METODOLOGIA DE ESTUDIO HAZOP

METODOLOGIA DE ESTUDIO HAZOP
Williams Gonzales M., PhD
Profesor Titular
Universidad Privada Boliviana
1. ALCANCE DEL ESTUDIO
El HAZOP proporciona un método de revisión sistemática que busca la identificación
de los riesgos de procesos, y/o problemas de operabilidad, buscando conocer como
un proceso puede desviarse de las intenciones de diseño.
Se apoya fuertemente en la pericia de los integrantes del equipo y su experiencia con
diseños anteriores y/u operaciones de instalaciones similares.
Este estudio forma parte de las buenas prácticas en ejecución de proyectos en el
sector de hidrocarburos, a los efectos de reducir los riesgos al personal que opera
esta Planta de procesos. Estas prácticas están plasmadas en el cumplimiento de
códigos y normas corporativas y de HSE. También es preocupación de las empresas
la protección del medio ambiente y la reducción de los riesgos por daños a equipos de
campo. El alcance del estudio comprendió los sistemas descritos en el punto 3.
El alcance asignado al estudio HAZOP comprende la identificación de peligros que
pueda afectar:
a)
La seguridad de las personas
b)
La integridad de la propiedad
c)
Al medio ambiente
d)
La operación de la planta
e)
Imagen de la empresa
Los objetivos del estudio han sido: identificar peligros importantes, mejorar la
confiabilidad de las instalaciones y comprobar el diseño de los equipos existentes y
los que se van a colocar en el futuro en la planta. En la matriz de evaluación de los
riesgos se consideró, como valor de consecuencia, la de mayor gravedad entre
Seguridad, Salud, Medio ambiente y Problemas a la operación. Las actividades
Derivadas de este estudio se compilan bajo el titulo Informe de Actividades Derivadas
del Estudio HAZOP.
2. METODOLOGIA DE ESTUDIO HAZOP
El método HAZOP (Hazard and Operability) es una técnica formal para la
identificación de peligros potenciales y problemas de operación de procesos que
involucran altos riesgos. Esta técnica, nacida a mediados de la década del 60, se ha
convertido en un estándar de la industria química, petroquímica y petrolera en la
actualidad. Su principal basamento es que los peligros no se manifestaran como
daños si la planta se opera dentro de las intenciones de diseño. Por lo tanto el método
plantea las posibles desviaciones, respecto de las intenciones del diseño, que pudiera
1
ocurrir y trata de encontrar causas razonables para las desviaciones. Si existen
causas razonables para las desviaciones, se evalúan las consecuencias del peligro y
su frecuencia probable de ocurrencia y se determina si es necesario realizar una
actividad determinada para eliminar, minimizar o mitigar las consecuencias.
2.1 MATRIZ DE EVALUACION DE RIESGOS
A los efectos de evaluar y dar prioridad a las recomendaciones que surgen del estudio
se utiliza una matriz de riesgos, como muestra la matriz representada en la Fig.1. Esto
permite ampliar los rangos de evaluación de niveles de riesgo. Esta será la matriz que
se propone para el presente estudio HAZOP.
Figura 1. Matriz con índices de riesgo entre 1 y 16
Por su parte los niveles de frecuencia están representados por las letras A, B, C y D,
de acuerdo al siguiente criterio de probabilidad de ocurrencia.
2.2 NIVELES DE FRECUENCIA
A: REMOTA
FRECUENCIA:  1E-02 (veces/año)
Improbable que ocurra más de una vez en la vida de la planta.
B: OCASIONAL
FRECUENCIA: 1E-02 a 5E-02 (veces/año)
Podría ocurrir más de una vez en la vida de la planta (Dentro de los próximos 30
años).
C: PROBABLE
FRECUENCIA: 5E-02 a 0.2 (veces/año)
Puede ocurrir varias veces en la vida de la planta (Dentro de los próximos 15 años).
D: FRECUENTE
FECUENCIA: 0.2 (veces/año)
Puede ocurrir muchas veces en la vida de la planta (Dentro de los próximos 5 años).
2
Figura 2 – Ejemplo de Categorización de Consecuencias ó Afectaciones
El valor del índice de riesgo depende de la gravedad de las consecuencias en la
manifestación del peligro y de la frecuencia probable con que puede manifestarse el
mismo. La gravedad de las consecuencias y la frecuencia probable de la ocurrencia
se caracteriza con los números 1, 2, 3, 4.
Se consideraran varios tipos de afectación: salud, seguridad, medio ambiente,
problemas operativos, imagen de la empresa, etc. Cuando sea la aplicabilidad en más
de un tipo, se tomará como valor de la gravedad de las consecuencias al de categoría
más alta entre todos los tipos de afectación considerados.
3
3. LISTA DE COMPROBACIÓN DE PALABRAS GUIA PARA EL HAZOP
PALABRA GUIA
EVENTO
NO FLUJO
MENOS FLUJO
CAUSAS
Presión alta, línea estancada.
Línea/toma de instrumentos
bloqueados.
bloqueada.
Filtros
MAS FLUJO
Flujo no deseado, fugas, altas velocidades / erosión,
venteo y desbordamiento, drenaje/muestreo, daño
conectores flexibles, daños sellos/empaquetaduras ,
emisiones ambientales, colapso de tanques por vacío,
colapso placas medidoras. Reducción de Inventarios.
FLUJO REVERSO
Contaminación de servicios canalizados: gas, agua,
electricidad, aire de instrumentación, alcantarillados,
falla de válvula de alivio, sobre presurización,
desbordamiento de tanques, rotación de reversa.
FLUJO
FLUJO DESVIADO
TEMPERATURA
Ruta de flujo no esperada, error en transferencia,
inmovilización y bloqueo de válvulas, identificación y
rotulación, flexibilidad / complejidad operacional.
ALTA
Materiales elastoméricos, corrosión, termoexpansión
y plasto deformación progresiva, lugar de instalación
de toma muestra de temperatura, descomposición,
protección al personal, incendio.
BAJA
Fragilización o fisuración, hidratos / congelamiento,
vaporización instantánea de líquido (flashing),
despresurización, reducción de volumen, ambiente de
baja temperatura.
ALTA
PRESION
BAJA
ALTO
NIVEL
Interfaces de presión alta/presión baja, golpe de
ariete, ebullición explosiva, escape de gas,
desbordamiento de líquido, jalonamiento de
compresor, ruptura de tubos, bomba operando a
punto muerto, expansión térmica, reacción química,
exposición al fuego, bloqueo de venteo/ alivio de
SPRV.
Falla por vacío, ingreso de aire, enfriamiento /
condensación de condensables (como ejemplo: vapor
de agua), bloqueo de venteo / arrestador de llamas,
descarga por gravedad / bomba parada.
Desbordamiento de recipiente de proceso, alto nivel
de líquido estático, acumulación de líquido, cavitación,
pérdida de interface, inyección de gas o aire.
BAJO
COMPOSICION
VISCOSIDAD
CAMBIOS
Contaminación con aire, agua, líquidos/gases/sólidos,
bolsones de líquido, aditivos químicos, productos de
corrosión, arena, tamices moleculares, perdida de
fluido de circulación, formación de cera parafínica.
DENSIDAD
4
EROSION
CORROSION
ALTA
Falla localizada, válvulas restringidas, tees, flujo no
balanceado.
ALTA
Materiales disimilares, materiales bajo altos esfuerzos
internos, H2S, CO2, etc.
4. DEFINICION DE LOS NODOS
Se definieron el numero de nodos en el proceso de estudio considerando los planos
P&ID finales aprobados antes de la construcción. Los nodos se los detalla de
acuerdo a modelo de la tabla 1 siguiente:
Condiciones de
Diseño/Parámetros
Nodos
Instalaciones
Planos
1. Inicia Aguas Abajo
válvula 8¨-6VB-6F (TIE
IN-01) pasando por los
equipos: V-3000; E-1A;
E-1B; E-2; V-2N; E-1A,
E-1B; hasta el límite
del Proyecto TIE-IN
002.
Línea;
Brida;
Instrumentación;
Filtro Depurador,
Intercambiador
Gas-Gas, Chiller
Separador
Frio,
Venteos
y
Drenajes.
Gas: Presión: 1200 PSI;
Temp. Max 90 °F; Temp.
Min -5 °F ; ANSI 900 ;
DN 8 ";DN 6 "
AND-12001-YPCDF-FD-001
2. Inicia en Válvula PV201 pasando por los
equipos: V-2N; E-3
hasta la válvula LV201.
Línea;
Brida;
Instrumentación;
Separador
Frio,
Intercambiador
Propano-Gasolina;
Venteos
y
Drenajes.
Condensado:
Presión:
1194 PSI; Temp.; Temp.
Min -3.4 °F ; ANSI 900 ;
DN 8 ";DN 2 "
AND-12001-YPCDF-FD-001
Instrumentación/Válvul
as
VB; VG; VC; PI; TI;
Línea.
AND-12001-YPCBF-PI001/002/003/004/0
07H1/007H2
VB; VG; VC; PI; TI;
Línea.
AND-12001-YPCBF-PI001/002/003/004/0
07H1/007H2
Tabla 1. - Definición de Nodos
5. INTEGRANTES DEL GRUPO DE TRABAJO
En la formación del equipo para el estudio HAZOP intervienen especialistas en
distintas disciplinas dentro la empresa o empresas a cargo del proyecto. Se detalla
de acuerdo a la siguiente tabla indicando los nombres y marcando en los nodos
donde participaran.
Participantes
5
(Moderador Hazop)
(Asistente Hazop)
(Ingeniería de Procesos)
(Ingeniería de control e instrumentacion)
(Ingeniería mecánica y construccion)
(Mantenimiento)
(Operación )
(Auxiliar de Operacion)
(Producción)
(Producción)
(Producción)
(Sup. Electro-Instrumentista)
(Gerencia de proyecto)
Nodo
N-001
N-002
N-003
N-004
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X X X X X
X
X X X
X
X X X
X
X X X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Tabla 2. - Participantes
6. ACTIVIDADES DERIVADAS DEL ESTUDIO
6
El estudio HAZOP determina una serie de actividades que deben ser realizadas
para acreditar el beneficio del mismo. Por cada una de ellas un resumen de
Actividades Derivadas que debe ser completado por el responsable de la actividad
que corresponda.
Las acciones derivadas se clasifican como:
Acciones (A): Cuando corresponden a la realización de una acción física de la
planta o un procedimiento. Son obligatorias cuando el índice de riesgo es igual
Critico (No Tolerable).
Recomendaciones (R): cuando no necesariamente se debe realizar una
acción física en la planta o un procedimiento. Quedan a criterio de la Gerencia o
al resultado de un análisis de conveniencia.
Preguntas (P): cuando se debe averiguar un dato o hacer una comprobación
fuera de la reunión de HAZOP.
La estadística de este estudio se resume en la Tabla 3 que está ilustrada más abajo.
En base al valor de riesgo de las consecuencias de cada desviación se obtuvieron
47 Actividades Derivadas. Para el seguimiento ejecutivo de las mismas, se presenta
en forma tabular en las páginas siguientes.
7. ESTADISTICAS DEL ESTUDIO HAZOP
Número de nodos del proyecto
Número total de desviaciones estudiadas
11
154
Actividades Derivadas
Número de acciones (A)
Número de recomendaciones (R)
Número de preguntas (P)
Total de actividades derivadas del proyecto
Riesgo
Desviaciones con riesgo Tolerable
Desviaciones con riesgo Medio
Desviaciones con riesgo No Tolerable
(criticidad = T)
(criticidad = M)
(criticidad = NT)
0
47
0
47
0.0 %
100.0 %
0.0 %
100 %
132
29
0
81.99 %
18.01 %
0.0 %
161
100.0 %
Tabla 3. – Estadísticas del Estudio Hazop
8. RESUMEN POR NODOS DE ACTIVIDADES DERIVADAS
7
A continuación en la Tabla 4, se presenta un resumen por nodo de las actividades
derivadas y sus directos responsables de dicha actividad.
Actividad
Derivada
N°
N-001-R-001
Nivel
Riesgo
Actual
6
N-001-R-002
Fecha
Responsable
Fecha de
resolución
Actividad
INGENIERIA
INCORPORACION DE OTRA
VALVULA DE ALIVIO EN EL
FILTRO V-3000
26/04/2012 27/04/2012
INGENIERIA
ANALIZAR LA POSIBILIDAD DE
LA INSTALACION DE UN
TRANSMISOR DE PRESION EN
AL FILTRO V-3000 EN LUGAR
DEL PI-3000
26/04/2012 27/04/2012
N-001-R-003
2
26/04/2012 27/04/2012
OPERACIÓN
SEGUIR EL PROCEDIMIENTO
DE CIERRE Y ETIQUETADO
N-001-R-004
2
26/04/2012 27/04/2012
OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO
INSPECCION DEL SISTEMA DE
AIRE DE INSTRUMENTOS
N-001-R-005
2
26/04/2012 27/04/2012
OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO
INSPECCION DEL SISTEMA DE
AIRE DE INSTRUMENTOS
N-001-R-006
1
26/04/2012 27/04/2012
INGENIERIA
INSTALAR
UNA
SEGUNDA
VALVULA DE ALIVIO EN EL
SEPARADOR FRIO
N-001-R-007
4
26/04/2012 27/04/2012
OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO
CUMPLIR CON EL PLAN DE
INSPECCION
Y
MANTENIMIENTO DENTRO DE
LA PLANTA
N-001-R-008
4
26/04/2012 27/04/2012
OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO
CUMPLIR CON EL PLAN DE
MANTENIMIENTO
E
INSPECCION
N-001-R-009
4
26/04/2012 27/04/2012
OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO
CUMPLIR
PROCEDIMIENTOS
DE INSPECCION
26/04/2012 27/04/2012
INGENIERIA
AÑADIR
VALVULA
DE
SACRIFICIO EN EL DRENAJE
DEL V-3000 A CONTINUACION
DE LA VALVULA 3/4. SE
RECOMIENDA
VALVULAS
AGUJA.
26/04/2012 27/04/2012
INGENIERIA
REALIZAR UN ESTUDIO DE
CORROSION EN EL SISTEMA
26/04/2012 27/04/2013
INGENIERIA
PROGRAMAR UNA ALARMA EN
EL LIC -201
N-001-R-010
1
N-001-R-011
N-002-R-012
1
Verificado
por
8