Riesgo

Métodos de evaluación de riesgos en industrias de
proceso
Arturo Trujillo, Murcia, 27 de septiembre de 2012
DEFINICIONES
•
•
Peligro:
P
li
situación
it
ió con ell potencial
t
i l de
d hacer
h
d ñ a las
daño
l
personas, medio ambiente o las instalaciones (ir en bicicleta
por Barcelona,
Barcelona almacenar cloro licuado).
licuado)
Riesgo: la probabilidad de que se produzca un efecto
específico
p
en un p
período de tiempo
p determinado o en
circunstancias determinadas (RD 1254/1999).
Combinación de la probabilidad de ocurrencia y la severidad
de las consecuencias (IEC 61882)
Riesgo
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=
Severidad
S
id d de
d la
l
consecuencia
x
Probabilidad
P
b bilid d
de ocurrencia
DEFINICIONES
•
Causa: factor que,
que por sí solo o combinado con otros,
otros
contribuye a una desviación del proceso.
•
Consecuencia: sucesos que acontecen si no se toman
acciones para reconducir el sistema en caso de
desviación.
•
Salvaguarda:
g
Toda medida,, y
ya sea de carácter técnico,,
operacional u organizacional, que previene la ocurrencia
de una desviación o limita la escalada de eventos que
surgen como consecuencia de ésta.
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¿POR QUÉ IDENTIFICAR PELIGROS?
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¿
¿POR
QUÉ LLEVAR A CABO TÉCNICAS DE IDENTIFICACIÓN
DE PELIGROS?
• Los reglamentos, normas, códigos de diseño, buenas prácticas, experiencia…
no pueden contemplar todas las configuraciones de todas las plantas.
• Es muy difícil prever accidentes que no han ocurrido anteriormente.
• Diseñar sistemas más seguros (que no experimenten los mismos problemas
que en el pasado) y más efectivos económicamente (diseño adecuado al
riesgo)
i
)
• Cambios menos costosos.
• La
L normativa
ti estatal
t t l (SEVESO
(SEVESO, Autoprotección)
A t
t
ió ) requiere
i
identificar
id tifi
llos riesgos.
i
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TÉCNICAS DE IDENTIFICACIÓN DE PELIGROS
 Objetivos:
–
–
–
–
Identificar peligros.
Analizar causas.
Tipificar accidentes (alcance y consecuencias)
Analizar medidas prevención
– Cuantitativos.
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COST
TE
– Semicualitativos
Semicualitativos.
DETAL
LLE
– Cualitativos.
C lit ti
RAPIDEZ
 Métodos:
TÉCNICAS DE IDENTIFICACIÓN DE PELIGROS
 Habitualmente denominadas Process Hazard Analysis (PHA):
– Análisis histórico de accidentes:
• Se basa en el estudio de accidentes ocurridos en el pasado en instalaciones
similares a las de estudio o en actividades que manejen el mismo producto.
g “con pinzas”.
• Primera orientación, información a coger
– What-If:
• E
Estudio
t di sistemático
i t áti que utiliza
tili ffrases normalizadas
li d del
d l titipo “Wh
“Whatt if…”
if ” para
investigar cómo un sistema se comporta frente a desviaciones con respecto a
operación normal.
• Método de fácil aplicación para identificar peligros cuando se dispone de poca
información sobre el proceso.
• Requiere un experto para plantear las preguntas (poco adaptable a situaciones
complejas)
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TÉCNICAS DE IDENTIFICACIÓN DE PELIGROS
– Check-List:
• Listas de verificación basadas en experiencias del pasado
• Sirve para verificar cumplimiento normas, estándares y buenas prácticas
• Los resultados dependen del listado planteado (no válido para procesos nuevos)
– Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)
• Se utiliza para identificar las vías por las que los componentes, sistemas o procesos
pueden fallar en cuanto al cumplimiento de los objetivos de su diseño (análisis de los
modos de fallo de cada elemento del proceso)
• Metodología muy sistemática y rigurosa
• No permite identificar peligros debidos a fallos simultáneos
• Difícilmente permite identificar modos de fallo no conocidos.
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TÉCNICAS DE IDENTIFICACIÓN DE PELIGROS
– Análisis Preliminar de Riesgos (HAZID):
• Identificación preliminar de peligros mediante el análisis de ciertos elementos clave
(cantidades, reacciones peligrosas, condiciones, proximidades…)
• Precursor de estudios adicionales o para proporcionar información para
especificaciones de diseño
– Análisis HAZOP
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METODOLOGIA DEL ANALISIS HAZOP
Historia
 Método desarrollado en la década de los 60 por Imperial Chemical Industries
Ind stries
(ICI) en Inglaterra.
p
yp
propagación
p g
en la industria debido a:
 Aceptación
– Carácter riguroso: estructurado, sistemático y exhaustivo.
– Fácil de aprender y aplicar.
– Adaptable a la mayoría de operaciones de las industrias de proceso.
– No requiere un nivel académico específico.
– Permite el intercambio de experiencia y conocimiento de los ingenieros
involucrados
– Ayuda a anticipar accidentes potenciales
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METODOLOGIA DEL ANALISIS HAZOP
Objetivos
• Identificar los peligros existentes en las instalaciones
instalaciones.
• Evaluar el diseño y la operativa
p
desde un p
punto de vista de la
seguridad.
• Definir medios de prevención / protección para reducir los
riesgos hasta un nivel aceptable.
• Optimizar
Optimi ar la distribución
distrib ción de dichos medios
medios.
• Definir p
prioridades en las acciones de mejora
j
de las
instalaciones.
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METODOLOGIA DEL ANALISIS HAZOP
Concepto
• El análisis
áli i HAZOP consiste
i t en revisar
i
un d
determinado
t
i d proceso en
una o varias reuniones (sesiones HAZOP) durante las cuales un
grupo
g
p de trabajo
j multidisciplinar
p
investiga
g de manera sistemática y
estructurada cómo se puede desviar el proceso con respecto a la
intención del diseño.
• Las sesiones están lideradas por un animador (líder HAZOP) que
es el encargado de asegurar que se aplique correctamente la
metodología.
• Cada miembro del grupo aporta su contribución,
dando respuesta a las preguntas planteadas
planteadas, que
se estructuran a partir de palabras guía.
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METODOLOGIA DEL ANALISIS HAZOP
Características Generales
• El Hazop no se limita a las sesiones en grupo
grupo.
• La metodología HAZOP requiere…
• Con anterioridad a las sesiones:
• Documentación actualizada del proceso (P&ID mínimo)
• Información de seguridad de proceso.
j
y metodología.
g
• Definición de alcance,, objetivos
• Después de las sesiones:
• Definir prioridades en base a listado de acciones y los
recursos disponibles.
• Llevar a cabo seguimiento y cierre de las acciones
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METODOLOGIA DEL ANALISIS HAZOP
Procedimiento
1. Definición de los
objetivos del estudio y del
alcance del mismo.
4. Redactar el informe
2. Asignación de un líder
HAZOP y de un equipo de
trabajo
5.Llevar a cabo las
acciones identificadas
durante las sesiones
3. Llevar a cabo las
sesiones HAZOP
6. Confirmar que las
acciones han sido
realizadas
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7. Estudio terminado
NORMAS IEC 61508 E IEC 61511 (1)
IEC 61508:
Seguridad funcional de los sistemas eléctricos,
electrónicos,, electrónicos programables
p g
((E/E/EP))
relativos a la seguridad (normativa base para toda
la industria).
IEC 61511:
•
Seguridad funcional.
funcional Sistemas
Instrumentados de seguridad para la
industria de proceso.
 Normas basadas en prestaciones
ELEMENTOS PRINCIPALES DE LAS NORMAS
– No tienen carácter reglamentario
g
p
pero se están
imponiendo de facto
– Proveen un marco global para el diseño consistente
– Constituyen
C
tit
una referencia
f
i de
d “l
“las mejores
j
té
técnicas
i
disponibles”
– Persiguen limitar el sobre-diseño
sobre diseño
– Parten de la asunción de que el riesgo cero no existe
– Facilitan la comunicación entre fabricante y usuario
– Se basan en el concepto del ciclo de vida de la seguridad
– Permiten considerar no sólo la seguridad sino también el
medio ambiente y las pérdidas económicas
IEC 61508 E IEC 61511 - ARGOT
•
Sistema Instrumentados de Seguridad (SIS): sistema compuesto de una
combinación de sensores, procesadores de lógica y actuadores cuyo
objetivo es llevar un proceso a su estado seguro cuando ciertas
condiciones han sido alcanzadas.
•
Función Instrumentada de Seguridad (SIF): conjunto sencillo de
sensores, lógicas y actuadores específicos para llevar un proceso a su
estado
t d seguro.
•
Nivel Instrumentado de seguridad (SIL): es el nivel discreto (1, 2 o 3)
asociable a una SIF que permite asegurar Probabilidades de Fallo en
Demanda (PFD) de 10-1, 10-2 o 10-3.
•
Fallo sistemático: inducido por errores humanos
•
Fallo aleatorio: ligado a los materiales
•
Modo de funcionamiento: continuo / en demanda.
FUNCIÓN INSTRUMENTADA DE SEGURIDAD (SIF)
Las funciones instrumentadas de
seguridad
id d d
deben
b supervisar,
i
analizar
li
y actuar independientemente del
Sistema Básico de Control de
Procesos (BPCS) y de los operarios
SIF: COMPONENTES Y CANALES DE COMUNICACIÓN
Autómata de control
Consola
Opcional
Interfaz
Sensor
Redundante
(?)
Sensor
Controlador
Interfaz
Elemento
fi l
final
Elemento final
redundante (?)
EJEMPLO SIF
• Dispositivo de reducción de presión
PV
PS
PAH
PC
PT
PT
High
g
Pressure
Low
Pressure
EL CICLO DE VIDA DE LA SEGURIDAD
APLICACIÓN DE LA IEC 61508
Identificar los peligros y evaluar los riesgos del proceso
HAZOP Cálculos
HAZOP,
Cál l de
d consecuencias,
i
Estimación
E ti
ió de
d frecuencias
f
i
Definir los criterios de aceptabilidad / tolerabilidad del riesgo
Si lla seguridad
id d adicional
di i
ld
debe
b garantizarse
ti
con una ffunción
ió
instrumentada, evaluar el nivel SIL requerido
Especificar el sistema instrumentado de seguridad
Diseñar el sistema instrumentado de seguridad
Llevar a cabo una evaluación de la conformidad del sistema
instrumentado de seguridad que incluya una verificación del nivel SIL
obtenido
Documentar el estudio
RIESGO Y ACEPTABILIDAD DEL RIESGO
El riesgo es la probabilidad de que se produzca un efecto específico en un
período de tiempo determinado (RD 1254/1999).
Probabilidad
Medida de
protección
p
Riesgo
g
ALARP
Riesgo
inaceptable
Medida de
prevención
Riesgo
aceptable
Severidad
REDUCCIÓN DE RIESGO
Riesgo residual
Riesgo
aceptable
Riesgo
potencial
Riesgo
creciente
Reducción de riesgo requerida
Reducción de riesgo efectiva
Reducción mediante
otras medidas de
seguridad
id d (PSV
(PSVs,
alarmas, …)
Reducción mediante
medidas de
seguridad
id d
instrumentadas
(E/E/EP)
Reducción mediante
medidas
« externas
t
» : cubeto
b t
de retención, muro
cortafuego …
Reducción de riesgos con el conjunto de
medidas de seguridad
ESPECIFICACIONES DE LAS SIF
¿Qué debe hacer la SIF?
Prescripciones funcionales
¿Qué fiabilidad debe tener?
Prescripciones de integridad
¿Qué tolerancia a las actuaciones espurias?
Prescripciones de disponibilidad de la unidad
SENSOR
ACTUADOR
LÓGICA
NIVEL DE INTEGRIDAD (SIL)
SIL = Es
E ell factor
f t d
de reducción
d
ió de
d riesgo
i
aportado
t d por una
función instrumentada de seguridad (SIF)
Concepto que aparece en IEC 61508 / IEC61511
Son función del p
proceso y de los riesgos
g asociados
Se habla generalmente de “SIL requerido”
No confundir con el “SIL
SIL obtenido o instalado
instalado”
No tiene sentido hablar de nivel SIL del SIS!
NIVEL DE INTEGRIDAD (SIL)
Factor de reducción de riesgo
requerido
Nivel SIL
Safety Integrity Level
10 a 100
1
100 a 1,000
2
1,000 a 10,000
3
10,000 a 100,000
4
Definiciones (1/3)
¿ANÁLISIS
ANÁLISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS?
Evaluación numérica objetiva del riesgo derivado de una
determinada actividad industrial sobre las personas, el medio
ambiente y/o los bienes
En el marco SEVESO el riesgo es hacia la población exterior
Definiciones (2/3)
Riesgo individual: probabilidad (referida a un período de un año) que una persona
ubicada de forma permanente en un sitio determinado y sin protección específica sea
víctima de un accidente debido a la actividad desarrollada en las instalaciones objeto
de estudio.
Definiciones (3/3)
Riesgo social: probabilidad (referida a un período de un año) que un grupo formado
por al menos un número determinado de personas sea víctima, al mismo tiempo, de
un accidente debido a la actividad desarrollada en las instalaciones objeto de estudio.
Clarificaciones
Dif
Diferencia
i entre
t riesgo
i
iindividual
di id l (IR) y riesgo
i
social
i l (SR)
Etapas típicas de un ACR
Fase 1: Identificación de
iniciadores de accidente
Fase 2: Determinación de las frecuencias de
los iniciadores
Fase 4: Determinación de las
distancias de afectación letal
Fase 3: Determinación de las probabilidades de los
sucesos condicionantes y las frecuencias de los
escenarios finales
Fase 5: Determinación del riesgo individual
Fase 6: Determinación del riesgo social
Fase 7: Análisis de los resultados
¿Riesgo aceptable?
NO
SI
FIN
Fase 8: Medidas de
reducción del riesgo
Utilidad / Aplicaciones (1/2)
Cumplir con requisitos legales: SEVESO…
Pero también:
•
Herramienta muy útil para la toma de decisiones en proyectos de nuevas
plantas / ampliaciones:
– ¿es aceptable el riesgo que genera el proyecto?
– ¿qué coste tienen las medidas necesarias para reducir el riesgo hasta
valores aceptables?
– ¿qué alternativa es más segura?
•
Los datos calculados como parte de la metodología (frecuencias y
consecuencias) pueden tener otras aplicaciones:
– Análisis
A áli i coste
t – beneficio.
b
fi i
– HAZOP semicuantitativo (¿con qué criterio debo plantear una acción?).
– Estudios de determinación de nivel SIL
SIL.
Utilidad / Aplicaciones (2/2)
• ACR
ACRs ampliados
li d ((considerando
id
d ell riesgo
i
h
hacia
i ell iinterior
t i d
de
la planta) son una herramienta básica de gestión de la
seguridad basad en el riesgo (Process Safety Management)
– Definir programas de mantenimiento de equipos basados en el riesgo
– Definir la distribución de los operarios en planta
– Definir ubicación de salas de control, talleres, oficinas u otros edificios
¡Gracias por su atención!
Gracias por su atención!