mayores donde el rangode tamantildeos permita evaluar las consecuencias dentro y fuera de los liacutemites dela planta
Debido a la infinidad de diaacutemetros de tuberiacuteas y equipos existentes en unainstalacioacuten es faacutecil intuir que existen infinitas combinaciones de diaacutemetros de
tuberiacuteas con relacioacuten al diaacutemetro equivalente de orificios de fugas Evaluar cadacaso requeririacutea de gran cantidad de ejercicios de caacutelculo Por esto se hacenecesario hacer una simplificacioacuten que permita llegar a un resultado con lasuficiente exactitud como para poder tener una herramienta clara para tomardecisiones
Normalmente las consecuencias de los escenarios evaluados pueden afectar apersonas y equipos dentro o fuera del liacutemite de propiedad de la instalacioacuten Paraafectacioacuten dentro de los liacutemites de propiedad los tamantildeos de agujeros pequentildeosy medianos usualmente dominan el riesgo debido a que son de mayorprobabilidad de ocurrencia y para efectos fuera de la cerca tamantildeos de agujeros
medianos y mayores los cuales dominaraacuten las severidades mayoresEn este sentido se recomienda seleccionar los diaacutemetros equivalentes deorificios de fuga dentro de los siguientes rangos
a Fuga menor
Orificios de 14rdquo hasta 1rdquo de diaacutemetro (625ndash25 mm)
Asociadas a fuga a traveacutes de empacaduras uniones estoperas de equiposrotativos corrosioacuten pinchazos y otros
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b Fuga mediana
Orificios de 1rdquo hasta 2rdquo de diaacutemetro (25 ndash50 mm) Asociada a perforacioacuten de tuberiacuteas o equipos defectos de fabricacioacuten yotros
c Fuga mayor
Orificios de 2rdquo hasta 6rdquo (Dentro de la instalacioacuten rotura total hastadiaacutemetros de tuberiacuteas de 6rdquo y fuera de la instalacioacuten rotura total del diaacutemetrode tuberiacutea)
El orificio de fuga maacuteximo a ser considerado seraacute el mayor diaacutemetro de fugaposible del cual se tengan datos estadiacutesticos de falla
Los valores seleccionados en este caso deberaacuten estar soportados por unaevaluacioacuten previa de la instalacioacuten en donde se evaluacutee la posibilidad ciertade rotura catastroacutefica
544 Criterios de Dantildeos
Los modelos de estimacioacuten de consecuencias se basan en el principio generalde que la severidad de una consecuencia es funcioacuten de la distancia a la fuentede descarga
La consecuencia es tambieacuten dependiente del objeto del estudio ya que si elpropoacutesito es por ejemplo evaluar efectos sobre el ser humano las consecuenciaspueden ser expresadas como fatalidades o lesiones mientras que si el objeto es
evaluar dantildeo a las propiedades tales como estructuras y edificios lasconsecuencias pueden ser peacuterdidas econoacutemicas La mayoriacutea de los estudioscuantitativos de riesgos consideran simultaacuteneamente diversos tipos deresultantes de incidentes (por ejemplo dantildeos a la propiedad y exposiciones asustancias inflamables combustibles yo toacutexicas) Para estimar riesgos se debeusar una unidad comuacuten de medida de consecuencias para cada tipo de efectos(muerte lesioacuten o peacuterdida monetaria) La dificultad en comparar diferentes tiposde efectos ha conducido al uso de las fatalidades (muertes) como el criterio decomparacioacuten predominante
Para obtener resultados significativos al usar la teacutecnica del Anaacutelisis Cuantitativo
de Riesgos es necesario establecer criterios de dantildeos relacionados con el nivelde peligro de intereacutes para el propoacutesito del estudio Los criterios de dantildeos estaacutenreferidos a los efectos de productos toacutexicos incendios y explosiones generadospor los escenarios de accidentes que podriacutean desarrollarse en cada una de lasunidades de proceso bajo estudio
Para evaluar los efectos sobre personas equipos y ambiente comoconsecuencia de ocurrencia de accidentes se requiere la adopcioacuten de criteriosde dantildeos los cuales representan un cierto nivel conocido de consecuencias parauna determinada exposicioacuten y duracioacuten
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Un meacutetodo para evaluar la consecuencia de una resultante de un accidente es
el modelo de efecto directo el cual predice efectos sobre personas o estructurasbasados en criterios predeterminados (por ejemplo si un individuo es expuestoa una cierta concentracioacuten de gas toacutexico entonces se supone la muerte delmismo) En realidad las consecuencias pueden no tener la forma de funcionesdiscretas sino conformar funciones de distribucioacuten de probabilidad Un meacutetodoestadiacutestico de evaluar una consecuencia es el Meacutetodo Probit el cual se describemas adelante
a Criterios de Dantildeo para Separacioacuten entre Equipos e Instalaciones
1 Efectos de Radiacioacuten Teacutermica
Los modelos de efectos de radiacioacuten teacutermica son bastante simples y estaacuten
soacutelidamente basados en trabajos experimentales sobre seres humanosanimales y estructuras Su principal debilidad surge cuando la duracioacuten dela exposicioacuten no es considerada Los criterios de dantildeos para radiacioacutensobre seres humanos consideran los efectos sobre piel descubiertaDada la gran cantidad de informacioacuten sobre el tema los modelos de efectosteacutermicos son faacuteciles de aplicar para estimar lesiones en humanos Noobstante los efectos teacutermicos sobre estructuras son maacutes difiacuteciles decalcular ya que debido a la radiacioacuten y conduccioacuten teacutermica es necesarioestimar perfiles de temperatura como consecuencia de un balance de calorneto a traveacutes de la estructuraLos criterios de dantildeos maacutes comuacutenmente utilizados se muestran en la Tabla1Los escenarios de mechurrios soacutelo se utilizan para efectos de separacioacutende equipos e instalaciones y no se consideraran como escenarios paraefectos del ACR
TABLA 1 EFECTOS DEBIDO A RADIACION TEacuteRMICA
Intensidad deRadiacioacuten (kWm2 )
Efecto Observado
139La piel humana puede estar expuesta por unperiacuteodo largo de tiempo sin producirse efectos
adversos serios Buettner [1951]
500Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 30 segundos Stoll andGreene [1959]
95Umbral de dolor alcanzable en 6 segundosquemaduras de segundo grado despueacutes de 20segundos
110Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 10 segundos Stoll andGreene [1959]
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Efecto ObservadoIntensidad de
Radiacioacuten (kWm2 )12 Fusioacuten de plaacutesticos Gelderblom [1980]
135
Energiacutea miacutenima requerida para dantildear materialesde bajo punto de fusioacuten (aluminio soldadura etc)Este valor es el criterio usado para separar tanquesde techo coacutenico
18 Degradacioacuten del aislamiento de cables eleacutectricosEPRI [1979]
211 No causaraacute la ignicioacuten espontaacutenea de la madera apesar del tiempo de exposicioacuten Koohyar [1967]
221
Liacutemite de exposicioacuten segura de los recipientes
horizontales para almacenamiento de GLP que nocuenten con proteccioacuten teacutermica MartinsenJohnson and Millsap [1989]
315
Las estructuras hechas de madera arderaacutenespontaacuteneamente despueacutes de una exposicioacuten de15 a 20 minutos US Department of Housing andUrban Development (HUD)
375 Dantildeo a los equipos de proceso BS 5980 [1990]
2 Efectos de Explosiones
Las explosiones de gases o vapores inflamables sean deflagraciones odetonaciones generan un frente de llama que se mueve a traveacutes de la nubedesde la fuente de ignicioacuten provocando una onda de choque o frente depresioacuten Despueacutes que el material combustible es consumido aunque elfrente de llama cesa la onda de presioacuten continuacutea su movimiento haciaafuera Una onda expansiva estaacute conformada por la onda de presioacuten y elviento siendo la onda de presioacuten la que causa el mayor dantildeo El dantildeo estaacutebasado en una sobrepresioacuten pico resultante del impacto de la ondaexpansiva sobre una estructura siendo tambieacuten funcioacuten de la tasa deincremento de presioacuten y de la duracioacuten de la onda La Tabla 2 muestra
estimados de dantildeos por sobrepresioacuten
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TABLA 2 DANtildeOS PRODUCIDOS POR SOBREPRESIOacuteN (Ref 5)
Presioacuten(lbpulg2 man) Dantildeos
003 Rotura ocasional de los vidrios de ventanas grandes sometidas atensioacuten
004 Nivel de ruido alto (143 dB) falla de vidrios por golpe soacutenico
01 Rotura de ventanas pequentildeas sometidas a tensioacuten
015 Presioacuten tiacutepica para rotura de vidrios
03 ldquoDistancia segurardquo(probabilidad de 095 de que no habraacute dantildeosserios por debajo de este valor)
04 Liacutemite de dantildeos estructurales menores
05 Ventanas pequentildeas y grandes generalmente destrozadas dantildeoocasional a marcos de ventanas07 Dantildeo menor a estructuras de viviendas
075 Rotura de ventanas pequentildeas que no esteacuten sometidas a tensioacuten
10 Demolicioacuten parcial de estructuras convencionales hacieacutendolasinhabitables
12Laacuteminas de asbestos acero o aluminio corrugados fallan y sedoblan Panales de madera (de construccioacuten de casas)destrozados
13 Marcos de acero de edificaciones ligeramente distorsionados
20 Colapso parcial de paredes y techos
23 Paredes de concreto no reforzados destrozados
23 Liacutemite inferior de dantildeo estructural serio
25 50 de destruccioacuten de los ladrillos de una casa
30 Edificaciones con marcos de acero deformada y arrancada desus bases
34 Rotura de tanques de almacenamiento de crudo
40 Cemento roto de edificaciones industriales ligeras
50 Potes de madera arrancados (ej potes de electricidad)
57 Destruccioacuten total de las viviendas
70 Vagones de tren cargados volteados70 ndash 80 Dantildeos y fallas por flexioacuten en paneles de ladrillo con espesor de 8rdquo
a 12rdquo
100 Probable destruccioacuten total de edificaciones Desplazamiento ydantildeos serios a maacutequinas y herramientas pesadas
120 Valor umbral para dantildeo pulmonar
150 ndash 350 Rotura del tiacutempano en el 50 de la poblacioacuten250 Dantildeo pulmonar severo
283 ndash 300 Liacutemite de abertura de craacuteteres
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b Criterios de Dantildeo para Planes de EmergenciaContingencia
1 Efectos ToacutexicosEntre las diversas razones que dificultan evaluar en forma precisa losefectos causados por exposiciones agudas a sustancias peligrosas semencionan
ndash Los seres humanos experimentan un amplio rango de efectos adversosa la salud cuya severidad variacutea con la intensidad y duracioacuten de laexposicioacuten
ndash Existe un amplio grado de variacioacuten de la respuesta entre individuos deuna poblacioacuten tiacutepica adultos nintildeos ancianos enfermos etc
ndash No hay suficiente informacioacuten sobre respuestas de seres humanos aexposicioacuten toacutexica para permitir una evaluacioacuten acertada o precisa delpeligro potencial de cada sustancia
ndash Algunas descargas envuelven componentes muacuteltiples haciendo maacutescompleja la obtencioacuten de su comportamiento y efectos sobre sereshumanos
El criterio de dantildeos para exposicioacuten de personas a productos toacutexicosadoptado por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional para efectosde planeamiento de emergencia y contingencia es el establecido por lasguiacuteas de planeamiento de respuestas a emergencias o ERPG (EmergencyResponse Planning Guidelines) publicadas por la Asociacioacuten
Norteamericana de Higienistas Industriales (AIHA)Tres rangos de concentracioacuten han sido definidos para consecuencias deexposicioacuten a una sustancia especiacutefica con base a las concentracionesmaacuteximas por debajo de las cuales se cree que casi todos los individuospudieran estar expuestos hasta una (1) hora sin
ERPG 1 Experimentar maacutes que un efecto leve y transitorio a la salud opercibir un olor desagradable claramente definido
ERPG 2 Experimentar o desarrollar efectos o siacutentomas irreversibles oserios a la salud que le impidan al individuo tomar accioacuten
ERPG 3 Experimentar o desarrollar efectos amenazadores a la saludEn caso de fuga de sustancias toacutexicas es recomendable evaluar el criteriode dantildeos IDLH (Inmediatamente Peligroso para la Vida y la Salud)publicado por el National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH) a los fines de orientar el tipo de proteccioacuten personal a utilizardurante la respuesta
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2 Efectos Radiacioacuten Teacutermica y Explosiones
Evento Criterio ObservacionesChorro defuego piscinaincendiada ybola de fuego(BLEVE)
16 Kwm2
(440BTUhrndashpie2)
Maacuteximo flujo de calor radiante permisiblepara exposicioacuten continua de personas sinofrecer peligro significativo
50 Kwm2
(1600BTUhrndashpie2)
Flujo de calor radiante en el cual podriacuteanocurrir quemaduras de segundo grado enla piel humana expuesta por 30 segundos
Chorro defuego y piscinaincendiada
727 Kwm2
(2700BTUhrndashpie2)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas durante 30 segundos
Bola de fuegoBLEVE
Dependiente deltiempo deduracioacuten(volumen
almacenado)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas
Explosiones 03 psig 5 de vidrios rotos Nivel liacutemite paralesiones por fragmentos de vidrio
10 psig Demolicioacuten parcial de estructurasconvencionales
24 psig Nivel de sobrepresioacuten para 1 de
fatalidad
3 Criterios de Dantildeo para Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos
A los efectos de cuantificar los efectos a seres humanos es necesarioseleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos depeligros de manera que el grado de peligro sea similar para todos losefectos
a Dosis Equivalentes de Dantildeos
La seleccioacuten de las dosis mencionadas debe ser tal que las
contribuciones de riesgos separadas para diferentes tipos depeligros pueden ser integradas en un riesgo total y tratados como unasola entidad
Para efectos del Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos en la IPPN se debeconsiderar como dosis peligrosas las que representan un nivel dedantildeo equivalente al 1 50 y 99 de fatalidades (Figura 2A) Estametodologiacutea permite cubrir el 99 de probabilidad de fatalidad entres rangos manejables Para obtener el riesgo total a la fatalidad seraacutenecesario sumar las porciones de aacuterea dentro de los rangos
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obtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas
(Figura 2B) Es decir Ff = (Ff 1 + Ff 2 + Ff 3) = (100ndash99) + (99ndash50) + (50ndash1)= (1+ 49 + 49)
Ff = 99 raquo 100donde
Ff= frecuencia de fatalidad totalFf 1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1 entre el 100 y 99Ff 2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2 entre el 99 y 50Ff 3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3 entre el 50 y 1
No obstante en el caacutelculo del riesgo individual donde el factor
tiempondashrecursos sea determinante se puede utilizar como dosisequivalente el 1 para los caacutelculos de consecuencias considerandoen el caacutelculo de riesgo individual una probabilidad de fatalidad del99 lo cual arrojariacutea resultados conservadores permitiendo tomardecisiones con un miacutenimo esfuerzo (Figura 2C)
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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PDVSA
Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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PDVSA
Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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S Composicioacuten temperatura y presioacuten del fluido antes del escape
S Propiedades fiacutesicas quiacutemicas y termodinaacutemicas de los componentes delfluido
S Ubicacioacuten y orientacioacuten del escape
S Flujo normal de operacioacuten
S Tiempo de cierre de vaacutelvulas
S Voluacutemenes de recipientes y tanques
S Dimensiones de las aacutereas de represamiento incluyendo diques de tanques
S Condiciones ambientales (velocidad del viento estabilidad atmosfeacutericahumedad relativa temperatura del airesuelo)
S Caracteriacutesticas del terreno asiacute como del aacuterea circundante543 Seleccioacuten de los Tamantildeos de Orificios de Fugas
Debido a la fuerte influencia de los diaacutemetros de orificios de fuga en los resultadosde las consecuencias finales es recomendable establecer tamantildeo de agujerosque representen casos o fugas menores medianas y mayores donde el rangode tamantildeos permita evaluar las consecuencias dentro y fuera de los liacutemites dela planta
Debido a la infinidad de diaacutemetros de tuberiacuteas y equipos existentes en unainstalacioacuten es faacutecil intuir que existen infinitas combinaciones de diaacutemetros de
tuberiacuteas con relacioacuten al diaacutemetro equivalente de orificios de fugas Evaluar cadacaso requeririacutea de gran cantidad de ejercicios de caacutelculo Por esto se hacenecesario hacer una simplificacioacuten que permita llegar a un resultado con lasuficiente exactitud como para poder tener una herramienta clara para tomardecisiones
Normalmente las consecuencias de los escenarios evaluados pueden afectar apersonas y equipos dentro o fuera del liacutemite de propiedad de la instalacioacuten Paraafectacioacuten dentro de los liacutemites de propiedad los tamantildeos de agujeros pequentildeosy medianos usualmente dominan el riesgo debido a que son de mayorprobabilidad de ocurrencia y para efectos fuera de la cerca tamantildeos de agujeros
medianos y mayores los cuales dominaraacuten las severidades mayoresEn este sentido se recomienda seleccionar los diaacutemetros equivalentes deorificios de fuga dentro de los siguientes rangos
a Fuga menor
Orificios de 14rdquo hasta 1rdquo de diaacutemetro (625ndash25 mm)
Asociadas a fuga a traveacutes de empacaduras uniones estoperas de equiposrotativos corrosioacuten pinchazos y otros
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b Fuga mediana
Orificios de 1rdquo hasta 2rdquo de diaacutemetro (25 ndash50 mm) Asociada a perforacioacuten de tuberiacuteas o equipos defectos de fabricacioacuten yotros
c Fuga mayor
Orificios de 2rdquo hasta 6rdquo (Dentro de la instalacioacuten rotura total hastadiaacutemetros de tuberiacuteas de 6rdquo y fuera de la instalacioacuten rotura total del diaacutemetrode tuberiacutea)
El orificio de fuga maacuteximo a ser considerado seraacute el mayor diaacutemetro de fugaposible del cual se tengan datos estadiacutesticos de falla
Los valores seleccionados en este caso deberaacuten estar soportados por unaevaluacioacuten previa de la instalacioacuten en donde se evaluacutee la posibilidad ciertade rotura catastroacutefica
544 Criterios de Dantildeos
Los modelos de estimacioacuten de consecuencias se basan en el principio generalde que la severidad de una consecuencia es funcioacuten de la distancia a la fuentede descarga
La consecuencia es tambieacuten dependiente del objeto del estudio ya que si elpropoacutesito es por ejemplo evaluar efectos sobre el ser humano las consecuenciaspueden ser expresadas como fatalidades o lesiones mientras que si el objeto es
evaluar dantildeo a las propiedades tales como estructuras y edificios lasconsecuencias pueden ser peacuterdidas econoacutemicas La mayoriacutea de los estudioscuantitativos de riesgos consideran simultaacuteneamente diversos tipos deresultantes de incidentes (por ejemplo dantildeos a la propiedad y exposiciones asustancias inflamables combustibles yo toacutexicas) Para estimar riesgos se debeusar una unidad comuacuten de medida de consecuencias para cada tipo de efectos(muerte lesioacuten o peacuterdida monetaria) La dificultad en comparar diferentes tiposde efectos ha conducido al uso de las fatalidades (muertes) como el criterio decomparacioacuten predominante
Para obtener resultados significativos al usar la teacutecnica del Anaacutelisis Cuantitativo
de Riesgos es necesario establecer criterios de dantildeos relacionados con el nivelde peligro de intereacutes para el propoacutesito del estudio Los criterios de dantildeos estaacutenreferidos a los efectos de productos toacutexicos incendios y explosiones generadospor los escenarios de accidentes que podriacutean desarrollarse en cada una de lasunidades de proceso bajo estudio
Para evaluar los efectos sobre personas equipos y ambiente comoconsecuencia de ocurrencia de accidentes se requiere la adopcioacuten de criteriosde dantildeos los cuales representan un cierto nivel conocido de consecuencias parauna determinada exposicioacuten y duracioacuten
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Un meacutetodo para evaluar la consecuencia de una resultante de un accidente es
el modelo de efecto directo el cual predice efectos sobre personas o estructurasbasados en criterios predeterminados (por ejemplo si un individuo es expuestoa una cierta concentracioacuten de gas toacutexico entonces se supone la muerte delmismo) En realidad las consecuencias pueden no tener la forma de funcionesdiscretas sino conformar funciones de distribucioacuten de probabilidad Un meacutetodoestadiacutestico de evaluar una consecuencia es el Meacutetodo Probit el cual se describemas adelante
a Criterios de Dantildeo para Separacioacuten entre Equipos e Instalaciones
1 Efectos de Radiacioacuten Teacutermica
Los modelos de efectos de radiacioacuten teacutermica son bastante simples y estaacuten
soacutelidamente basados en trabajos experimentales sobre seres humanosanimales y estructuras Su principal debilidad surge cuando la duracioacuten dela exposicioacuten no es considerada Los criterios de dantildeos para radiacioacutensobre seres humanos consideran los efectos sobre piel descubiertaDada la gran cantidad de informacioacuten sobre el tema los modelos de efectosteacutermicos son faacuteciles de aplicar para estimar lesiones en humanos Noobstante los efectos teacutermicos sobre estructuras son maacutes difiacuteciles decalcular ya que debido a la radiacioacuten y conduccioacuten teacutermica es necesarioestimar perfiles de temperatura como consecuencia de un balance de calorneto a traveacutes de la estructuraLos criterios de dantildeos maacutes comuacutenmente utilizados se muestran en la Tabla1Los escenarios de mechurrios soacutelo se utilizan para efectos de separacioacutende equipos e instalaciones y no se consideraran como escenarios paraefectos del ACR
TABLA 1 EFECTOS DEBIDO A RADIACION TEacuteRMICA
Intensidad deRadiacioacuten (kWm2 )
Efecto Observado
139La piel humana puede estar expuesta por unperiacuteodo largo de tiempo sin producirse efectos
adversos serios Buettner [1951]
500Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 30 segundos Stoll andGreene [1959]
95Umbral de dolor alcanzable en 6 segundosquemaduras de segundo grado despueacutes de 20segundos
110Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 10 segundos Stoll andGreene [1959]
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Efecto ObservadoIntensidad de
Radiacioacuten (kWm2 )12 Fusioacuten de plaacutesticos Gelderblom [1980]
135
Energiacutea miacutenima requerida para dantildear materialesde bajo punto de fusioacuten (aluminio soldadura etc)Este valor es el criterio usado para separar tanquesde techo coacutenico
18 Degradacioacuten del aislamiento de cables eleacutectricosEPRI [1979]
211 No causaraacute la ignicioacuten espontaacutenea de la madera apesar del tiempo de exposicioacuten Koohyar [1967]
221
Liacutemite de exposicioacuten segura de los recipientes
horizontales para almacenamiento de GLP que nocuenten con proteccioacuten teacutermica MartinsenJohnson and Millsap [1989]
315
Las estructuras hechas de madera arderaacutenespontaacuteneamente despueacutes de una exposicioacuten de15 a 20 minutos US Department of Housing andUrban Development (HUD)
375 Dantildeo a los equipos de proceso BS 5980 [1990]
2 Efectos de Explosiones
Las explosiones de gases o vapores inflamables sean deflagraciones odetonaciones generan un frente de llama que se mueve a traveacutes de la nubedesde la fuente de ignicioacuten provocando una onda de choque o frente depresioacuten Despueacutes que el material combustible es consumido aunque elfrente de llama cesa la onda de presioacuten continuacutea su movimiento haciaafuera Una onda expansiva estaacute conformada por la onda de presioacuten y elviento siendo la onda de presioacuten la que causa el mayor dantildeo El dantildeo estaacutebasado en una sobrepresioacuten pico resultante del impacto de la ondaexpansiva sobre una estructura siendo tambieacuten funcioacuten de la tasa deincremento de presioacuten y de la duracioacuten de la onda La Tabla 2 muestra
estimados de dantildeos por sobrepresioacuten
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TABLA 2 DANtildeOS PRODUCIDOS POR SOBREPRESIOacuteN (Ref 5)
Presioacuten(lbpulg2 man) Dantildeos
003 Rotura ocasional de los vidrios de ventanas grandes sometidas atensioacuten
004 Nivel de ruido alto (143 dB) falla de vidrios por golpe soacutenico
01 Rotura de ventanas pequentildeas sometidas a tensioacuten
015 Presioacuten tiacutepica para rotura de vidrios
03 ldquoDistancia segurardquo(probabilidad de 095 de que no habraacute dantildeosserios por debajo de este valor)
04 Liacutemite de dantildeos estructurales menores
05 Ventanas pequentildeas y grandes generalmente destrozadas dantildeoocasional a marcos de ventanas07 Dantildeo menor a estructuras de viviendas
075 Rotura de ventanas pequentildeas que no esteacuten sometidas a tensioacuten
10 Demolicioacuten parcial de estructuras convencionales hacieacutendolasinhabitables
12Laacuteminas de asbestos acero o aluminio corrugados fallan y sedoblan Panales de madera (de construccioacuten de casas)destrozados
13 Marcos de acero de edificaciones ligeramente distorsionados
20 Colapso parcial de paredes y techos
23 Paredes de concreto no reforzados destrozados
23 Liacutemite inferior de dantildeo estructural serio
25 50 de destruccioacuten de los ladrillos de una casa
30 Edificaciones con marcos de acero deformada y arrancada desus bases
34 Rotura de tanques de almacenamiento de crudo
40 Cemento roto de edificaciones industriales ligeras
50 Potes de madera arrancados (ej potes de electricidad)
57 Destruccioacuten total de las viviendas
70 Vagones de tren cargados volteados70 ndash 80 Dantildeos y fallas por flexioacuten en paneles de ladrillo con espesor de 8rdquo
a 12rdquo
100 Probable destruccioacuten total de edificaciones Desplazamiento ydantildeos serios a maacutequinas y herramientas pesadas
120 Valor umbral para dantildeo pulmonar
150 ndash 350 Rotura del tiacutempano en el 50 de la poblacioacuten250 Dantildeo pulmonar severo
283 ndash 300 Liacutemite de abertura de craacuteteres
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b Criterios de Dantildeo para Planes de EmergenciaContingencia
1 Efectos ToacutexicosEntre las diversas razones que dificultan evaluar en forma precisa losefectos causados por exposiciones agudas a sustancias peligrosas semencionan
ndash Los seres humanos experimentan un amplio rango de efectos adversosa la salud cuya severidad variacutea con la intensidad y duracioacuten de laexposicioacuten
ndash Existe un amplio grado de variacioacuten de la respuesta entre individuos deuna poblacioacuten tiacutepica adultos nintildeos ancianos enfermos etc
ndash No hay suficiente informacioacuten sobre respuestas de seres humanos aexposicioacuten toacutexica para permitir una evaluacioacuten acertada o precisa delpeligro potencial de cada sustancia
ndash Algunas descargas envuelven componentes muacuteltiples haciendo maacutescompleja la obtencioacuten de su comportamiento y efectos sobre sereshumanos
El criterio de dantildeos para exposicioacuten de personas a productos toacutexicosadoptado por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional para efectosde planeamiento de emergencia y contingencia es el establecido por lasguiacuteas de planeamiento de respuestas a emergencias o ERPG (EmergencyResponse Planning Guidelines) publicadas por la Asociacioacuten
Norteamericana de Higienistas Industriales (AIHA)Tres rangos de concentracioacuten han sido definidos para consecuencias deexposicioacuten a una sustancia especiacutefica con base a las concentracionesmaacuteximas por debajo de las cuales se cree que casi todos los individuospudieran estar expuestos hasta una (1) hora sin
ERPG 1 Experimentar maacutes que un efecto leve y transitorio a la salud opercibir un olor desagradable claramente definido
ERPG 2 Experimentar o desarrollar efectos o siacutentomas irreversibles oserios a la salud que le impidan al individuo tomar accioacuten
ERPG 3 Experimentar o desarrollar efectos amenazadores a la saludEn caso de fuga de sustancias toacutexicas es recomendable evaluar el criteriode dantildeos IDLH (Inmediatamente Peligroso para la Vida y la Salud)publicado por el National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH) a los fines de orientar el tipo de proteccioacuten personal a utilizardurante la respuesta
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2 Efectos Radiacioacuten Teacutermica y Explosiones
Evento Criterio ObservacionesChorro defuego piscinaincendiada ybola de fuego(BLEVE)
16 Kwm2
(440BTUhrndashpie2)
Maacuteximo flujo de calor radiante permisiblepara exposicioacuten continua de personas sinofrecer peligro significativo
50 Kwm2
(1600BTUhrndashpie2)
Flujo de calor radiante en el cual podriacuteanocurrir quemaduras de segundo grado enla piel humana expuesta por 30 segundos
Chorro defuego y piscinaincendiada
727 Kwm2
(2700BTUhrndashpie2)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas durante 30 segundos
Bola de fuegoBLEVE
Dependiente deltiempo deduracioacuten(volumen
almacenado)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas
Explosiones 03 psig 5 de vidrios rotos Nivel liacutemite paralesiones por fragmentos de vidrio
10 psig Demolicioacuten parcial de estructurasconvencionales
24 psig Nivel de sobrepresioacuten para 1 de
fatalidad
3 Criterios de Dantildeo para Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos
A los efectos de cuantificar los efectos a seres humanos es necesarioseleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos depeligros de manera que el grado de peligro sea similar para todos losefectos
a Dosis Equivalentes de Dantildeos
La seleccioacuten de las dosis mencionadas debe ser tal que las
contribuciones de riesgos separadas para diferentes tipos depeligros pueden ser integradas en un riesgo total y tratados como unasola entidad
Para efectos del Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos en la IPPN se debeconsiderar como dosis peligrosas las que representan un nivel dedantildeo equivalente al 1 50 y 99 de fatalidades (Figura 2A) Estametodologiacutea permite cubrir el 99 de probabilidad de fatalidad entres rangos manejables Para obtener el riesgo total a la fatalidad seraacutenecesario sumar las porciones de aacuterea dentro de los rangos
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obtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas
(Figura 2B) Es decir Ff = (Ff 1 + Ff 2 + Ff 3) = (100ndash99) + (99ndash50) + (50ndash1)= (1+ 49 + 49)
Ff = 99 raquo 100donde
Ff= frecuencia de fatalidad totalFf 1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1 entre el 100 y 99Ff 2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2 entre el 99 y 50Ff 3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3 entre el 50 y 1
No obstante en el caacutelculo del riesgo individual donde el factor
tiempondashrecursos sea determinante se puede utilizar como dosisequivalente el 1 para los caacutelculos de consecuencias considerandoen el caacutelculo de riesgo individual una probabilidad de fatalidad del99 lo cual arrojariacutea resultados conservadores permitiendo tomardecisiones con un miacutenimo esfuerzo (Figura 2C)
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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b Fuga mediana
Orificios de 1rdquo hasta 2rdquo de diaacutemetro (25 ndash50 mm) Asociada a perforacioacuten de tuberiacuteas o equipos defectos de fabricacioacuten yotros
c Fuga mayor
Orificios de 2rdquo hasta 6rdquo (Dentro de la instalacioacuten rotura total hastadiaacutemetros de tuberiacuteas de 6rdquo y fuera de la instalacioacuten rotura total del diaacutemetrode tuberiacutea)
El orificio de fuga maacuteximo a ser considerado seraacute el mayor diaacutemetro de fugaposible del cual se tengan datos estadiacutesticos de falla
Los valores seleccionados en este caso deberaacuten estar soportados por unaevaluacioacuten previa de la instalacioacuten en donde se evaluacutee la posibilidad ciertade rotura catastroacutefica
544 Criterios de Dantildeos
Los modelos de estimacioacuten de consecuencias se basan en el principio generalde que la severidad de una consecuencia es funcioacuten de la distancia a la fuentede descarga
La consecuencia es tambieacuten dependiente del objeto del estudio ya que si elpropoacutesito es por ejemplo evaluar efectos sobre el ser humano las consecuenciaspueden ser expresadas como fatalidades o lesiones mientras que si el objeto es
evaluar dantildeo a las propiedades tales como estructuras y edificios lasconsecuencias pueden ser peacuterdidas econoacutemicas La mayoriacutea de los estudioscuantitativos de riesgos consideran simultaacuteneamente diversos tipos deresultantes de incidentes (por ejemplo dantildeos a la propiedad y exposiciones asustancias inflamables combustibles yo toacutexicas) Para estimar riesgos se debeusar una unidad comuacuten de medida de consecuencias para cada tipo de efectos(muerte lesioacuten o peacuterdida monetaria) La dificultad en comparar diferentes tiposde efectos ha conducido al uso de las fatalidades (muertes) como el criterio decomparacioacuten predominante
Para obtener resultados significativos al usar la teacutecnica del Anaacutelisis Cuantitativo
de Riesgos es necesario establecer criterios de dantildeos relacionados con el nivelde peligro de intereacutes para el propoacutesito del estudio Los criterios de dantildeos estaacutenreferidos a los efectos de productos toacutexicos incendios y explosiones generadospor los escenarios de accidentes que podriacutean desarrollarse en cada una de lasunidades de proceso bajo estudio
Para evaluar los efectos sobre personas equipos y ambiente comoconsecuencia de ocurrencia de accidentes se requiere la adopcioacuten de criteriosde dantildeos los cuales representan un cierto nivel conocido de consecuencias parauna determinada exposicioacuten y duracioacuten
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Un meacutetodo para evaluar la consecuencia de una resultante de un accidente es
el modelo de efecto directo el cual predice efectos sobre personas o estructurasbasados en criterios predeterminados (por ejemplo si un individuo es expuestoa una cierta concentracioacuten de gas toacutexico entonces se supone la muerte delmismo) En realidad las consecuencias pueden no tener la forma de funcionesdiscretas sino conformar funciones de distribucioacuten de probabilidad Un meacutetodoestadiacutestico de evaluar una consecuencia es el Meacutetodo Probit el cual se describemas adelante
a Criterios de Dantildeo para Separacioacuten entre Equipos e Instalaciones
1 Efectos de Radiacioacuten Teacutermica
Los modelos de efectos de radiacioacuten teacutermica son bastante simples y estaacuten
soacutelidamente basados en trabajos experimentales sobre seres humanosanimales y estructuras Su principal debilidad surge cuando la duracioacuten dela exposicioacuten no es considerada Los criterios de dantildeos para radiacioacutensobre seres humanos consideran los efectos sobre piel descubiertaDada la gran cantidad de informacioacuten sobre el tema los modelos de efectosteacutermicos son faacuteciles de aplicar para estimar lesiones en humanos Noobstante los efectos teacutermicos sobre estructuras son maacutes difiacuteciles decalcular ya que debido a la radiacioacuten y conduccioacuten teacutermica es necesarioestimar perfiles de temperatura como consecuencia de un balance de calorneto a traveacutes de la estructuraLos criterios de dantildeos maacutes comuacutenmente utilizados se muestran en la Tabla1Los escenarios de mechurrios soacutelo se utilizan para efectos de separacioacutende equipos e instalaciones y no se consideraran como escenarios paraefectos del ACR
TABLA 1 EFECTOS DEBIDO A RADIACION TEacuteRMICA
Intensidad deRadiacioacuten (kWm2 )
Efecto Observado
139La piel humana puede estar expuesta por unperiacuteodo largo de tiempo sin producirse efectos
adversos serios Buettner [1951]
500Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 30 segundos Stoll andGreene [1959]
95Umbral de dolor alcanzable en 6 segundosquemaduras de segundo grado despueacutes de 20segundos
110Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 10 segundos Stoll andGreene [1959]
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Efecto ObservadoIntensidad de
Radiacioacuten (kWm2 )12 Fusioacuten de plaacutesticos Gelderblom [1980]
135
Energiacutea miacutenima requerida para dantildear materialesde bajo punto de fusioacuten (aluminio soldadura etc)Este valor es el criterio usado para separar tanquesde techo coacutenico
18 Degradacioacuten del aislamiento de cables eleacutectricosEPRI [1979]
211 No causaraacute la ignicioacuten espontaacutenea de la madera apesar del tiempo de exposicioacuten Koohyar [1967]
221
Liacutemite de exposicioacuten segura de los recipientes
horizontales para almacenamiento de GLP que nocuenten con proteccioacuten teacutermica MartinsenJohnson and Millsap [1989]
315
Las estructuras hechas de madera arderaacutenespontaacuteneamente despueacutes de una exposicioacuten de15 a 20 minutos US Department of Housing andUrban Development (HUD)
375 Dantildeo a los equipos de proceso BS 5980 [1990]
2 Efectos de Explosiones
Las explosiones de gases o vapores inflamables sean deflagraciones odetonaciones generan un frente de llama que se mueve a traveacutes de la nubedesde la fuente de ignicioacuten provocando una onda de choque o frente depresioacuten Despueacutes que el material combustible es consumido aunque elfrente de llama cesa la onda de presioacuten continuacutea su movimiento haciaafuera Una onda expansiva estaacute conformada por la onda de presioacuten y elviento siendo la onda de presioacuten la que causa el mayor dantildeo El dantildeo estaacutebasado en una sobrepresioacuten pico resultante del impacto de la ondaexpansiva sobre una estructura siendo tambieacuten funcioacuten de la tasa deincremento de presioacuten y de la duracioacuten de la onda La Tabla 2 muestra
estimados de dantildeos por sobrepresioacuten
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TABLA 2 DANtildeOS PRODUCIDOS POR SOBREPRESIOacuteN (Ref 5)
Presioacuten(lbpulg2 man) Dantildeos
003 Rotura ocasional de los vidrios de ventanas grandes sometidas atensioacuten
004 Nivel de ruido alto (143 dB) falla de vidrios por golpe soacutenico
01 Rotura de ventanas pequentildeas sometidas a tensioacuten
015 Presioacuten tiacutepica para rotura de vidrios
03 ldquoDistancia segurardquo(probabilidad de 095 de que no habraacute dantildeosserios por debajo de este valor)
04 Liacutemite de dantildeos estructurales menores
05 Ventanas pequentildeas y grandes generalmente destrozadas dantildeoocasional a marcos de ventanas07 Dantildeo menor a estructuras de viviendas
075 Rotura de ventanas pequentildeas que no esteacuten sometidas a tensioacuten
10 Demolicioacuten parcial de estructuras convencionales hacieacutendolasinhabitables
12Laacuteminas de asbestos acero o aluminio corrugados fallan y sedoblan Panales de madera (de construccioacuten de casas)destrozados
13 Marcos de acero de edificaciones ligeramente distorsionados
20 Colapso parcial de paredes y techos
23 Paredes de concreto no reforzados destrozados
23 Liacutemite inferior de dantildeo estructural serio
25 50 de destruccioacuten de los ladrillos de una casa
30 Edificaciones con marcos de acero deformada y arrancada desus bases
34 Rotura de tanques de almacenamiento de crudo
40 Cemento roto de edificaciones industriales ligeras
50 Potes de madera arrancados (ej potes de electricidad)
57 Destruccioacuten total de las viviendas
70 Vagones de tren cargados volteados70 ndash 80 Dantildeos y fallas por flexioacuten en paneles de ladrillo con espesor de 8rdquo
a 12rdquo
100 Probable destruccioacuten total de edificaciones Desplazamiento ydantildeos serios a maacutequinas y herramientas pesadas
120 Valor umbral para dantildeo pulmonar
150 ndash 350 Rotura del tiacutempano en el 50 de la poblacioacuten250 Dantildeo pulmonar severo
283 ndash 300 Liacutemite de abertura de craacuteteres
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b Criterios de Dantildeo para Planes de EmergenciaContingencia
1 Efectos ToacutexicosEntre las diversas razones que dificultan evaluar en forma precisa losefectos causados por exposiciones agudas a sustancias peligrosas semencionan
ndash Los seres humanos experimentan un amplio rango de efectos adversosa la salud cuya severidad variacutea con la intensidad y duracioacuten de laexposicioacuten
ndash Existe un amplio grado de variacioacuten de la respuesta entre individuos deuna poblacioacuten tiacutepica adultos nintildeos ancianos enfermos etc
ndash No hay suficiente informacioacuten sobre respuestas de seres humanos aexposicioacuten toacutexica para permitir una evaluacioacuten acertada o precisa delpeligro potencial de cada sustancia
ndash Algunas descargas envuelven componentes muacuteltiples haciendo maacutescompleja la obtencioacuten de su comportamiento y efectos sobre sereshumanos
El criterio de dantildeos para exposicioacuten de personas a productos toacutexicosadoptado por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional para efectosde planeamiento de emergencia y contingencia es el establecido por lasguiacuteas de planeamiento de respuestas a emergencias o ERPG (EmergencyResponse Planning Guidelines) publicadas por la Asociacioacuten
Norteamericana de Higienistas Industriales (AIHA)Tres rangos de concentracioacuten han sido definidos para consecuencias deexposicioacuten a una sustancia especiacutefica con base a las concentracionesmaacuteximas por debajo de las cuales se cree que casi todos los individuospudieran estar expuestos hasta una (1) hora sin
ERPG 1 Experimentar maacutes que un efecto leve y transitorio a la salud opercibir un olor desagradable claramente definido
ERPG 2 Experimentar o desarrollar efectos o siacutentomas irreversibles oserios a la salud que le impidan al individuo tomar accioacuten
ERPG 3 Experimentar o desarrollar efectos amenazadores a la saludEn caso de fuga de sustancias toacutexicas es recomendable evaluar el criteriode dantildeos IDLH (Inmediatamente Peligroso para la Vida y la Salud)publicado por el National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH) a los fines de orientar el tipo de proteccioacuten personal a utilizardurante la respuesta
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2 Efectos Radiacioacuten Teacutermica y Explosiones
Evento Criterio ObservacionesChorro defuego piscinaincendiada ybola de fuego(BLEVE)
16 Kwm2
(440BTUhrndashpie2)
Maacuteximo flujo de calor radiante permisiblepara exposicioacuten continua de personas sinofrecer peligro significativo
50 Kwm2
(1600BTUhrndashpie2)
Flujo de calor radiante en el cual podriacuteanocurrir quemaduras de segundo grado enla piel humana expuesta por 30 segundos
Chorro defuego y piscinaincendiada
727 Kwm2
(2700BTUhrndashpie2)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas durante 30 segundos
Bola de fuegoBLEVE
Dependiente deltiempo deduracioacuten(volumen
almacenado)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas
Explosiones 03 psig 5 de vidrios rotos Nivel liacutemite paralesiones por fragmentos de vidrio
10 psig Demolicioacuten parcial de estructurasconvencionales
24 psig Nivel de sobrepresioacuten para 1 de
fatalidad
3 Criterios de Dantildeo para Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos
A los efectos de cuantificar los efectos a seres humanos es necesarioseleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos depeligros de manera que el grado de peligro sea similar para todos losefectos
a Dosis Equivalentes de Dantildeos
La seleccioacuten de las dosis mencionadas debe ser tal que las
contribuciones de riesgos separadas para diferentes tipos depeligros pueden ser integradas en un riesgo total y tratados como unasola entidad
Para efectos del Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos en la IPPN se debeconsiderar como dosis peligrosas las que representan un nivel dedantildeo equivalente al 1 50 y 99 de fatalidades (Figura 2A) Estametodologiacutea permite cubrir el 99 de probabilidad de fatalidad entres rangos manejables Para obtener el riesgo total a la fatalidad seraacutenecesario sumar las porciones de aacuterea dentro de los rangos
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obtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas
(Figura 2B) Es decir Ff = (Ff 1 + Ff 2 + Ff 3) = (100ndash99) + (99ndash50) + (50ndash1)= (1+ 49 + 49)
Ff = 99 raquo 100donde
Ff= frecuencia de fatalidad totalFf 1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1 entre el 100 y 99Ff 2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2 entre el 99 y 50Ff 3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3 entre el 50 y 1
No obstante en el caacutelculo del riesgo individual donde el factor
tiempondashrecursos sea determinante se puede utilizar como dosisequivalente el 1 para los caacutelculos de consecuencias considerandoen el caacutelculo de riesgo individual una probabilidad de fatalidad del99 lo cual arrojariacutea resultados conservadores permitiendo tomardecisiones con un miacutenimo esfuerzo (Figura 2C)
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Un meacutetodo para evaluar la consecuencia de una resultante de un accidente es
el modelo de efecto directo el cual predice efectos sobre personas o estructurasbasados en criterios predeterminados (por ejemplo si un individuo es expuestoa una cierta concentracioacuten de gas toacutexico entonces se supone la muerte delmismo) En realidad las consecuencias pueden no tener la forma de funcionesdiscretas sino conformar funciones de distribucioacuten de probabilidad Un meacutetodoestadiacutestico de evaluar una consecuencia es el Meacutetodo Probit el cual se describemas adelante
a Criterios de Dantildeo para Separacioacuten entre Equipos e Instalaciones
1 Efectos de Radiacioacuten Teacutermica
Los modelos de efectos de radiacioacuten teacutermica son bastante simples y estaacuten
soacutelidamente basados en trabajos experimentales sobre seres humanosanimales y estructuras Su principal debilidad surge cuando la duracioacuten dela exposicioacuten no es considerada Los criterios de dantildeos para radiacioacutensobre seres humanos consideran los efectos sobre piel descubiertaDada la gran cantidad de informacioacuten sobre el tema los modelos de efectosteacutermicos son faacuteciles de aplicar para estimar lesiones en humanos Noobstante los efectos teacutermicos sobre estructuras son maacutes difiacuteciles decalcular ya que debido a la radiacioacuten y conduccioacuten teacutermica es necesarioestimar perfiles de temperatura como consecuencia de un balance de calorneto a traveacutes de la estructuraLos criterios de dantildeos maacutes comuacutenmente utilizados se muestran en la Tabla1Los escenarios de mechurrios soacutelo se utilizan para efectos de separacioacutende equipos e instalaciones y no se consideraran como escenarios paraefectos del ACR
TABLA 1 EFECTOS DEBIDO A RADIACION TEacuteRMICA
Intensidad deRadiacioacuten (kWm2 )
Efecto Observado
139La piel humana puede estar expuesta por unperiacuteodo largo de tiempo sin producirse efectos
adversos serios Buettner [1951]
500Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 30 segundos Stoll andGreene [1959]
95Umbral de dolor alcanzable en 6 segundosquemaduras de segundo grado despueacutes de 20segundos
110Quemaduras de segundo grado en la piel despueacutesde una exposicioacuten de 10 segundos Stoll andGreene [1959]
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Efecto ObservadoIntensidad de
Radiacioacuten (kWm2 )12 Fusioacuten de plaacutesticos Gelderblom [1980]
135
Energiacutea miacutenima requerida para dantildear materialesde bajo punto de fusioacuten (aluminio soldadura etc)Este valor es el criterio usado para separar tanquesde techo coacutenico
18 Degradacioacuten del aislamiento de cables eleacutectricosEPRI [1979]
211 No causaraacute la ignicioacuten espontaacutenea de la madera apesar del tiempo de exposicioacuten Koohyar [1967]
221
Liacutemite de exposicioacuten segura de los recipientes
horizontales para almacenamiento de GLP que nocuenten con proteccioacuten teacutermica MartinsenJohnson and Millsap [1989]
315
Las estructuras hechas de madera arderaacutenespontaacuteneamente despueacutes de una exposicioacuten de15 a 20 minutos US Department of Housing andUrban Development (HUD)
375 Dantildeo a los equipos de proceso BS 5980 [1990]
2 Efectos de Explosiones
Las explosiones de gases o vapores inflamables sean deflagraciones odetonaciones generan un frente de llama que se mueve a traveacutes de la nubedesde la fuente de ignicioacuten provocando una onda de choque o frente depresioacuten Despueacutes que el material combustible es consumido aunque elfrente de llama cesa la onda de presioacuten continuacutea su movimiento haciaafuera Una onda expansiva estaacute conformada por la onda de presioacuten y elviento siendo la onda de presioacuten la que causa el mayor dantildeo El dantildeo estaacutebasado en una sobrepresioacuten pico resultante del impacto de la ondaexpansiva sobre una estructura siendo tambieacuten funcioacuten de la tasa deincremento de presioacuten y de la duracioacuten de la onda La Tabla 2 muestra
estimados de dantildeos por sobrepresioacuten
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TABLA 2 DANtildeOS PRODUCIDOS POR SOBREPRESIOacuteN (Ref 5)
Presioacuten(lbpulg2 man) Dantildeos
003 Rotura ocasional de los vidrios de ventanas grandes sometidas atensioacuten
004 Nivel de ruido alto (143 dB) falla de vidrios por golpe soacutenico
01 Rotura de ventanas pequentildeas sometidas a tensioacuten
015 Presioacuten tiacutepica para rotura de vidrios
03 ldquoDistancia segurardquo(probabilidad de 095 de que no habraacute dantildeosserios por debajo de este valor)
04 Liacutemite de dantildeos estructurales menores
05 Ventanas pequentildeas y grandes generalmente destrozadas dantildeoocasional a marcos de ventanas07 Dantildeo menor a estructuras de viviendas
075 Rotura de ventanas pequentildeas que no esteacuten sometidas a tensioacuten
10 Demolicioacuten parcial de estructuras convencionales hacieacutendolasinhabitables
12Laacuteminas de asbestos acero o aluminio corrugados fallan y sedoblan Panales de madera (de construccioacuten de casas)destrozados
13 Marcos de acero de edificaciones ligeramente distorsionados
20 Colapso parcial de paredes y techos
23 Paredes de concreto no reforzados destrozados
23 Liacutemite inferior de dantildeo estructural serio
25 50 de destruccioacuten de los ladrillos de una casa
30 Edificaciones con marcos de acero deformada y arrancada desus bases
34 Rotura de tanques de almacenamiento de crudo
40 Cemento roto de edificaciones industriales ligeras
50 Potes de madera arrancados (ej potes de electricidad)
57 Destruccioacuten total de las viviendas
70 Vagones de tren cargados volteados70 ndash 80 Dantildeos y fallas por flexioacuten en paneles de ladrillo con espesor de 8rdquo
a 12rdquo
100 Probable destruccioacuten total de edificaciones Desplazamiento ydantildeos serios a maacutequinas y herramientas pesadas
120 Valor umbral para dantildeo pulmonar
150 ndash 350 Rotura del tiacutempano en el 50 de la poblacioacuten250 Dantildeo pulmonar severo
283 ndash 300 Liacutemite de abertura de craacuteteres
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b Criterios de Dantildeo para Planes de EmergenciaContingencia
1 Efectos ToacutexicosEntre las diversas razones que dificultan evaluar en forma precisa losefectos causados por exposiciones agudas a sustancias peligrosas semencionan
ndash Los seres humanos experimentan un amplio rango de efectos adversosa la salud cuya severidad variacutea con la intensidad y duracioacuten de laexposicioacuten
ndash Existe un amplio grado de variacioacuten de la respuesta entre individuos deuna poblacioacuten tiacutepica adultos nintildeos ancianos enfermos etc
ndash No hay suficiente informacioacuten sobre respuestas de seres humanos aexposicioacuten toacutexica para permitir una evaluacioacuten acertada o precisa delpeligro potencial de cada sustancia
ndash Algunas descargas envuelven componentes muacuteltiples haciendo maacutescompleja la obtencioacuten de su comportamiento y efectos sobre sereshumanos
El criterio de dantildeos para exposicioacuten de personas a productos toacutexicosadoptado por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional para efectosde planeamiento de emergencia y contingencia es el establecido por lasguiacuteas de planeamiento de respuestas a emergencias o ERPG (EmergencyResponse Planning Guidelines) publicadas por la Asociacioacuten
Norteamericana de Higienistas Industriales (AIHA)Tres rangos de concentracioacuten han sido definidos para consecuencias deexposicioacuten a una sustancia especiacutefica con base a las concentracionesmaacuteximas por debajo de las cuales se cree que casi todos los individuospudieran estar expuestos hasta una (1) hora sin
ERPG 1 Experimentar maacutes que un efecto leve y transitorio a la salud opercibir un olor desagradable claramente definido
ERPG 2 Experimentar o desarrollar efectos o siacutentomas irreversibles oserios a la salud que le impidan al individuo tomar accioacuten
ERPG 3 Experimentar o desarrollar efectos amenazadores a la saludEn caso de fuga de sustancias toacutexicas es recomendable evaluar el criteriode dantildeos IDLH (Inmediatamente Peligroso para la Vida y la Salud)publicado por el National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH) a los fines de orientar el tipo de proteccioacuten personal a utilizardurante la respuesta
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2 Efectos Radiacioacuten Teacutermica y Explosiones
Evento Criterio ObservacionesChorro defuego piscinaincendiada ybola de fuego(BLEVE)
16 Kwm2
(440BTUhrndashpie2)
Maacuteximo flujo de calor radiante permisiblepara exposicioacuten continua de personas sinofrecer peligro significativo
50 Kwm2
(1600BTUhrndashpie2)
Flujo de calor radiante en el cual podriacuteanocurrir quemaduras de segundo grado enla piel humana expuesta por 30 segundos
Chorro defuego y piscinaincendiada
727 Kwm2
(2700BTUhrndashpie2)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas durante 30 segundos
Bola de fuegoBLEVE
Dependiente deltiempo deduracioacuten(volumen
almacenado)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas
Explosiones 03 psig 5 de vidrios rotos Nivel liacutemite paralesiones por fragmentos de vidrio
10 psig Demolicioacuten parcial de estructurasconvencionales
24 psig Nivel de sobrepresioacuten para 1 de
fatalidad
3 Criterios de Dantildeo para Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos
A los efectos de cuantificar los efectos a seres humanos es necesarioseleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos depeligros de manera que el grado de peligro sea similar para todos losefectos
a Dosis Equivalentes de Dantildeos
La seleccioacuten de las dosis mencionadas debe ser tal que las
contribuciones de riesgos separadas para diferentes tipos depeligros pueden ser integradas en un riesgo total y tratados como unasola entidad
Para efectos del Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos en la IPPN se debeconsiderar como dosis peligrosas las que representan un nivel dedantildeo equivalente al 1 50 y 99 de fatalidades (Figura 2A) Estametodologiacutea permite cubrir el 99 de probabilidad de fatalidad entres rangos manejables Para obtener el riesgo total a la fatalidad seraacutenecesario sumar las porciones de aacuterea dentro de los rangos
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obtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas
(Figura 2B) Es decir Ff = (Ff 1 + Ff 2 + Ff 3) = (100ndash99) + (99ndash50) + (50ndash1)= (1+ 49 + 49)
Ff = 99 raquo 100donde
Ff= frecuencia de fatalidad totalFf 1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1 entre el 100 y 99Ff 2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2 entre el 99 y 50Ff 3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3 entre el 50 y 1
No obstante en el caacutelculo del riesgo individual donde el factor
tiempondashrecursos sea determinante se puede utilizar como dosisequivalente el 1 para los caacutelculos de consecuencias considerandoen el caacutelculo de riesgo individual una probabilidad de fatalidad del99 lo cual arrojariacutea resultados conservadores permitiendo tomardecisiones con un miacutenimo esfuerzo (Figura 2C)
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
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10 ndash7
10 ndash8
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1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
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NUMERO DE FATALIDADE
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NUMERO DE FATALIDADES
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10 ndash7
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1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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PDVSA
n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Efecto ObservadoIntensidad de
Radiacioacuten (kWm2 )12 Fusioacuten de plaacutesticos Gelderblom [1980]
135
Energiacutea miacutenima requerida para dantildear materialesde bajo punto de fusioacuten (aluminio soldadura etc)Este valor es el criterio usado para separar tanquesde techo coacutenico
18 Degradacioacuten del aislamiento de cables eleacutectricosEPRI [1979]
211 No causaraacute la ignicioacuten espontaacutenea de la madera apesar del tiempo de exposicioacuten Koohyar [1967]
221
Liacutemite de exposicioacuten segura de los recipientes
horizontales para almacenamiento de GLP que nocuenten con proteccioacuten teacutermica MartinsenJohnson and Millsap [1989]
315
Las estructuras hechas de madera arderaacutenespontaacuteneamente despueacutes de una exposicioacuten de15 a 20 minutos US Department of Housing andUrban Development (HUD)
375 Dantildeo a los equipos de proceso BS 5980 [1990]
2 Efectos de Explosiones
Las explosiones de gases o vapores inflamables sean deflagraciones odetonaciones generan un frente de llama que se mueve a traveacutes de la nubedesde la fuente de ignicioacuten provocando una onda de choque o frente depresioacuten Despueacutes que el material combustible es consumido aunque elfrente de llama cesa la onda de presioacuten continuacutea su movimiento haciaafuera Una onda expansiva estaacute conformada por la onda de presioacuten y elviento siendo la onda de presioacuten la que causa el mayor dantildeo El dantildeo estaacutebasado en una sobrepresioacuten pico resultante del impacto de la ondaexpansiva sobre una estructura siendo tambieacuten funcioacuten de la tasa deincremento de presioacuten y de la duracioacuten de la onda La Tabla 2 muestra
estimados de dantildeos por sobrepresioacuten
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TABLA 2 DANtildeOS PRODUCIDOS POR SOBREPRESIOacuteN (Ref 5)
Presioacuten(lbpulg2 man) Dantildeos
003 Rotura ocasional de los vidrios de ventanas grandes sometidas atensioacuten
004 Nivel de ruido alto (143 dB) falla de vidrios por golpe soacutenico
01 Rotura de ventanas pequentildeas sometidas a tensioacuten
015 Presioacuten tiacutepica para rotura de vidrios
03 ldquoDistancia segurardquo(probabilidad de 095 de que no habraacute dantildeosserios por debajo de este valor)
04 Liacutemite de dantildeos estructurales menores
05 Ventanas pequentildeas y grandes generalmente destrozadas dantildeoocasional a marcos de ventanas07 Dantildeo menor a estructuras de viviendas
075 Rotura de ventanas pequentildeas que no esteacuten sometidas a tensioacuten
10 Demolicioacuten parcial de estructuras convencionales hacieacutendolasinhabitables
12Laacuteminas de asbestos acero o aluminio corrugados fallan y sedoblan Panales de madera (de construccioacuten de casas)destrozados
13 Marcos de acero de edificaciones ligeramente distorsionados
20 Colapso parcial de paredes y techos
23 Paredes de concreto no reforzados destrozados
23 Liacutemite inferior de dantildeo estructural serio
25 50 de destruccioacuten de los ladrillos de una casa
30 Edificaciones con marcos de acero deformada y arrancada desus bases
34 Rotura de tanques de almacenamiento de crudo
40 Cemento roto de edificaciones industriales ligeras
50 Potes de madera arrancados (ej potes de electricidad)
57 Destruccioacuten total de las viviendas
70 Vagones de tren cargados volteados70 ndash 80 Dantildeos y fallas por flexioacuten en paneles de ladrillo con espesor de 8rdquo
a 12rdquo
100 Probable destruccioacuten total de edificaciones Desplazamiento ydantildeos serios a maacutequinas y herramientas pesadas
120 Valor umbral para dantildeo pulmonar
150 ndash 350 Rotura del tiacutempano en el 50 de la poblacioacuten250 Dantildeo pulmonar severo
283 ndash 300 Liacutemite de abertura de craacuteteres
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b Criterios de Dantildeo para Planes de EmergenciaContingencia
1 Efectos ToacutexicosEntre las diversas razones que dificultan evaluar en forma precisa losefectos causados por exposiciones agudas a sustancias peligrosas semencionan
ndash Los seres humanos experimentan un amplio rango de efectos adversosa la salud cuya severidad variacutea con la intensidad y duracioacuten de laexposicioacuten
ndash Existe un amplio grado de variacioacuten de la respuesta entre individuos deuna poblacioacuten tiacutepica adultos nintildeos ancianos enfermos etc
ndash No hay suficiente informacioacuten sobre respuestas de seres humanos aexposicioacuten toacutexica para permitir una evaluacioacuten acertada o precisa delpeligro potencial de cada sustancia
ndash Algunas descargas envuelven componentes muacuteltiples haciendo maacutescompleja la obtencioacuten de su comportamiento y efectos sobre sereshumanos
El criterio de dantildeos para exposicioacuten de personas a productos toacutexicosadoptado por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional para efectosde planeamiento de emergencia y contingencia es el establecido por lasguiacuteas de planeamiento de respuestas a emergencias o ERPG (EmergencyResponse Planning Guidelines) publicadas por la Asociacioacuten
Norteamericana de Higienistas Industriales (AIHA)Tres rangos de concentracioacuten han sido definidos para consecuencias deexposicioacuten a una sustancia especiacutefica con base a las concentracionesmaacuteximas por debajo de las cuales se cree que casi todos los individuospudieran estar expuestos hasta una (1) hora sin
ERPG 1 Experimentar maacutes que un efecto leve y transitorio a la salud opercibir un olor desagradable claramente definido
ERPG 2 Experimentar o desarrollar efectos o siacutentomas irreversibles oserios a la salud que le impidan al individuo tomar accioacuten
ERPG 3 Experimentar o desarrollar efectos amenazadores a la saludEn caso de fuga de sustancias toacutexicas es recomendable evaluar el criteriode dantildeos IDLH (Inmediatamente Peligroso para la Vida y la Salud)publicado por el National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH) a los fines de orientar el tipo de proteccioacuten personal a utilizardurante la respuesta
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2 Efectos Radiacioacuten Teacutermica y Explosiones
Evento Criterio ObservacionesChorro defuego piscinaincendiada ybola de fuego(BLEVE)
16 Kwm2
(440BTUhrndashpie2)
Maacuteximo flujo de calor radiante permisiblepara exposicioacuten continua de personas sinofrecer peligro significativo
50 Kwm2
(1600BTUhrndashpie2)
Flujo de calor radiante en el cual podriacuteanocurrir quemaduras de segundo grado enla piel humana expuesta por 30 segundos
Chorro defuego y piscinaincendiada
727 Kwm2
(2700BTUhrndashpie2)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas durante 30 segundos
Bola de fuegoBLEVE
Dependiente deltiempo deduracioacuten(volumen
almacenado)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas
Explosiones 03 psig 5 de vidrios rotos Nivel liacutemite paralesiones por fragmentos de vidrio
10 psig Demolicioacuten parcial de estructurasconvencionales
24 psig Nivel de sobrepresioacuten para 1 de
fatalidad
3 Criterios de Dantildeo para Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos
A los efectos de cuantificar los efectos a seres humanos es necesarioseleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos depeligros de manera que el grado de peligro sea similar para todos losefectos
a Dosis Equivalentes de Dantildeos
La seleccioacuten de las dosis mencionadas debe ser tal que las
contribuciones de riesgos separadas para diferentes tipos depeligros pueden ser integradas en un riesgo total y tratados como unasola entidad
Para efectos del Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos en la IPPN se debeconsiderar como dosis peligrosas las que representan un nivel dedantildeo equivalente al 1 50 y 99 de fatalidades (Figura 2A) Estametodologiacutea permite cubrir el 99 de probabilidad de fatalidad entres rangos manejables Para obtener el riesgo total a la fatalidad seraacutenecesario sumar las porciones de aacuterea dentro de los rangos
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obtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas
(Figura 2B) Es decir Ff = (Ff 1 + Ff 2 + Ff 3) = (100ndash99) + (99ndash50) + (50ndash1)= (1+ 49 + 49)
Ff = 99 raquo 100donde
Ff= frecuencia de fatalidad totalFf 1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1 entre el 100 y 99Ff 2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2 entre el 99 y 50Ff 3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3 entre el 50 y 1
No obstante en el caacutelculo del riesgo individual donde el factor
tiempondashrecursos sea determinante se puede utilizar como dosisequivalente el 1 para los caacutelculos de consecuencias considerandoen el caacutelculo de riesgo individual una probabilidad de fatalidad del99 lo cual arrojariacutea resultados conservadores permitiendo tomardecisiones con un miacutenimo esfuerzo (Figura 2C)
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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TABLA 2 DANtildeOS PRODUCIDOS POR SOBREPRESIOacuteN (Ref 5)
Presioacuten(lbpulg2 man) Dantildeos
003 Rotura ocasional de los vidrios de ventanas grandes sometidas atensioacuten
004 Nivel de ruido alto (143 dB) falla de vidrios por golpe soacutenico
01 Rotura de ventanas pequentildeas sometidas a tensioacuten
015 Presioacuten tiacutepica para rotura de vidrios
03 ldquoDistancia segurardquo(probabilidad de 095 de que no habraacute dantildeosserios por debajo de este valor)
04 Liacutemite de dantildeos estructurales menores
05 Ventanas pequentildeas y grandes generalmente destrozadas dantildeoocasional a marcos de ventanas07 Dantildeo menor a estructuras de viviendas
075 Rotura de ventanas pequentildeas que no esteacuten sometidas a tensioacuten
10 Demolicioacuten parcial de estructuras convencionales hacieacutendolasinhabitables
12Laacuteminas de asbestos acero o aluminio corrugados fallan y sedoblan Panales de madera (de construccioacuten de casas)destrozados
13 Marcos de acero de edificaciones ligeramente distorsionados
20 Colapso parcial de paredes y techos
23 Paredes de concreto no reforzados destrozados
23 Liacutemite inferior de dantildeo estructural serio
25 50 de destruccioacuten de los ladrillos de una casa
30 Edificaciones con marcos de acero deformada y arrancada desus bases
34 Rotura de tanques de almacenamiento de crudo
40 Cemento roto de edificaciones industriales ligeras
50 Potes de madera arrancados (ej potes de electricidad)
57 Destruccioacuten total de las viviendas
70 Vagones de tren cargados volteados70 ndash 80 Dantildeos y fallas por flexioacuten en paneles de ladrillo con espesor de 8rdquo
a 12rdquo
100 Probable destruccioacuten total de edificaciones Desplazamiento ydantildeos serios a maacutequinas y herramientas pesadas
120 Valor umbral para dantildeo pulmonar
150 ndash 350 Rotura del tiacutempano en el 50 de la poblacioacuten250 Dantildeo pulmonar severo
283 ndash 300 Liacutemite de abertura de craacuteteres
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b Criterios de Dantildeo para Planes de EmergenciaContingencia
1 Efectos ToacutexicosEntre las diversas razones que dificultan evaluar en forma precisa losefectos causados por exposiciones agudas a sustancias peligrosas semencionan
ndash Los seres humanos experimentan un amplio rango de efectos adversosa la salud cuya severidad variacutea con la intensidad y duracioacuten de laexposicioacuten
ndash Existe un amplio grado de variacioacuten de la respuesta entre individuos deuna poblacioacuten tiacutepica adultos nintildeos ancianos enfermos etc
ndash No hay suficiente informacioacuten sobre respuestas de seres humanos aexposicioacuten toacutexica para permitir una evaluacioacuten acertada o precisa delpeligro potencial de cada sustancia
ndash Algunas descargas envuelven componentes muacuteltiples haciendo maacutescompleja la obtencioacuten de su comportamiento y efectos sobre sereshumanos
El criterio de dantildeos para exposicioacuten de personas a productos toacutexicosadoptado por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional para efectosde planeamiento de emergencia y contingencia es el establecido por lasguiacuteas de planeamiento de respuestas a emergencias o ERPG (EmergencyResponse Planning Guidelines) publicadas por la Asociacioacuten
Norteamericana de Higienistas Industriales (AIHA)Tres rangos de concentracioacuten han sido definidos para consecuencias deexposicioacuten a una sustancia especiacutefica con base a las concentracionesmaacuteximas por debajo de las cuales se cree que casi todos los individuospudieran estar expuestos hasta una (1) hora sin
ERPG 1 Experimentar maacutes que un efecto leve y transitorio a la salud opercibir un olor desagradable claramente definido
ERPG 2 Experimentar o desarrollar efectos o siacutentomas irreversibles oserios a la salud que le impidan al individuo tomar accioacuten
ERPG 3 Experimentar o desarrollar efectos amenazadores a la saludEn caso de fuga de sustancias toacutexicas es recomendable evaluar el criteriode dantildeos IDLH (Inmediatamente Peligroso para la Vida y la Salud)publicado por el National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH) a los fines de orientar el tipo de proteccioacuten personal a utilizardurante la respuesta
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2 Efectos Radiacioacuten Teacutermica y Explosiones
Evento Criterio ObservacionesChorro defuego piscinaincendiada ybola de fuego(BLEVE)
16 Kwm2
(440BTUhrndashpie2)
Maacuteximo flujo de calor radiante permisiblepara exposicioacuten continua de personas sinofrecer peligro significativo
50 Kwm2
(1600BTUhrndashpie2)
Flujo de calor radiante en el cual podriacuteanocurrir quemaduras de segundo grado enla piel humana expuesta por 30 segundos
Chorro defuego y piscinaincendiada
727 Kwm2
(2700BTUhrndashpie2)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas durante 30 segundos
Bola de fuegoBLEVE
Dependiente deltiempo deduracioacuten(volumen
almacenado)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas
Explosiones 03 psig 5 de vidrios rotos Nivel liacutemite paralesiones por fragmentos de vidrio
10 psig Demolicioacuten parcial de estructurasconvencionales
24 psig Nivel de sobrepresioacuten para 1 de
fatalidad
3 Criterios de Dantildeo para Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos
A los efectos de cuantificar los efectos a seres humanos es necesarioseleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos depeligros de manera que el grado de peligro sea similar para todos losefectos
a Dosis Equivalentes de Dantildeos
La seleccioacuten de las dosis mencionadas debe ser tal que las
contribuciones de riesgos separadas para diferentes tipos depeligros pueden ser integradas en un riesgo total y tratados como unasola entidad
Para efectos del Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos en la IPPN se debeconsiderar como dosis peligrosas las que representan un nivel dedantildeo equivalente al 1 50 y 99 de fatalidades (Figura 2A) Estametodologiacutea permite cubrir el 99 de probabilidad de fatalidad entres rangos manejables Para obtener el riesgo total a la fatalidad seraacutenecesario sumar las porciones de aacuterea dentro de los rangos
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obtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas
(Figura 2B) Es decir Ff = (Ff 1 + Ff 2 + Ff 3) = (100ndash99) + (99ndash50) + (50ndash1)= (1+ 49 + 49)
Ff = 99 raquo 100donde
Ff= frecuencia de fatalidad totalFf 1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1 entre el 100 y 99Ff 2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2 entre el 99 y 50Ff 3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3 entre el 50 y 1
No obstante en el caacutelculo del riesgo individual donde el factor
tiempondashrecursos sea determinante se puede utilizar como dosisequivalente el 1 para los caacutelculos de consecuencias considerandoen el caacutelculo de riesgo individual una probabilidad de fatalidad del99 lo cual arrojariacutea resultados conservadores permitiendo tomardecisiones con un miacutenimo esfuerzo (Figura 2C)
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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b Criterios de Dantildeo para Planes de EmergenciaContingencia
1 Efectos ToacutexicosEntre las diversas razones que dificultan evaluar en forma precisa losefectos causados por exposiciones agudas a sustancias peligrosas semencionan
ndash Los seres humanos experimentan un amplio rango de efectos adversosa la salud cuya severidad variacutea con la intensidad y duracioacuten de laexposicioacuten
ndash Existe un amplio grado de variacioacuten de la respuesta entre individuos deuna poblacioacuten tiacutepica adultos nintildeos ancianos enfermos etc
ndash No hay suficiente informacioacuten sobre respuestas de seres humanos aexposicioacuten toacutexica para permitir una evaluacioacuten acertada o precisa delpeligro potencial de cada sustancia
ndash Algunas descargas envuelven componentes muacuteltiples haciendo maacutescompleja la obtencioacuten de su comportamiento y efectos sobre sereshumanos
El criterio de dantildeos para exposicioacuten de personas a productos toacutexicosadoptado por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional para efectosde planeamiento de emergencia y contingencia es el establecido por lasguiacuteas de planeamiento de respuestas a emergencias o ERPG (EmergencyResponse Planning Guidelines) publicadas por la Asociacioacuten
Norteamericana de Higienistas Industriales (AIHA)Tres rangos de concentracioacuten han sido definidos para consecuencias deexposicioacuten a una sustancia especiacutefica con base a las concentracionesmaacuteximas por debajo de las cuales se cree que casi todos los individuospudieran estar expuestos hasta una (1) hora sin
ERPG 1 Experimentar maacutes que un efecto leve y transitorio a la salud opercibir un olor desagradable claramente definido
ERPG 2 Experimentar o desarrollar efectos o siacutentomas irreversibles oserios a la salud que le impidan al individuo tomar accioacuten
ERPG 3 Experimentar o desarrollar efectos amenazadores a la saludEn caso de fuga de sustancias toacutexicas es recomendable evaluar el criteriode dantildeos IDLH (Inmediatamente Peligroso para la Vida y la Salud)publicado por el National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH) a los fines de orientar el tipo de proteccioacuten personal a utilizardurante la respuesta
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2 Efectos Radiacioacuten Teacutermica y Explosiones
Evento Criterio ObservacionesChorro defuego piscinaincendiada ybola de fuego(BLEVE)
16 Kwm2
(440BTUhrndashpie2)
Maacuteximo flujo de calor radiante permisiblepara exposicioacuten continua de personas sinofrecer peligro significativo
50 Kwm2
(1600BTUhrndashpie2)
Flujo de calor radiante en el cual podriacuteanocurrir quemaduras de segundo grado enla piel humana expuesta por 30 segundos
Chorro defuego y piscinaincendiada
727 Kwm2
(2700BTUhrndashpie2)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas durante 30 segundos
Bola de fuegoBLEVE
Dependiente deltiempo deduracioacuten(volumen
almacenado)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas
Explosiones 03 psig 5 de vidrios rotos Nivel liacutemite paralesiones por fragmentos de vidrio
10 psig Demolicioacuten parcial de estructurasconvencionales
24 psig Nivel de sobrepresioacuten para 1 de
fatalidad
3 Criterios de Dantildeo para Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos
A los efectos de cuantificar los efectos a seres humanos es necesarioseleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos depeligros de manera que el grado de peligro sea similar para todos losefectos
a Dosis Equivalentes de Dantildeos
La seleccioacuten de las dosis mencionadas debe ser tal que las
contribuciones de riesgos separadas para diferentes tipos depeligros pueden ser integradas en un riesgo total y tratados como unasola entidad
Para efectos del Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos en la IPPN se debeconsiderar como dosis peligrosas las que representan un nivel dedantildeo equivalente al 1 50 y 99 de fatalidades (Figura 2A) Estametodologiacutea permite cubrir el 99 de probabilidad de fatalidad entres rangos manejables Para obtener el riesgo total a la fatalidad seraacutenecesario sumar las porciones de aacuterea dentro de los rangos
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obtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas
(Figura 2B) Es decir Ff = (Ff 1 + Ff 2 + Ff 3) = (100ndash99) + (99ndash50) + (50ndash1)= (1+ 49 + 49)
Ff = 99 raquo 100donde
Ff= frecuencia de fatalidad totalFf 1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1 entre el 100 y 99Ff 2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2 entre el 99 y 50Ff 3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3 entre el 50 y 1
No obstante en el caacutelculo del riesgo individual donde el factor
tiempondashrecursos sea determinante se puede utilizar como dosisequivalente el 1 para los caacutelculos de consecuencias considerandoen el caacutelculo de riesgo individual una probabilidad de fatalidad del99 lo cual arrojariacutea resultados conservadores permitiendo tomardecisiones con un miacutenimo esfuerzo (Figura 2C)
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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CRITERIOS PARA EL ANAacuteLISISCUANTITATIVO DE RIESGOS MAR042
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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2 Efectos Radiacioacuten Teacutermica y Explosiones
Evento Criterio ObservacionesChorro defuego piscinaincendiada ybola de fuego(BLEVE)
16 Kwm2
(440BTUhrndashpie2)
Maacuteximo flujo de calor radiante permisiblepara exposicioacuten continua de personas sinofrecer peligro significativo
50 Kwm2
(1600BTUhrndashpie2)
Flujo de calor radiante en el cual podriacuteanocurrir quemaduras de segundo grado enla piel humana expuesta por 30 segundos
Chorro defuego y piscinaincendiada
727 Kwm2
(2700BTUhrndashpie2)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas durante 30 segundos
Bola de fuegoBLEVE
Dependiente deltiempo deduracioacuten(volumen
almacenado)
Nivel de radiacioacuten para 1 de fatalidad apersonas expuestas
Explosiones 03 psig 5 de vidrios rotos Nivel liacutemite paralesiones por fragmentos de vidrio
10 psig Demolicioacuten parcial de estructurasconvencionales
24 psig Nivel de sobrepresioacuten para 1 de
fatalidad
3 Criterios de Dantildeo para Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos
A los efectos de cuantificar los efectos a seres humanos es necesarioseleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos depeligros de manera que el grado de peligro sea similar para todos losefectos
a Dosis Equivalentes de Dantildeos
La seleccioacuten de las dosis mencionadas debe ser tal que las
contribuciones de riesgos separadas para diferentes tipos depeligros pueden ser integradas en un riesgo total y tratados como unasola entidad
Para efectos del Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos en la IPPN se debeconsiderar como dosis peligrosas las que representan un nivel dedantildeo equivalente al 1 50 y 99 de fatalidades (Figura 2A) Estametodologiacutea permite cubrir el 99 de probabilidad de fatalidad entres rangos manejables Para obtener el riesgo total a la fatalidad seraacutenecesario sumar las porciones de aacuterea dentro de los rangos
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obtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas
(Figura 2B) Es decir Ff = (Ff 1 + Ff 2 + Ff 3) = (100ndash99) + (99ndash50) + (50ndash1)= (1+ 49 + 49)
Ff = 99 raquo 100donde
Ff= frecuencia de fatalidad totalFf 1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1 entre el 100 y 99Ff 2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2 entre el 99 y 50Ff 3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3 entre el 50 y 1
No obstante en el caacutelculo del riesgo individual donde el factor
tiempondashrecursos sea determinante se puede utilizar como dosisequivalente el 1 para los caacutelculos de consecuencias considerandoen el caacutelculo de riesgo individual una probabilidad de fatalidad del99 lo cual arrojariacutea resultados conservadores permitiendo tomardecisiones con un miacutenimo esfuerzo (Figura 2C)
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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obtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas
(Figura 2B) Es decir Ff = (Ff 1 + Ff 2 + Ff 3) = (100ndash99) + (99ndash50) + (50ndash1)= (1+ 49 + 49)
Ff = 99 raquo 100donde
Ff= frecuencia de fatalidad totalFf 1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1 entre el 100 y 99Ff 2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2 entre el 99 y 50Ff 3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3 entre el 50 y 1
No obstante en el caacutelculo del riesgo individual donde el factor
tiempondashrecursos sea determinante se puede utilizar como dosisequivalente el 1 para los caacutelculos de consecuencias considerandoen el caacutelculo de riesgo individual una probabilidad de fatalidad del99 lo cual arrojariacutea resultados conservadores permitiendo tomardecisiones con un miacutenimo esfuerzo (Figura 2C)
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Fig 2 REPRESENTACOacuteN DEL NIVEL DE DANtildeO EQUIVALENTE
Fig 2ACONTORNOS DE
FATALIDAD ESTIMADA AL
1 50 99
Fig 2BZONA CONCEacuteNTRICAS DE
FATALIDAD QUE TOTALIZANEL 99
Fig 2CAPROXIMACIOacuteN DEFATALIDAD AL 99
UTILIZANDO RIESGOMIacuteNIMO INDIVIDUAL AL 1
DE FATALIDAD
99 Fatalidad 50 Fatalidad 1 Fatalidad
50 Fatalidad 1 Fatalidad
Zona 2
Zona 3
Zona 1
Fatalidad
99 Fatalidad100 Fatalidad
100
100 Fatalidad 1 Fatalidad
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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PDVSA
RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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b Ecuaciones PROBIT
El caacutelculo del riesgo proveniente de un peligro debe estar basado enun estimado de la probabilidad de que al menos una dosis especiacutefica(de gas toacutexico radiacioacuten teacutermica o sobrepresioacuten) esteacute presente a unadistancia particular de la instalacioacuten La dosis real recibida dependeraacutede las acciones del individuo (por ejemplo una persona impedidapuede no ser capaz de protegerse raacutepidamente) y el efecto de eacutestadependeraacute de quien la recibe Por lo tanto cuando se hacenreferencias acerca de la oportunidad de poder escapar a una nubetoacutexica protegieacutendose en un ambiente exterior o el posible efecto quela dosis especiacutefica tendriacutea sobre un individuo es necesario hacerloen teacuterminos de las caracteriacutesticas individuales predefinidas La
mayoriacutea de nuestras evaluaciones suponen que el individuo espromedio en sus atributos lo cual determina cual dosis percibiriacutea Entodos los casos tambieacuten se considera una tolerancia parasensibilidades especiales a la exposicioacuten (ejemplo asilo deancianos) en una etapa posterior en el procedimiento de evaluacioacutenoacute en el uso de criterios de riesgos especiales Para un individuopromedio se pueden hacer juicios acerca de como responderiacutea adosis especiacuteficas o si la dosis puede ser peligrosa o fatal
Para calcular un riesgo individual de muerte se necesita unacorrelacioacuten entre la probabilidad de muerte y la dosis del peligro encuestioacuten Con frecuencia se usa alguna variante de ecuacioacuten Probitpara este propoacutesito Estas ecuaciones fueron originalmentedesarrolladas para mostrar la proporcioacuten de especiacutemenes de pruebaen laboratorios que moririacutean debido a dosis diversas de biocida Suuso para el caacutelculo de riesgo individual estaacute basado en suposicionesimpliacutecitas de que todos los individuos tienen iguales posibilidades demorir debido a una dosis particular y que esta probabilidad es iguala la proporcioacuten de muertes en una poblacioacuten grande expuesta Laderivacioacuten de esta correlacioacuten para seres humanos es problemaacuteticaparticularmente para productos toacutexicos debido a que existe muypoca informacioacuten directa que relacione la dosis con el efectoresultante
En este sentido se ha adoptado un enfoque que introduce el conceptode dosis peligrosa Esta dosis peligrosa causariacutea en una porcioacutentiacutepica de poblacioacuten incluyendo personas de un amplio rango desensibilidades el siguiente espectro de efectos
ndash Perturbaciones severas de cada individuo ndash Una cantidad sustancial de individuos requiere atencioacuten meacutedica ndash Algunas personas resultan seriamente lesionadas y requieren
tratamientos prolongados
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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ndash Algunas personas pueden fallecer
Esto puede ser descrito como si una dosis peligrosa tiene el potencialpara causar muertes pero no necesariamente lo haraacute Por tanto elriesgo evaluado es que un individuo (cuyo comportamiento es similaral que se establecioacute en la suposicioacuten acerca de escapar) estaraacuteexpuesto a tal dosis peligrosa o peor
c Efectos de Sustancias Toacutexicas
Una vez que las zonas de efectos de un accidente son identificadases posible utilizar una ecuacioacuten Probit para obtener mayorinformacioacuten sobre la magnitud de las consecuencias El meacutetodoProbit para sustancias toacutexicas se basa en una expresioacuten logariacutetmica
de la siguiente formaPr + a ) b lnCnt (1)
donde
Pr = Probit
C = Concentracioacuten (ppm)
t = Tiempo de exposicioacuten (min)
a b y n son constantes de letalidad para la ecuacioacuten probit (Tabla 3)
TABLA 3 CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT (Ref 4)
Sustancia a(ppm)
b(ppm)
n(min)
Amoniacuteaco ndash359 185 2
Benceno ndash10978 53 2
Bromo ndash904 092 2
Monoacutexido de Carbono ndash3798 37 1
Tetracloruro de Carbono ndash629 0408 250
Cloro ndash829 092 2
Formaldehido ndash1224 13 2Cloruro de Hidroacutegeno ndash1685 200 100
Cianuro de Hidroacutegeno ndash2942 3008 143
Fluoruro de Hidroacutegeno ndash2587 3354 100
Sulfuro de Hidroacutegeno ndash3142 3008 143
Bromuro de Metilo ndash5681 527 100
Isocianato de Metilo ndash5642 1637 0653
Dioacutexido de Nitroacutegeno ndash1379 14 2
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Sustancia n
(min)
b
(ppm)
a
(ppm)Fosgeno ndash1927 3686 1
Oacutexido de propileno ndash7415 0509 200Dioacutexido de Azufre ndash1567 210 100
Tolueno ndash6794 0408 250
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (1) deben ser transformados aporcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar el nuacutemero de fatalidades) haciendouso de la Tabla 4
TABLA 4 TRANSFORMACIOacuteN DE PROBITS A PORCENTAJES (Ref 5) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 ndash 267 295 312 325 336 345 352 359 366
10 372 377 382 387 392 396 401 405 408 41220 416 419 423 426 429 433 436 439 442 44530 448 450 453 456 459 461 464 467 469 47240 475 477 480 482 485 487 490 492 495 49750 500 503 505 508 510 513 515 518 520 52360 525 528 531 533 536 539 501 544 547 550
70 552 555 558 561 564 567 571 574 577 58180 584 588 592 595 599 604 608 613 618 62390 628 634 641 648 655 664 675 688 705 733
00 01 02 03 04 05 06 07 08 0999 733 737 741 746 751 758 765 775 788 809
d Efectos de la Radiacioacuten Teacutermica
La ecuacioacuten Probit que modela los dantildeos a las personas debido a una
dosis teacutermica es
Pr + 128 ) 256lntI43
104 (2)
donde
Pr = Probit
t = duracioacuten de la exposicioacuten (seg)
I = Intensidad de radiacioacuten teacutermica (Wm2)
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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PDVSA
RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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PDVSA
Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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PDVSA
Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Para tiempos prolongados de exposicioacuten a radiacioacuten teacutermica los
resultados no ofrecen mucha precisioacutenLos valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (2) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
e Efectos de Explosiones
La ecuacioacuten Probit para el caacutelculo de fatalidades considerandouacutenicamente los efectos de la onda de sobrepresioacuten es
Pr + 147 ) 1 37 ln P (3)
dondePr = Probit
P = Pico de sobrepresioacuten (psi)
Los valores Pr calculados mediante la ecuacioacuten (3) deben sertransformados a porcentajes de poblacioacuten afectada (o estimar elnuacutemero de fatalidades) haciendo uso de la Tabla 4
En la Tabla 5 se presenta un resumen de los niveles de dantildeosugeridos para los ACR
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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TABLA 5 NIVELES DE DANtildeO SUGERIDOS PARA PUacuteBLICO TRABAJADORES Y
EQUIPOS
Peligro Puacuteblico Trabajador EquiposDuracioacuten de la
Exposicioacuten 30 seg 30 seg Continua
Radiacioacuten Ecuacioacuten Probit Pr = ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 Pr= ndash 7525 + 4084
(piscinaincendiada y
1 nivel deafectacioacuten 727 kWm2 (1 fatalidad) 727 kWm2 (1 fatalidad) 121 kWm2 (1 da
chorro defuego)
50 nivel deafectacioacuten 1489 kWm2 (50 fatalidad) 1489 kWm2 (50 fatalidad) 215 kWm2 (50 d
99 nivel de
afectacioacuten
2847 kWm2 (99 fatalidad) 2847 kWm2 (99 fatalidad) 380 kWm2 (99 d
Duracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Fogonazo Ecuacioacuten Probit No Aplica No Aplica No Aplica
Nivel deafectacioacuten LFL (100 fatalidad) LFL (100 fatalidad) LFL (1 dantildeo)
Duracioacuten de laExposicioacuten Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fuego Duracioacuten bola de fu
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43) 10 ndash4 Pr= ndash128 + 256 ln (tbullI43)10 ndash4 No Aplica
BLEVE
Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la bola defuego
Dependiente de la bola defuego
Dentro bola de fueg25 dantildeo
Fuera bola de fuego
0 dantildeoDuracioacuten de laExposicioacuten Instantaacutenea Instantaacutenea Instantaacutenea
Ecuacioacuten Probit Pr= 147 + 137 ln (P) Pr= 147 + 137 ln (P) Pr =2008 + 292 ln
Sobrepresioacuten1 nivel deafectacioacuten 240 psig (1 fatalidad) 240 psig (1 fatalidad) 125 psig (1 dantildeo
50 nivel deafectacioacuten 131 psig (50 fatalidad) 131 psig (50 fatalidad) 279 psig (50 dantilde
99 nivel deafectacioacuten 720 psig (99 fatalidad 720 psig (99 fatalidad) 619 psig (99 dantilde
Duracioacuten de laExposicioacuten Dependiente del escape Dependiente del escape
Exposicioacuten a
Ecuacioacuten Probit Pr= ndash3142 + 3008 ln (C143bullt) Pr=ndash3142 + 3008 ln (C143bullt)
Gas Toacutexico(Ejemplo H2S) Nivel deafectacioacuten
Dependiente de la duracioacuten delescape y el tiempo deexposicioacuten esperado
Dependiente de la duracioacuten delescape el tiempo deexposicioacuten esperado y elentrenamiento del operador
No Aplica
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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6 CUANTIFICACIOacuteN DEL RIESGO
Las medidas maacutes comunes de cuantificacioacuten del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social que combinan la informacioacuten de posibilidad y magnitudde las peacuterdidas o lesiones provenientes de un peligro La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social considerael riesgo a las poblaciones que estaacuten en tales zonas de efectos
61 Riesgo Individual y Social
611 Riesgo Individual
Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro considerando la naturaleza de la lesioacuten al individuo la posibilidadde que la misma ocurra y el periacuteodo de tiempo en que puede ocurrir Auacuten cuandolas lesiones son de gran preocupacioacuten hay limitada informacioacuten disponible sobreel grado de las lesiones por tanto los anaacutelisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen maacutes estadiacutesticas registradas El riesgo individual puede serestimado para los individuos maacutes expuestos para grupos de individuos enlugares determinados o para un individuo promedio en una zona de efectos
El riesgo individual para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando en
consideracioacuten las siguientes variables(i) La frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el efecto del evento llegue a la ubicacioacuten especiacuteficaEsto incluye las variables climaacuteticas y de direccioacuten del viento con elconsiguiente cambio de dispersioacuten
(iii) La probabilidad de que una persona esteacute en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
612 Riesgo Social
El riesgo social es una relacioacuten entre la frecuencia y el nuacutemero de personas deuna poblacioacuten sometidas a un nivel especiacutefico de lesiones y dantildeos debido a laocurrencia de un accidente
En caso de accidentes mayores con potencial para afectar a grupos de personasel riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en teacuterminos de distribucioacuten de frecuencia de eventosde resultantes muacuteltiples Sin embargo el riesgo social tambieacuten puede serexpresado en teacuterminos similares a los riesgos individuales
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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El caacutelculo del riesgo social requiere la misma informacioacuten de frecuencia y
consecuencias que el riesgo individual pero adicionalmente requiere unadefinicioacuten de la poblacioacuten en riesgo alrededor de la instalacioacuten Esta definicioacutenpuede incluir el tipo de poblacioacuten (por ejemplo residencial industrial escolar) yla probabilidad de que las personas esteacuten presentes y desprotegidas al momentode ocurrir el accidente
El riesgo social para un nivel especiacutefico de dantildeo se calcula tomando enconsideracioacuten los siguientes factores
(i) Frecuencia del evento
(ii) La probabilidad de que el evento llegue a una ubicacioacuten especiacuteficaconsiderando variables climaacuteticas y la direccioacuten del viento con el
consiguiente cambio de dispersioacuten(iii) La probabilidad de que una o varias personas esteacuten en el lugar
(iv) La probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
(v) El nuacutemero de personas afectadas por el evento
Debido a que el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros es extenso serecomienda seguir los pasos siguientes para determinar la necesidad de suaplicacioacuten
S Primer Paso Determinar las consecuencias del escenario ldquoPeor Casordquo demanera de verificar si la misma alcanza a terceros (poblaciones centrospoblados y otros) Entre los escenarios ldquopeor casordquo usualmente se consideranroturas totales de tuberiacuteas de mayor diaacutemetro escape de inventarios derecipientes mayores fallas catastroacuteficas de recipientes BLEVE y otros Si losterceros no son alcanzados entonces no es requerido determinar el riesgoindividual y social a terceros Es importante destacar que en eacuteste primer pasoel caacutelculo de consecuencias seraacute suficiente
S Segundo Paso En el caso que uno de los escenarios ldquoPeor Casordquo alcancea terceros el caacutelculo de riesgo individual y social a terceros debe ser realizadoconsiderando todos los orificios de fugas indicados en la seccioacuten anterior
Aunque el riesgo social y el riesgo individual son presentaciones diferentes de lamisma suerte de combinaciones de frecuencias y coincidencias de accidentesel siguiente ejemplo puede ilustrar mejor la diferencia entre riesgo social eindividual Un edificio de oficinas localizado cerca de una planta quiacutemica ocupaa cuatrocientas personas durante el horario de oficina y a un vigilante el resto deltiempo Si la posibilidad de que un accidente que cause una fatalidad en el edificioes constante durante todo el diacutea cada individuo en ese edificio esta sujeto a uncierto riesgo individual el cual es independiente del nuacutemero de personaspresentes es decir es el mismo para cada una de las cuatrocientas personas deledificio durante horas de oficina y para el uacutenico vigilante en otros momentos Sin
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
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10 ndash7
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10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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PDVSA
ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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PDVSA
n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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embargo el riesgo social es significativamente mayor durante horas de oficina
que en otro momento613 Consideraciones para el ACR
Para el caacutelculo del riesgo Individual y social el nuacutemero de escenarios se veraacuteincrementado de acuerdo al nuacutemero de variables consideradas (direccioacuten delviento velocidad del viento estabilidad atmosfeacuterica direccioacuten del escape otros)y por ende el tiempo para la determinacioacuten del mismo seraacute mayor
Como ejemplo consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los arboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados Ahora bien tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccioacuten del viento 6 estabilidades atmosfeacutericas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario deberiacutea realizarse576 caacutelculos de consecuencias para cada escenario seleccionado No obstanteaunque no todas las combinaciones son significativas una gran mayoriacutea lo espor lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccioacuten y descartede las mismas
62 Metodologiacutea de Caacutelculo de Riesgo Individual y Riesgo Social
Un meacutetodo para cuantificar el riesgo es el de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propoacutesitos utilizaremos el riesgo individual y
el riesgo social como se describe a continuacioacuten621 Riesgo Individual
El riesgo individual se define como aquel al que estaacute expuesta una persona quese encuentra cerca de un peligro incluyendo la naturaleza del dantildeo al individuola probabilidad que ocurra el dantildeo y el periacuteodo durante el cual puede producirsedicho dantildeo
El riesgo individual se puede estimar para la mayoriacutea de los individuos expuestospara grupos de individuos en lugares determinados o para un individuo promedioen una zona de afectacioacuten
El riesgo individual seraacute calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo Este meacutetodo muestra la distribucioacuten Geograacutefica del riesgoindividual sentildealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especiacutefico de dantildeo en un sitio indicado independientemente de que alguienesteacute presente o no en ese sitio para sufrir ese dantildeo A continuacioacuten se presentala expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo del riesgo individual
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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RI+
n
i+1
RIxyi
donde
RIxy = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy
RIxy i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacioacutengeograacutefica dada xy para cada escenarioi
n = Nuacutemero total de escenarios considerados en el anaacutelisis
RIxyi + f i Pfi
F i + f i Poi Poci
donde
Fi = Frecuencia del escenario
f i = Frecuencia de fuga o rotura (antildeondash1)
Poi= Probabilidad de ignicioacuten
Poci= Probabilidad de direccioacuten y velocidad de viento y estabilidad
atmosfeacutericaPfi= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicioacuten especiacutefica
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar aacuterea deprocesos
iquestRiesgocalculado para
todas las aacutereas
SI
NO
Graficar resultados deRiesgo Individual en mapa
o plano
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el riesgoindividual en el aacuterea
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Fig 3 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO
INDIVIDUAL
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Lista deEscenariosEventos
Anaacutelisis de ConsecuenciaDeterminar la zona afectada
para todos los escenarios
Seleccionar cada evento
iquestTodos losescenarioseventos
fueronconsiderados
SI
NO
Listar todos los escenarios eventos con su frecuencia y
nuacutemero de fatalidades asociada
Anaacutelisis de FrecuenciasDeterminar la frecuencia de
todos los escenarios
Determinar el nuacutemero defatalidades para el evento
seleccionado
Colocar los resultados en formade frecuencia acumulativa
Graficar Curva FndashN
Data de distribucioacuten depoblacioacuten
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622 Riesgo Social
El riesgo social es una medida del riesgo al cual estaacute expuesto un grupo depersonas por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual se estimaraacuteel nuacutemero de fatalidades en funcioacuten de la distribucioacuten y caracteriacutesticasdemograacuteficas de la poblacioacuten afectada que luego se pueden representarmediante una Curva FndashN (Ver Figura 4)
Fig 4 PROCEDIMIENTO PARA EL CAacuteLCULO DE CONTORNOS DE RIESGO SOCIAL
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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63 Representacioacuten del Riesgo Individual y Social
631 Representacioacuten de Riesgo IndividualLas formas comunes de presentacioacuten del riesgo individual son los dibujos ygraacuteficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales El graacutefico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespeciacuteficos sobre un mapa (Figura 5) Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacioacuten lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas hospitalesconcentracioacuten de poblacioacuten) puedan ser raacutepidamente identificadas
632 Representacioacuten del Riesgo Social
El riesgo social seraacute expresado en teacuterminos de la curva Frecuencia ndash Nuacutemero deFatalidad (FN) la cual es una representacioacuten graacutefica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente versus la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N) El resultado de esta representacioacuten es unaserie de puntos discretos tal como se muestra en la Figura 6 a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estaacuten maacutes altos y alejadoshacia la derecha
Normalmente se utiliza una escala logariacutetmica ya que la frecuencia y el nuacutemerode fatalidades se ubican en un rango de varios ordenes de magnitud Tambieacutenes usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FN
total dado que esto ayuda a la identificacioacuten de los mayores contribuyentes alriesgo
Otra forma de presentacioacuten del riesgo social es una tabulacioacuten del riesgo paradiferentes agrupaciones de personas afectadas (por ejemplo 1 a 10 11 a 100101a 1000 personas)
En general accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacioacuten entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N) mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Fig 5 EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
FRECUEN
CI A
FRECUE
NCI A
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000
NUMERO DE FATALIDADES
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 10
NUMERO DE FATALIDADE
Fig 6 EJEMPLO DE REPRESENTACIOacuteN DE RIESGO SOCIAL
CONSTRUCCIOacuteN DE LA CURVA FRCUENCIA ndash NUacuteMERO DE FATALIDADES (FN) (Ref 6
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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64 Incertidumbre y Sensibilidad
La incertidumbre y la sensibilidad son materia de consideracioacuten especial en lautilizacioacuten de resultados del ACR El anaacutelisis de incertidumbre es usado paraestimar el efecto de las incertidumbres de la informacioacuten y del modelo en elestimado de riesgos mientras que el anaacutelisis de sensibilidad estima el efecto devariar la entrada a los componentes de los modelos o los modelos en si mismoindividualmente o en combinacioacuten
641 IncertidumbreTres fuentes geneacutericas de incertidumbre son
a La incertidumbre del modeloRefleja las debilidades deficiencias y la falta de adecuacioacuten intriacutenseca decualquier modelo y es una medida del grado de falla de un modelo en representarla realidad
b Incertidumbre de la informacioacutenLa incertidumbre de los paraacutemetros de entrada a los modelos resultan deinformacioacuten no disponible e incompleta y la necesidad de llenar estos vaciacuteos atraveacutes de estimaciones inferencias u opiniones expertas
c La incertidumbre de calidad generalProviene de la dificultad de identificar todos los accidentes potenciales y de larepresentatividad de los accidentes escogidos para el anaacutelisis La incertidumbre
surge del desconocimiento de las contribuciones combinadas al riesgo de losaccidentes que han sido omitidos
642 SensibilidadEl anaacutelisis de sensibilidad puede identificar los potenciales contribuyentesmayores a la incertidumbre global en una larga lista de accidentes Tambieacutenpuede identificar cuales modelos suposiciones e informacioacuten son importantespara el estimado final del riesgoDebido al gran nuacutemero de paraacutemetros envueltos en una evaluacioacuten de riesgo noes praacutectico hacer anaacutelisis de sensibilidad a cada uno de los paraacutemetros sinembargo puede ser evaluada la sensibilidad para paraacutemetros que se suponen
importantes o reconocidos como de alta incertidumbre
7 CRITERIOS DE TOLERANCIADecidir si un riesgo es tolerable o no es siempre un tema delicado y subjetivo quedepende en gran parte de la opinioacuten particular de cada persona Sin embargoes necesario disponer de criterios de tolerancia de riesgos puesto que de otraforma no existe medio absoluto para evaluar el significado de los resultados deun Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos ni tampoco de formular recomendacionesadecuadas
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Los criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccioacuten reflejan el nivel
de riesgo taacutecitamente permisible el cual viene dado por un balance entre la buenapraacutectica de disentildeo operacioacuten y mantenimiento y los recursos disponibles parareducir riesgos
Estos criterios fijan el liacutemite hasta donde se podraacute disminuir un riesgo a traveacutes demedidas de ingenieriacutea para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias el cual loacutegicamente coincidiraacute con el liacutemite a partir del cual sedeberaacute invertir en la elaboracioacuten de planes de contingencia tendentes a reducirlas consecuencias de tales riesgos
La tolerancia de un riesgo es una cuestioacuten sumamente delicada dado que estaacuteasociada con la percepcioacuten de la severidad de las consecuencias potenciales deun accidente especialmente cuando afecta al puacuteblico en general Los riesgosmultidimensionales que involucran a personas medio ambiente y activosrequieren de consideraciones adicionales en el anaacutelisis costondashbeneficioReconociendo las dificultades impliacutecitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos sedecidioacute adoptar un enfoque de regioacuten de riesgo antes que valores liacutemite estrictoslo cual es la tendencia hoy en diacutea a nivel mundial tal como lo demuestraninformes e investigaciones recientes Para ello se decidioacute fijar tres aacutereas biendemarcadas como son
ndash Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido
ndash Una inferior en la cual el nivel de riesgo es miacutenimo y por tanto no preocupante
ndash Un aacuterea intermedia entre las dos anteriores donde es deseable una reduccioacutendel nivel de riesgo pero sujeta a un anaacutelisis costondashbeneficio
71 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual
La tolerancia del riesgo proveniente de una instalacioacuten industrial puede ser juzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas al hacer esta comparacioacuten se
reconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoriacuteas voluntarios e involuntarios
Ejemplo de exposiciones voluntarias al riesgo son actividades tales comoldquomotocrossrdquo escalar montantildeas volar en aviones comerciales o privados correrautomoacuteviles y trabajar en una instalacioacuten industrial
Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaseleacutectricas enfermedades huracanes y personas localizadas en aacutereasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales sus trabajadores son
clasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enaacutereas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo Se puede pensar que la aceptacioacuten voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacioacuten de la muerte por enfermedadeste valor es aproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona hora deexposicioacuten o asumiendo una exposicioacuten continua 8760 horas por antildeo es 876 x10 ndash3 fatalidades por persona antildeo
Asiacute mismo se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicioacuteninvoluntaria es una en mil (11000) del valor de la exposicioacuten voluntaria es deciraproximadamente 1 x 10 ndash6 fatalidades por persona antildeo o una posibilidad en unmilloacuten
En consideracioacuten a lo antes expuesto los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la Industria Petrolera y Petroquiacutemica nacional se indican enla Tabla 6
TABLA 6 CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL
Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash5 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash6 lt f le 10 x 10 ndash5 antildeo Reducible Aplicacioacuten de Anaacutelisis
CostondashBeneficiondashRiesgof le 10 x 10 ndash6 antildeo Miacutenimo
Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcioacuten
f gt 10 x 10 ndash3 antildeo Intolerable
10 x 10 ndash4 lt f le 10 x 10 ndash3 antildeo Reducible Aplicacioacuten de AnaacutelisisCostondashBeneficiondashRiesgo
f le 10 x 10 ndash4 antildeo Miacutenimo
72 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social En la Figura 7 se muestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacioacuten aterceros
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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F r e c u e
n c i a d e N
o m aacute s F a t a l i d a d e s
a ntilde o ( F )
Riesgo Intolerable
Riesgo Miacutenimo
Riesgo Reducible
10 ndash1
10 ndash2
10 ndash3
10 ndash4
10 ndash5
10 ndash6
10 ndash7
10 ndash8
10 ndash9
1 10 100 1000 10000Nuacutemero de Fatalidades (N)
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Fig 7 CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO SOCIAL
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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73 Aplicacioacuten de los Criterios de Tolerancia
La comparacioacuten de un riesgo con los criterios antes definidos puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos
Intolerable Es inaceptable la condicioacuten presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia yo laseveridad de los potenciales accidentesEs importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesde medidas de ingenieriacutea conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente siendo inaceptable pretenderuacutenicamente la adopcioacuten de medidas dirigidas a la reduccioacuten deconsecuencias
Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas mediante la aplicacioacuten de un anaacutelisis costondash beneficio quefundamente la justificacioacuten econoacutemica de las propuestas a efectode facilitar la toma de decisionesEs aconsejable visualizar todas las opciones de reduccioacuten delriesgo a traveacutes de la combinacioacuten de medidas de ingenieriacutea yoadministrativas que permiten la disminucioacuten de la frecuencia deocurrencia yo minimizacioacuten de consecuencias de los posiblesaccidentesDar prioridad a las medidas de ingenieriacutea dirigidas a la reduccioacutende frecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingenieriacutea o
administrativas) que minimicen y atenuacuteen las consecuencias delos mismos
Miacutenimo El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccioacuten del riesgo No obstante si se visualizan medidasobvias que contribuyan a reducir auacuten maacutes el riesgo y laaplicacioacuten del anaacutelisis costo ndash beneficio favorece la implantacioacutende tales medidas las mismas deberiacutean adoptarse
8 ANAacuteLISIS COSTOndashBENEFICIO
81 Metodologiacutea
El objetivo uacuteltimo de un Anaacutelisis Cuantitativo de Riesgos es alcanzar un niveltolerable de riesgo a un costo razonable Al comparar el nivel de riesgo resultantecon los criterios de tolerancia establecidos por la industria se deben evaluar laefectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacioacuten propuestasespecialmente si el riesgo estaacute en el aacuterea intermedia o ldquoreduciblerdquo Es difiacutecilasignar liacutemites razonables a la inversioacuten para el mejoramiento del nivel deseguridad de una actividad particular La reduccioacuten en el nivel de riesgo auacutencuando sea marginal se puede lograr praacutecticamente en todos los casos a traveacutesde grandes inversiones de capital (Ver Figura 8) no obstante la realidad nos
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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indica que a medida que se incrementa la inversioacuten los beneficios decrecen
raacutepidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podriacutea ser mejor empleado en otros aspectos del negocio
En el meacutetodo CostondashBeneficio el costo de cambiar el sistema para hacerlo masseguro es comparado con los beneficios de tener menos fallas serias o eventoscon menores consecuencias o peacuterdidas Este meacutetodo permite hacer expliacutecitas lascomparaciones numeacutericas que ayudan el proceso de toma de decisiones
Adicionalmente se puede aplicar costondashbeneficiondashriesgo para evaluar variastecnologiacuteas o alternativas de reduccioacuten de riesgo
El Anaacutelisis CostondashBeneficio toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de unevento riesgoso con peacuterdidas humanas dantildeos materiales asiacute como la peacuterdida
de produccioacuten durante los periacuteodos de parada para reparacioacuten de los dantildeosLoacutegicamente si este valor es mayor que el costo de las medidas propuestas parareducir el riesgo estas uacuteltimas son econoacutemicamente justificables El SistemaCostondashBeneficiondashRiesgo (CBR) es una herramienta que distribuye las peacuterdidaseconoacutemicas de no ejecutar una medida de reduccioacuten de riesgo (beneficios) enel periacuteodo de vida uacutetil del proyecto y calcula el valor presente neto es decir ladiferencia entre el costo de la propuesta y los beneficios esperados en teacuterminosde reduccioacuten de probabilidadseveridad y mejoras en la eficiencia Elprocedimiento CBR forma parte de las Mejores Praacutecticas de IngenieriacuteaProyectosy Procedimientos Corporativos sobre Confiabilidad
82 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito no obstante esto no nos proporciona ninguacuten elemento praacutectico que nospermita elegir alternativas de solucioacuten y por lo tanto no tiene ninguna aplicacioacutenPor otro lado los recursos econoacutemicos son siempre limitados y no es posibleasignar su totalidad a la salvacioacuten de la vida humana Esto nos lleva a pensar quela uacutenica posicioacuten justa y factible de adoptar es la de salvar la mayor cantidad devidas humanas con los recursos econoacutemicos disponibles
Es conveniente reconocer que este es un tema sumamente aacutelgido y debatido anivel mundial Hasta ahora no hay un acuerdo al respecto asiacute NC Lind (Ref 8)
ldquopropone un cifra de 2 x 106 US$ por vida humanardquo AB Fleishman y MS Hogh(Ref 9) ldquoproponen un valor entre 4 x 105 y 6 x 106 US$rdquo mientras que SBGibson (Ref 10) ldquoestablece un rango entre 2 x 105 y 2 x 106 US$rdquo Como sepuede ver una cifra alrededor de 2 x 106 US$ parece bastante sensible para larealidad de paiacuteses desarrollados como son los europeos Canadaacute y EEUU
Por lo antes expuesto se propone una cifra de 5 x 105 US$ por cada fatalidadevitada o en otras palabras por persona afectada para efectos de aplicacioacuten del
Anaacutelisis CostondashBeneficio en las evaluaciones de riesgo llevadas a cabo ennuestras instalaciones
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Fig 8 REPRESENTACIOacuteN GRAacuteFICA DE LA INVERSIOacuteN EN
MEDIDAS DE CONTROL VS RIESGO RESIDUAL (REF 7)
P
1
2
3
4M
EDID AS
DE
CONTROL
Bs ANtildeO
ERDIDAS
EN
Bs ANtildeO
B
A
0
PERSONAL AFECTADO
DANtildeOS MATERIALES
RIESGOALTO
RIESGBAJO
NIVEL DE RIESGO
INVERSIOacuteN
NOTA
Las liacuteneas rellenas bajo los puntos 1 2 3 y 4 representan el costo de inversioacuten en medidas decontrol
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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9 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
1 Rodriacuteguez JA Preliminary major hazard analysis of the New EasternRefinery The University of Sheffield Sheffield (UK) 1992
2 CCPS Guidelines for Hazard Evaluation Procedures American Institute of Chemical Engineers New York 1985
3 AIHA Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) AIHA New York1992
4 CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AmericanInstitute of Chemical Engineers New York 1989
5 Crowl DA and Lowar JF Chemical Process Safety Fundamentals withapplications Prentice Hall New Jersey 1990
6 Energy Analysts Inc Process plant safety and security course notes Energy Analysts Inc Norman (USA) 1989
7 Rodriacuteguez JA Aplicacioacuten de criterios de tolerancia de riesgos ycostondashbeneficio en los estudios de anaacutelisis de riesgos de la industria petroleray petroquiacutemica venezolana ARPEL Meacutexico 1991
8 Lind NC El Tratamiento de los Riesgos Un Enfoque Canadiense GlobalRevista MAPFRE Seguridad MAPFRE Madrid 2do Trimestre 1990
9 Fleishman Ab and Hough MS The Use of Cost ndash Benefit Analisys inEvaluating the Acceptability of Industrial Risks An Illustrative Case Study 6thInternational Symposium ldquoLoss Prevention and Safety Promotion in theProcess Industriesrdquo Oslo 1989
10Gibson SB Risk Criteria in Hazard Analysis CEP London 197611EampP Forum Hydrocarbon Leak and Ignition Data Base EampP Forum London
199212CCPS Guidelines for Process Equipment Reliability Data AICHE NY 198913Cox AW Lees FP and Ang ML Classification of hazardous locations The
Institution of Chemical Engineers Rugby (UK) 199114Imperial Chemical Industries Hazard and Reliability Manual ICI Runcorn
(UK) 1988
A
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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ANEXO A
BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS A1 Datos Estadiacutesticos
Uno de los aspectos maacutes importantes en los Anaacutelisis Cuantitativos de Riesgos esla evaluacioacuten de la frecuencia con que puede ocurrir un accidente determinadoque ha sido identificado como potencialmente factible de suceder
Actualmente la Industria Petrolera y Petroquiacutemica Nacional no cuenta con unabase de datos estadiacutesticos de fallas de equipos indispensable para efectuar lasevaluaciones de frecuencia de accidentes En el presente anexo se establecenlas tasas de fallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza laindustria La informacioacuten aquiacute contenida es una recopilacioacuten de una serie de
informacioacuten proveniente de diversas fuentes de diferentes paiacuteses industrias yambientes por lo cual debe ser utilizada empleando el maacutes sano criterio deingenieriacutea para evitar errores de juicio que posteriormente se conviertan enresultados desviadosContar con una base de informacioacuten propia de la Industria Petrolera yPetroquiacutemica que refleje certeramente sus praacutecticas de disentildeo operacioacuten ymantenimiento es de vital importancia por lo cual se establece una guiacutea pararecolectar la informacioacuten de la Industria Petrolera Nacional contenida en lashistorias de mantenimiento de los equipos y en los informes de incidentes yaccidentes ocurridos a lo largo de nuestra historia como Industria Esta es la uacutenica
forma de compararse correctamente contra los criterios de tolerancia de riesgosde PDVSA establecidos sobre la base de nuestra informacioacuten histoacuterica
A2 Frecuencias de Fallas por Rotura EampP Gas amp Refinacioacuten
A21 Bombas
a Bombas Centriacutefugas
TABLA A1
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia de
Fallas
EampP
171x10 ndash2 por bomba anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 082
50 mm 096
Rotura Total 10Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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b Bombas Reciprocantes
TABLA A2
Descripcioacuten Bombas (doble sello) excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteasy accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP31x10 ndash1 por bomba anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 08300
50 mm 09999Rotura Total 10000
Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetrointerno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada a labomba
A22 Compresores
a Compresores Centriacutefugos
TABLA A3
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP14 x10 ndash2 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 093
50 mm 099
Rotura Total 100Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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b Compresores Reciprocantes
TABLA A4
Descripcioacuten Compresor de gas excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas yaccesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampP660 x10 ndash1 por compresor anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
10 mm 0973
50 mm 0998
Rotura Total 1000Notas ldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerado como el diaacutemetro
interno de la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada alcompresor
A23 Recipientes a Presioacuten
TABLA A5
Descripcioacuten Recipiente a presioacuten excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y
accesorios hasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltimaFrecuencia deFallas
EampP150 x10 ndash4 por recipiente anual
Gas amp Refinacioacuten750 x10 ndash5 por recipiente an
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 054
50 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas Aplicable a separadores despojadores y otros ldquoRotura Totalrdquo es
usualmente considerada como el diaacutemetro interno de la tuberiacutea demayor diaacutemetro conectada al equipo
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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A24 Intercambiadores de Calor Tipo Carcaza y Tubos
TABLA A6
Descripcioacuten Intercambiador excluyendo todas las vaacutelvulas tuberiacuteas y accesorihasta la primera brida incluyendo eacutesta uacuteltima
Frecuencia deFallas
EampPa) 150 x10 ndash4 por recipiente anual (carcaza)b) 13 x10 ndash5 por recipiente anual (tubos)
Gas amp Refinaci
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dm) P (d lt dm)
25 mm 05450 mm 089
150 mm 096
Rotura Total 1000Notas
El equipo es baacutesicamente un recipiente a presioacuten pero la frecuencha sido modificada para incluir fugas por la carcaza debidas a rotude tubos HC es contenido soacutelo en la carcaza use frecuencia rdquoardquo es contenido soacutelo en los tubos use frecuencia rdquobrdquo HC en tubos ycarcaza use la suma de las dos frecuenciasldquoRotura Totalrdquo es usualmente considerada como el diaacutemetro interno
la tuberiacutea de mayor diaacutemetro conectada al equipo
A25 Tuberiacutea de Procesos lt 3 rdquo
TABLA A7
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP70 x10 ndash5 por m tuberiacutea anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anu
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)005 060
022 085
045 095
10 10
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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A26 Tuberiacutea de Procesos gt 4 rdquo lt 11 rdquo
TABLA A8
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulasFrecuencia deFallas
EampP36 x10 ndash5 por m de tuberiacutea
anual
Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea
anualDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
A27 Tuberiacutea de Procesos gt 12 rdquo
TABLA A9
Descripcioacuten Tuberiacutea de procesos excluyendo todas las bridas y vaacutelvulas
Frecuencia deFallas EampP27 x10 ndash5 por m de tuberiacutea anual Gas amp Refinacioacuten148 x10 ndash7 por m tuberiacutea anDistribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 060
022 085
045 095
10 10
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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A28 Tanques de Almacenamiento
TABLA A10
Descripcioacuten Tasa de falla para tanques de almacenamiento
Tasa de falla Tipo de Tanque Tasa de Falla (falla 10 ndash6 antildeo)EampP Gas amp Refinacioacuten
Atmosfeacuterico 30 30Refrigerado Pared Simple ndash 10Refrigerado Pared Doble ndash 1
EampP Gas amp RefinacioacutenFrecuencia deFuga
Atmosfeacuterico 15 x10 ndash2 por tanqueanual
72 x10 ndash3 por tanquanual
Frecuencia deIncendio
Techo Coacutenico 30 x10 ndash4 por tanqueanual
Idem
Techo Flotante 240 x10 ndash4 portanque anual
Idem
A29 Bridas
TABLA A11Descripcioacuten Unioacuten bridada Normalmente fallan por peacuterdida de pernos y
tuercas y falla de empacadurasFrecuencia deFallas
EampP88 x10 ndash5 por brida anual
Gas amp RefinacioacutenIdem
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la brida
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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A210 Vaacutelvulas
TABLA A12Descripcioacuten Cuerpo de la vaacutelvula resorte y empacadura Se excluyen uniones
bridadas Frecuencia deFallas
EampP23 x10 ndash4 por vaacutelvula anual
Gas amp Refinacioacuten88 x10 ndash5 por vaacutelvula anual
Distribucioacuten deTamantildeo de orificio Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
005 065
010 088
020 094100 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la vaacutelvula
A211 Mangueras
TABLA A13Descripcioacuten MangueraFrecuencia deFallas
EampPIdem
Gas amp Refinacioacuten499 x10 ndash3 por manguera anual
Distribucioacuten de
Tamantildeo de orificioTamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 096
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada a la manguera
A212 Accesorios
TABLA A14
Descripcioacuten Accesorios o instrumentos pequentildeos excluyendo juntas bridadasFrecuencia de
Fallas
EampP
47 x10 ndash4 por accesorio anual
Gas amp Refinacioacuten
IdemDistribucioacuten deTamantildeo de orificio
Tamantildeo de Orificio (dmD) P (d lt dm)
01 013
02 020
10 100
Notas D es el diaacutemetro interno de la tuberiacutea conectada al accesorio Distribucioacutende tamantildeo orificio indica alta probabilidad de rotura total
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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PDVSA
ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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PDVSA
n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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A213 Reventones de Pozos (EampP)
TABLA A15
Descripcioacuten Reventoacuten que ocurre con el arbolito conectado al cabezal depozo
Frecuencia deFalla
Fase Frecuencia de falla porpozo anual
Perforacioacuten ndash CrudoGas(1) 160 x10 ndash3
Completacioacuten ndash CrudoGas(2) 540 x10 ndash4
Produccioacuten ndash Crudo(3) 460 x10 ndash5
Produccioacuten ndash Gas(3) 140 x10 ndash4
Notas 1 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 plataforma 9 y piso de perforacioacuten 69
2 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones plataforma80 arbolito 10 y piso de perforacioacuten 10
3 Probabilidad de ubicacioacuten de los reventones debajo del mar22 arbolitoplataforma 61 y skid deck 16
A3 Tasa de Fallas por Confiabilidad
A31 Compresores
Descripcioacuten
Compresor incluyendo Sistema de sello de aceite tuberiacutea enfriamientointeretapa aceite de enfriamiento unidad de control
TABLA A16
TASA DE FALLAModo de Falla 106 Horas 103 Demandas Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 14300
Peacuterdida de Funcioacuten 24700 Movilizado por motoreleacutectrico Arrancando en De-
manda1270 Movilizado por turbina
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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PDVSA
Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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A32 Bombas
Descripcioacuten
Bomba incluyendo Sistema de sello unidad de control
TABLA A17
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Durante funcionamiento 2920 Accionado Motor y alternando(Standby)
Velocidad menor aldisentildeo
9200 Accionado Motor y alternando
Durante funcionamiento 1040 Accionado Motor y funcioacuten continuaVelocidad menor aldisentildeo
240 Accionado Motor y funcioacuten continua
Durante funcionamiento 891 Accionado por turbina
TABLA A18
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Arrancando en demanda 1080 Accionado Motor y alternando Arrancando en demanda 186 Accionado Motor y alternando
Arrancando en demanda 262 Accionado por turbina Arrancando en demanda 425 Eleacutectrica Sistema Contra Incendios Arrancando en demanda 187 Diesel Sistema Contra Incendio
A33 Recipientes a Presioacuten
Descripcioacuten
Recipientes excluyendo venteos vaacutelvulas de seguridad bridas accesorios
TABLA A19
Modo de Falla Tasa
(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de funcioacuten 0985 Metaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 121 NondashMetaacutelico AtmosfeacutericoPeacuterdida de funcioacuten 00109 Metaacutelico PresurizadoFlujo restringido 00636 Metaacutelico Presurizado
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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A34 Intercambiador de Calor
Descripcioacuten
Intercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo Vaacutelvulas deseguridad bridas y tuberiacuteas
TABLA A20
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Peacuterdida de funcioacuten 311Fuga gt 14rdquo 258
A35 Tuberiacuteas
Descripcioacuten
Seccioacuten de tuberiacutea recta sin conexiones ni accesorios
TABLA A21
Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas)
Observaciones
Catastroacutefica 00268 Tuberiacutea de Metal
Rotura Total 0885 Tuberiacutea de plaacutestico riacutegido
A36 Bridas
Descripcioacuten
Conexiones metaacutelicas para sistemas de tuberiacuteas
TABLA A22
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Fuga mayor a 10 Area de Flujo 057 Conexiones Metaacutelicas
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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A37 Vaacutelvulas
Descripcioacuten
Cuerpo de vaacutelvula resorte y empacadura Excluyendo uniones bridadas
TABLA A23
Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Observaciones
Peacuterdida de Funcioacuten 318 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0152 ManualFalsa operacioacuten 136 Operadas por motor
Falsa operacioacuten 359 Operadas neumaacuteticamentePeacuterdida de Funcioacuten 487 Operadas por solenoideFalsa operacioacuten 0409 Operadas por solenoide
Abertura Prematura 168 Vaacutelvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 161 Retencioacuten operadaFalla al Cerrar 22 Retencioacuten no operadaFalla al Abrir 0145 Retencioacuten no operadaPeacuterdida de Funcioacuten 0291 Vaacutelvula manualNo cambia de posicioacutenen demanda
558 Vaacutelvulas operadas por motor
No cambia de posicioacutenen demanda 22 Vaacutelvulas operadasneumaacuteticamenteNo cambia de posicioacutenen demanda
283 Vaacutelvulas operadas porsolenoide
Se mantiene abierta 50 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
No abre en demanda 415 Vaacutelvula seguridad operadapor piloto
Se mantiene abierta 518 Vaacutelvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0212 Vaacutelvula seguridad de resorte
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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A38 Generales
Tasa de Falla
TABLA A24
Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 152Induccioacuten Motores AC Peacuterdida de Funcioacuten 320Motor DC Peacuterdida de Funcioacuten 225Bateriacuteas PlomondashAcido Descargada 225Bateriacutea NiquelndashCadmio Peacuterdida de Funcioacuten 0251Cargadores bateriacuteas No genera carga eleacutectrica 760Circuitos interruptores AC Operacioacuten a destiempo 175Circuitos interruptores DC Operacioacuten a destiempo 380Invertidores Sin salida 287Fusibles Peacuterdida de Funcioacuten 0634Relaysndashprotectores Peacuterdida de Funcioacuten 191Relaysndashprotectores Operacioacuten a destiempo 006Relaysndashprotectores Cambio de estado
retraso000288
Relaysndashprotectores Cambio Prematuro deestado
000598
Transformadores de Poder Peacuterdida de Funcioacuten 253Transformadores rectificadores Salida Suprimida 107Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 22500TransmisoresNivel Electroacutenico Peacuterdida de Funcioacuten 251Flujo Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1090Flujo Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 1180
Flujo Neumaacutetico (Area variable) Peacuterdida de Funcioacuten 963
Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 1410Nivel Neumaacutetico (Presioacutendiferencial)
Peacuterdida de Funcioacuten 993
Nivel Neumaacutetico (Flotante) Peacuterdida de Funcioacuten 1870Presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 913Temperatura Peacuterdida de Funcioacuten 970Presioacuten diferencial Peacuterdida de Funcioacuten 656Interruptores de Flujo Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 268Interruptores de Flujo Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 086
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Interruptores de Flujo Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 420Interruptores de Nivel Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 174Interruptores de Nivel Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 0925Interruptores de Nivel Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 017Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 496Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 007Interruptores de Presioacuten Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 040Interruptores de Temp Eleacutectricos Peacuterdida de Funcioacuten 228Interruptores de Temp Eleacutectricos Funciona sin sentildeal 116
Interruptores de Temp Eleacutectricos Falla al activar sentildeal 340Interruptores de velocidadEleacutectricos
Peacuterdida de Funcioacuten 048
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Funciona sin sentildeal 015
Interruptores de velocidadEleacutectricos
Falla al activar sentildeal 057
Interruptores de flujo Neumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 40Interruptores de flujo Neumaacuteticos Funciona sin sentildeal 066Interruptores de flujo Neumaacuteticos Retrasado 130Interruptores de Nivel Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 062
Interruptores de Nivel Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 054Interruptores de Nivel Neumaacutetico Retrasado 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 520Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Funcioacuten sin sentildeal 047Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Falla al activar sentildeal 170Interruptores de presioacuten Neumaacutetico Retrasada 180Interruptores de temp Neumaacutetico Peacuterdida de Funcioacuten 500Interruptores de temp Neumaacutetico Retrasada 300Detector de llama Peacuterdida de Funcioacuten 4320Indicacioacuten de temperatura
(Piroacutemetro de radiacioacuten) Peacuterdida de Funcioacuten 2480TransductoresCorrientendashNeumaacuteticos Peacuterdida de Funcioacuten 628Controladores Peacuterdida de Funcioacuten 688Controladores ndash Tablero Eleacutectrico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 2050
Controladores ndash Tablero Neumaacutetico(Lazo Simple)
Peacuterdida de Funcioacuten 434
Bocinasndash Anunciadores Peacuterdida de Funcioacuten 077
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Equipo Tasa
(por 106 horas)
Modo de Falla
Discos de grabado Peacuterdida de Funcioacuten 251Moacutedulos de Comunicacioacuten Peacuterdida de Funcioacuten 194NeumaacuteticosMangueras Rotura 0570Sistemas proteccioacuten CI(Detector ndash Unidad Control Polvoquiacutemico ndash Toberas)
Peacuterdida de Funcioacuten 141
Caja de Alarma Falla en activarse 100Junta de expansioacuten Fugaruptura 300
Empaquetaduras Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30Empaquetaduras Fuga mayor 100Empaquetaduras Falla total 300Brazo de carga Fuga 30Brazo de carga Ruptura 3000Muacuteltiple Ruptura fuga 100Boquilla Falla catastroacutefica 10Sensor de O2 con alarma Falla catastroacutefica 400Soldadura Fuga de 8rdquo y 116rdquo 30000
Fuga de 1rdquo y 116rdquo 30000
TABLA A 25
Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)
Motor AC Peacuterdida de Funcioacuten 00247Induccioacuten Motores Ac Peacuterdida de Funcioacuten 00247Bateriacuteas PlomondashAcido No dan salida 132Circuitos breakers Ac Peacuterdida de Funcioacuten 116Circuitos breakers Dc Peacuterdida de Funcioacuten 0883
Generadores de potencia deEmergencia ndash Diesel
Falla al encender 176
Vaacutelvula rompedora de vaciacuteo Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 03
A4 Factores de Servicio
Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacioacuten de la Secciones A2 y A3 de este anexo dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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TABLA A26 (Ref 6)
TIPO DE SERVICIO FACTORCondicioacuten ideal estaacutetica 01Servicio controlado sin vibracioacuten 05Equipo de uso general en tierra 10Barcogabarra etc en general ambiente marino 20Sometido al traacutefico por carretera 30
A5 Probabilidades de Ignicioacuten y Explosioacuten
A51 Instalaciones en Tierra Firme
A511 Probabilidad de Ignicioacuten Fugas de Gas y LiacutequidoTABLA A27Fuga Probabilidad de Ignicioacuten
Gas LiacutequidoMenor ( lt 1 kgs) 001 001Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 003Masiva ( gt 50 kgs) 030 008
A512 Probabilidad de Explosiones
Es necesario distinguir entre la probabilidad de explosioacuten dada una fuente de ignicioacuten
y la probabilidad de explosioacuten de una fugaTABLA A28
Fuga Probabilidadde Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten dada la
Ignicioacuten
Probabilidad deexplosioacuten de una
fugaMenor ( lt 1 kgs) 001 004 00004Mayor ( 1 ndash 50 kgs) 007 012 00080Masiva ( gt 50 kgs) 03 03 00900
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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A52 Instalaciones Costa Fuera
A521 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en plataformas
TABLA A29Ubicacioacuten de la
fugaFlujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Moacutedulo grande 0439 0114 ndash
Moacutedulo mediano 0364 0105 0012
Moacutedulo pequentildeo 0256 0043 0030
Riser above sea 0168 0026 0005
Subsea 0443 0130 0043
A522 Probabilidad de ignicioacuten fugas de gas en puentes interndashconectores de plataformas
TABLA A30
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de gas( gt 20 kgs)
Flujo de gas( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de gas( lt 2 kgs)
Lower deck 0046 0006 0001
Riser above sea 0078 0013 0002
Subsea 0140 0051 0002
A523 Probabilidad de ignicioacuten fugas de crudo en plataformas
TABLA A31
Ubicacioacuten de lafuga
Flujo de crudo( gt 20 kgs)
Flujo de crudo( 2 ndash 20 kgs)
Flujo de crudo( lt 2 kgs)
Moacutedulo 0121 0091 0003
Riser above sea 0051 0009 0003
Subsea 0005 0001 ndash
A53 Ignicioacuten Retardada de Tuberiacuteas y Plantas (Ref 13)
La probabilidad de ignicioacuten retardada puede ser clasificada en alta media o bajadependiendo de la densidad y distribucioacuten general de las fuentes de ignicioacutenalrededor de la instalacioacuten
Los valores asignados para la probabilidad de ignicioacuten retardada son
Alta 08 Media 06 Baja 04
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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A54 Fuentes de Ignicioacuten
TABLA A 32 FUENTES DE IGNICIOacuteN (Ref 13)Eleacutectricos (embobinados de motores) 23Fumar 18Friccioacuten (rodamientos y partes rotas) 10Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8Superficies calientes (calor de calderas lamparas etc) 7Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas etc) 7Chispas de combustioacuten 5Ignicioacuten espontaacutenea (basura etc) 4
Cortando y soldando (chispas arcos calor etc) 4Exposicioacuten (Incendios que se traspasan a nuevas aacutereas) 3Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3Chispas mecaacutenicas (esmeriles etc) 2Fugas de sustancias muy calientes 2
Accioacuten quiacutemica (procesos descontrolados) 1Chispas por electricidad estaacutetica 1Descargas eleacutectricas atmosfeacutericas 1Miscelaacuteneos 1
A6 Probabilidad de Error Humano
TABLA A 33 (Ref 14)DESCRIPCIOacuteN DE ACTIVIDAD TIacutePICA PROBABILIDAD
ndash Error en operacioacuten bajo gran presioacuten con tiempo disponible de
S Entre 0 y 1 minuto 10
S Hasta 5 minutos 09
S Entre 5 y 30 minutos 01
ndash Error en detectar el estado de un equipo por ejemplo posicioacuten deuna vaacutelvula en una inspeccioacuten rutinaria (Si se usa lista deverificacioacuten seraacute menor aprox 03 ndash 04)
05
ndash Error en operaciones complicadas no rutinarias 03 ndash Error en operaciones que ocurren raacutepidamente 025 ndash Error en operacioacuten no rutinaria acompantildeada de otros deberes
Error de monitoreo o inspeccioacuten01
ndash Error general de observacioacuten 005 ndash Error aritmeacutetico simple con autochequeo 003 ndash Error en operacioacuten rutinaria donde se requiere alguacuten cuidado
Error general de omisioacuten10 ndash2
ndash Error de omisioacuten de una accioacuten de un procedimiento Error generalde omisioacuten (pe seleccionar interruptor incorrecto)
3 x 10 ndash3
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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ndash Error en operaciones simples de rutina Decisioacuten correcta pero
seleccioacuten de un control incorrecto
10 ndash3
ndash Error en la operacioacuten de un interruptor operado por llave 10 ndash4
A7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas
Para el uso y la interpretacioacuten correcta de la informacioacuten suministrada se deberaacutetomar en cuenta las siguientes consideraciones
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 106 hrdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milloacuten de horas
ndash Los valores presentados como tasa de fallas en la forma ldquopor 103 Drdquo indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un uacutenicocomponente por ejemplo falla de una empaquetadura ruptura de una liacuteneaetc es normalmente obtenida directamente de la informacioacuten de la tasa defallas del componente
ndash La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por una combinacioacutende fallas de componentes se deberaacute estimar usando la teacutecnica de anaacutelisisaacuterbol de fallas
La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estaacuten ligadasmatemaacuteticamente a traveacutes de la foacutermula
P + 1 e
ft
donde
P = probabilidad de ocurrencia
f = frecuencia de ocurrencia por antildeo
t = periacuteodo de tiempo Normalmente un (1) antildeo
Normalmente para valores pequentildeos de f la probabilidad es igual a la frecuencia
ndash En los casos en los cuales la falla de un uacutenico componente puede resultar enun evento riesgoso pero el sistema contiene varios componentes iguales la
probabilidad anual de que uno o maacutes eventos ocurran depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema Esta relacioacuten estaacute dada por la foacutermula
Pn + 1 (1 p)n
donde
Pn = probabilidad anual de uno o maacutes eventos
p = probabilidad de falla de un componente
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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n = cantidad de componentes ideacutenticas en el sistema
Noacutetese que para probabilidades bajas y pocos componentes
Pn + np
ndash Para mayores detalles acerca del uso de esta informacioacuten a continuacioacuten sepresentan algunos ejemplos de aplicacioacuten
A71 Falla de Brazo de Carga de Etileno
Supongamos que en un muelle cualquiera se cargan cinco tanqueros de etilenopor antildeo cada tanquero tiene una capacidad de 4500 m3 y la tasa de carga es de200 m3 hr El muelle estaacute dotado con un brazo de carga metaacutelico
Estimar la frecuencia de fugas de etileno por antildeo debido a roturas del brazo
Solucioacuten
La tasa de fallas de brazos de carga metaacutelica recomendada en la Tabla A24 es 3 x10 ndash4 fallashr para ruptura total por lo tanto es necesario estimar la cantidad dehoras que el brazo estaacute realmente en operacioacuten para lo cual haremos el siguientecaacutelculo
4500 m3tanquero x 1200 m3
hr
x 5tanqueros
antildeo+ 1125 hrsantildeo
Adicionalmente se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranque yparada de la operacioacuten por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrsantildeo
Por lo tanto la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estaraacute dada por
f + 1300 hrsantildeo
x 3 x 1 04 fallashr
+ 3 9 x 1 02 fugasantildeo
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas aplicamos la foacutermula
P + 1 e ft
Por lo tanto P + 1 e (39 X 102) + 3 9 X 1 02
Noacutetese que la frecuencia y la probabilidad son iguales
A72 Fallas de Empaquetaduras
Consideacuterese una tuberiacutea de 4rdquo de diaacutemetro que maneja lodo de perforacioacutendesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de MaracaiboEsta tuberiacutea posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetadurasEste sistema opera 1000 hrsantildeo
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Obtenemos la informacioacuten en la base de datos de fallas de empaquetaduras ver
Tabla A24 igual a 3 x 10 ndash5
fallashrPor lo tanto la frecuencia de falla anual de una empaquetadura seraacute
f + 1000 hra ntilde o x 3 x 1 05 fallashr + 3 x 1 02 fallasantildeo por empaquetadura
Si deseamos calcular la probabilidad de fugas de una empaquetadura aplicamosla foacutermula
P + 1 e ft + p
Por lo tanto P + 1 e (3X 102) + 3 X 1 02 + p
Por lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura seraacute de 3 x 10 ndash2
Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura seraacute
Pn + 1 ( 1 p)n + 1 1 3 x 1 0210+ 3 x 1 01
Como se observa para bajas probabilidades y un pequentildeo nuacutemero decomponentes Pn = np
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IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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FIG B1 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE HAZOP (Ref 2)
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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ANEXO B
IDENTIFICACIOacuteN DE PELIGROSB1 Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA)
El Anaacutelisis Preliminar de Peligros (PHA) es un meacutetodo cualitativo que tiene sumayor utilidad durante la etapa de la ingenieriacutea conceptual del disentildeo de unainstalacioacuten Su uso permite detectar los peligros de los materiales equipos yubicacioacuten de la planta para proveer a los disentildeadores con lineamientosadecuados a seguir en las subsecuentes etapas del disentildeoEl Anaacutelisis Preliminar de Peligros concentra sus esfuerzos en los materialespeligrosos y componentes mayores de equipos de proceso y permite visualizaraquellos eventos que involucren liberacioacuten incontrolada de energiacutea yo productostoacutexicos El PHA no estaacute considerado como uno de los enfoques maacutes sistemaacuteticosen la identificacioacuten de peligros sin embargo sirve muy bien al propoacutesito de definireventos conducentes a escenarios de accidentes mayores El meacutetodo debe serdesarrollado por un equipo multidisciplinario el cual determina los peligros suscausas frecuencias y consecuencias en una forma cualitativa La cuantificacioacutende frecuencias y consecuencias pueden ser realizadas en un paso posteriorLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten de disentildeoreferente a
ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Diagrama preliminar de flujo de proceso ndash Informacioacuten histoacuterica de accidentes en instalaciones similares ndash Descripcioacuten del proceso incluyendo inventarios de materiales peligrosos con
sus caracteriacutesticas y condiciones de operacioacuten Aunque la decisioacuten del estudio depende de la complejidad de la instalacioacuten engeneral el PHA es un meacutetodo que no consume mucho tiempo
B2 Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP)
El HAZOP es un meacutetodo de anaacutelisis que consiste en un examen criacutetico ysistemaacutetico del disentildeo de una instalacioacuten industrial con el objeto de identificarpeligros potenciales y problemas operacionales asiacute como sus consecuencias en
la instalacioacuten examinadaEl meacutetodo estaacute orientado de forma tal que estimula la imaginacioacuten y permiterazonar sobre todas las posibles formas en que pueden originarse problemasoperacionales o situaciones de peligro Ademaacutes es un meacutetodo sistemaacutetico quereduce la posibilidad de cometer omisiones o dejar aspectos no detectadosEste estudio puede ser aplicado a instalaciones existentes modificaciones deinstalaciones existentes o a nuevos proyectos La etapa final de la ingenieriacuteabaacutesica es la maacutes adecuada para la aplicacioacuten de este estudio en un proyectonuevo
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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SELECCIONAR LINEA DE PROCESO
DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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El HAZOP es un meacutetodo flexible aplicable tanto a procesos continuos como por
carga y a diferentes tipos de instalaciones industriales (plantas de procesollenaderos terminales de carga y descarga almacenamiento etc)
El soporte fundamental de informacioacuten para la realizacioacuten del HAZOP loconstituyen los Diagramas de Tuberiacuteas e Instrumentos (DTIrsquos) En un proyecto elestudio deberiacutea iniciarse tan pronto los DTIrsquos se encuentren finalizados En unainstalacioacuten existente el primer paso es asegurarse de que dichos diagramasestaacuten actualizados
El estudio requiere ser aplicado por un equipo multidisciplinario el cual trabajaconjuntamente aportando ideas y utilizando un grupo de palabras guiacuteas paraidentificar peligros y problemas operacionales mediante la buacutesqueda de
desviaciones a las intenciones de disentildeo de la instalacioacutenLa aplicacioacuten del meacutetodo requiere la existencia de informacioacuten tal como
ndash Diagramas de tuberiacuteas e instrumentos ndash Diagramas de flujo ndash Especificacioacuten de equipos y tuberiacuteas ndash Filosofiacutea de disentildeo ndash Manuales de operacioacuten y mantenimiento ndash Reportes de investigacioacuten de accidentes e incidentes de instalaciones
existentes
La Figura Bndash1 muestra un resumen de la metodologiacutea para la realizacioacuten delHAZOP
A efectos de la aplicacioacuten del meacutetodo una liacutenea de proceso es un tramo detuberiacutea que enlaza dos equipos principales de la planta El meacutetodo HAZOPconsidera en forma sistemaacutetica todos los equipos procedimientos y los eventosgenerados por desviaciones a la intencioacuten del disentildeo
Cuando la necesidad de tomar una accioacuten es evidente y la mejor solucioacuten es maacuteso menos obvia (por ejemplo necesidad de instalar proteccioacuten de miacutenimo flujo enla descarga de una bomba) dicha accioacuten debe ser tomada inmediatamente por elgrupo de trabajo y debe registrarse antes de pasar a otro punto
Si las consecuencias son complejas o la decisioacuten sobre la accioacuten a tomar noresulta obvia se recomendaraacuten estudios adicionales que tomen en cuenta lagravedad o criticidad del evento asiacute como su probabilidad de ocurrencia
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DEFINIR LA INTENCION DEL DISENtildeO
APLICAR PALABRAS GUIAS
IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
PARTE DE
INVERSO
OTRO QUE
SELECCIONAR UN RECIPIENTE MAYOR DE PROCESO
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B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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IDENTIFICAR LAS DESVIACIONES SIGNIFICATIVAS
EXAMINAR POSIBLES CAUSAS
EXAMINAR POSIBLES CONSECUENCIAS
IDENTIFICAR PELIGROS ndash PROBLEMAS OPERACIONALES
DEFINIR ACCIONES REQUERIDAS
ldquoPalabras Guiacuteasrdquo
NO
MAS
MENOS
ADEMAS DE
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CRITERIOS PARA EL ANAacuteLISISCUANTITATIVO DE RIESGOS MAR042
PDVSA IRndashSndash02
Paacutegina 63
Menuacute Principal Indice manual Indice norma
PDVSA
B3 Evaluacioacuten Teacutecnica de Seguridad Industrial
Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B4 Estimacioacuten de Frecuencias
B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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Las evaluaciones teacutecnicas de seguridad industrial son una herramienta quepermite verificar si la instalacioacuten y sus procedimientos de operacioacuten ymantenimiento cumplen con los estaacutendares y praacutecticas de seguridadreconocidos
La teacutecnica consiste en hacer una revisioacuten completa de una planta incluyendoinspecciones de las instalaciones y entrevistas con el personal clave involucradoen la operacioacuten y mantenimiento de la misma con el fin de identificar los peligrosmaacutes significativos
Este meacutetodo es efectivo en las etapas de construccioacuten prearranque y operacioacutende una planta En esta uacuteltima se lleva a cabo perioacutedicamente especialmente en
aquellas plantas consideradas de alto riesgoLos resultados son cualitativos e incluyen
ndash Identificacioacuten de peligros provenientes del disentildeo de la planta condicioacuten de lamisma y modificaciones realizadas durante su vida
ndash Desviaciones de los procedimientos operacionales y de mantenimiento ndash Identificacioacuten de sistemas que por sus caracteriacutesticas requieren ser
analizados maacutes detalladamente usando otro meacutetodo de anaacutelisis de riesgo ndash Recomendaciones referentes a cambios en disentildeo procedimientos etcPara que la revisioacuten sea completa el grupo deberaacute tener acceso a informacioacuten
vital tal como ndash Diagramas de tuberiacutea e instrumentacioacuten ndash Diagramas de flujo ndash Manual de operacioacuten de la planta ndash Informes de accidentes e incidentes ndash Registros de mantenimiento ndash Planos de clasificacioacuten de aacutereas ndash Organizacioacuten ndash Reportes de HAZOPEs recomendable un maacuteximo de 5 ingenieros familiarizados con losprocedimientos estaacutendares de seguridad y con la operacioacuten de la instalacioacutenbajo estudio
Se requiere apoyo de especialistas en aacutereas tales como instrumentacioacutensistemas eleacutectricos equipo rotativo corrosioacuten y otras aacutereas de especialconsideracioacuten
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B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
B42 Anaacutelisis de Arbol de Eventos (ETA)
Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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B41 Anaacutelisis de Arbol de Fallas (FTA)Es un meacutetodo para identificar combinaciones de fallas de equipos y erroreshumanos que pueden resultar en un accidente siendo por tanto una teacutecnicadeductiva que a partir de un evento particular provee la metodologiacutea paradeterminar sus causas El Arbol de Fallas en siacute facilita una visioacuten graacutefica de lasdiferentes combinaciones de fallas de equipos y errores humanos que puedenconducir a un accidenteEl Arbol de Fallas puede ser usado en la etapa del disentildeo para descubrir modosde falla ocultos que resultan de combinaciones de fallas de equipos igualmentese puede usar para estudiar sistemas criacuteticos a fin de determinar combinaciones
de fallas potenciales que puedan dar lugar a accidentes especiacuteficosLos resultados son cualitativos pero un aacuterbol de fallas puede ser usado paraobtener resultados cuantitativos siempre y cuando se disponga de informacioacutenestadiacutestica adecuadaPara llevar a cabo este meacutetodo se requiere un conocimiento amplio delfuncionamiento del sistema bajo estudio asiacute como de los diferentes modos defalla y sus efectos en la plantaEste es un meacutetodo que requiere personal altamente calificado y es recomendableasignar un analista por sistema Para el caso de requerirse varios aacuterboles de fallaes preferible asignar un grupo de analistas El tiempo requerido es dependiente
de la complejidad de los sistemas bajo estudio Una pequentildea unidad de procesopuede requerir un diacutea o menos contando con un grupo experimentado Sistemasmaacutes complejos pueden tomar varias semanas
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Un Arbol de Eventos es un modelo binario graacutefico y loacutegico que identifica losposibles escenarios que siguen a un evento iniciador El Arbol de Eventosproporciona cobertura sistemaacutetica de la secuencia de propagacioacuten del accidentebien a traveacutes de una serie de acciones de sistemas de proteccioacuten funcionesnormales de la planta o intervenciones del operadorLa principal desventaja de este enfoque estaacute determinada por el hecho de que los
mismos escenarios pudieran surgir de otros eventos iniciadores los cualespudieran no estar incluidos en el aacuterbol si el anaacutelisis no fue exhaustivoEl aacuterbol de eventos puede ser usado en la fase de disentildeo para evaluar accidentespotenciales que resulten de eventos iniciadores Asiacute mismo este meacutetodo podraacuteser utilizado en la fase de operacioacuten de una instalacioacuten a fin de evaluar lacompatibilidad de los sistemas de seguridad existentes o para examinar lasconsecuencias potenciales de fallas de equipos Los resultados obtenidospueden ser cualitativos o cuantitativos siempre y cuando se cuente con una basede datos adecuada
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