Aplicación de la revision What‐If en la industria petrolera Omar Rios Bernÿ Este texto pretende familiarizar al lector con el método What‐If como una herramienta para efectuar Análisis de Riesgos de Proceso, con particular aplicación a la industria del petróleo. Contacto: [email protected] 55 29117812 (cel) 2/10/2009 Aplicación de la revisión de seguridad What‐If en la industria petrolera y de procesos. Por Omar Rios Bernÿ Panorama La seguridad de las instalaciones de proceso representa una parte importante de las operaciones de una compañía. En lo que se refiere a seguridad, alrededor del mundo, las regulaciones legales y las políticas internas de las compañías requieren que se realicen revisiones de análisis de riesgo de proceso para operaciones tanto existentes como en proyecto. El objetivo de tales revisiones es reducir la probabilidad y/o consecuencias de un incidente mayor que podría tener un impacto perjudicial sobre los empleados, el bienestar público, las instalaciones, el ambiente, y la continuidad y supervivencia del negocio. La revisión What‐If (¿Qué pasa si?) es uno de los métodos cualitativos comúnmente utilizado en la industria petrolera para la elaboración de análisis de riesgo de proceso. Un equipo de revisión puede usar el análisis para generar posibles desviaciones del diseño, construcción, modificación, e intención operativa que definen las consecuencias potenciales. De esta manera, estas consecuencias pueden prevenirse o mitigarse mediante la aplicación de salvaguardas adecuadas. Usualmente, una revisión What‐If debe ser una auditoría de seguridad formal de un proyecto, de diseño o modificación, “esencialmente” completo para asegurar que las probabilidades o consecuencias de incidentes mayores sean eliminadas o reducidas a niveles aceptables, previo a la puesta en servicio del proyecto. Con la revisión What‐If no se pretende remplazar o duplicar una revisión del diseño de proyecto. Típicamente, la mayoría de las revisiones se concentran en los procesos que tienen el potencial de generar incidentes mayores (por ejemplo, operaciones o equipo de procesamiento de hidrocarburos). En donde existan sistemas utilitarios que pudieran infligir consecuencias severas a los individuos o a la compañía (por ejemplo, producción de agua caliente, componentes eléctricos expuestos), también debe considerarse una revisión de dichos sistemas o de sus componentes. Page 2 El enfoque básico de la revisión es muy flexible. Puede utilizarse para analizar diversas operaciones relacionadas con petróleo y gas, como la perforación de pozos, producción, refinación, procesamiento químico, transporte, procedimientos operativos, lógicas de control, cambios organizacionales, etcétera. Objetivos y descripción de la revisión What­If Se piensa que la mayoría de los riesgos que surgen en un sistema se deben primordialmente a defectos en el diseño, los materiales, la mano de obra, o al error humano. Existen diversos métodos disponibles para las revisiones de análisis de seguridad y pueden aplicarse para superar los errores humanos y las diferentes fallas del sistema de proceso. Tales métodos pueden ser de tipo cualitativo o cuantitativo. Los métodos cualitativos típicos son: • Listas de verificación • Revisiones What‐If • Revisiones HazOp • Análisis de Riesgo Preliminar Los métodos cuantitativos típicos son: • Árboles de Eventos • Árboles de Falla • Análisis de Modos de Falla y Efectos El objetivo último de las revisiones de seguridad es buscar las posibilidades de dónde puede ocurrir el error humano. Comúnmente se considera que el error humano se presenta durante la fase operativa de una instalación o sistema, pero el error humano también puede causar defectos en el diseño, los materiales, o la construcción. Puesto que las instalaciones petroleras se diseñan individualmente, existe un gran potencial para la ocurrencia de errores humanos durante su diseño, procura, y construcción. Se considera error humano cuando ocurre alguno de los siguientes eventos: 1. Un individuo falla en la ejecución de una tarea o en alguna porción de una tarea. 2. La tarea (o su porción) se ejecuta incorrectamente. 3. Se introducen etapas en una secuencia que no debieron introducirse. 4. Una etapa se realiza fuera de secuencia. 5. La tarea no se completa dentro del tiempo asignado para la misma. Los errores humanos pueden cometerse accidentalmente por cualquier individuo (diseñadores, ingenieros, operadores, y gerentes). Algunas teorías atribuyen hasta el 90% de los accidentes a los errores humanos. Definición Page 3 La revisión What‐If básicamente es un ejercicio de comunicación. La información se presenta, se discute, se analiza, y se registra. Específicamente, se identifican los aspectos de seguridad para determinar si se han tomado las medidas de diseño adecuadas para prevenir accidentes mayores. La comunicación y la evaluación son las facetas elementales de los procedimientos. Un análisis What‐If normalmente se acompaña de una lista de verificación para generar un “mapa” de la revisión. Objetivos El objetivo primario de la revisión What‐If es asegurar que los incidentes catastróficos se evitarán a lo largo de la vida útil de la instalación del proceso bajo revisión. Los objetivos de la revisión deben buscar el fondo, ser imparciales y adecuados. Limitaciones y desventajas A continuación se describen brevemente las características limitantes del método. 1. Está basado en la Experiencia. Usualmente, no puede confiarse en una revisión What‐If para identificar riesgos desconocidos. El equipo de revisión puede fallar en profundizar en un proceso o en el control de un proceso con el cual están familiarizados superficialmente. Esto puede ser cierto para miembros veteranos del equipo cuando se analizan sistemas de control de nueva tecnología que podrían restar relevancia a la experiencia de décadas que dichos miembros podrían tener sobre antiguos métodos de control (por ejemplo, control analógico versus control digital). Sin embargo, la experiencia y la visión en conjunto permitirán la identificación de escenarios de riesgo que no son aparentes a primera vista. A menos que el equipo formule las preguntas adecuadas, pueden quedar riesgos sin identificar. 2. No es Sistemático. Un verdadero análisis What‐If se concibe como una sesión de lluvia de ideas. El personal familiarizado con la instalación discute sus aspectos en una forma aleatoria, según surjan las ideas. Para superar esta desventaja, las revisiones What‐If se asemejan más al concepto de What‐If/Lista de verificación. Ventajas No obstante lo anterior, el método también tiene numerosas ventajas. 1. Puede completarse con un nivel de habilidad relativamente bajo. Una revisión What‐If típica es una sesión de lluvia de ideas. Pueden abordarse toda clase de tópicos conforme vengan a la mente. En combinación con un formato de lista de verificación, la revisión puede tornarse en simples preguntas que deben contestarse. 2. Es rápido de implementar, en comparación con otras técnicas cualitativas, Puesto que la revisión What‐If es un método de pregunta directa, a partir de una lista de verificación estandarizada, las preguntas pueden formularse fácil y rápidamente. Page 4. Es flexible. Se adapta fácilmente a cualquier tipo de proceso o instalación. Las preguntas pueden enfocarse sobre fallas potenciales específicas. 4 3. Puede analizar la combinación de fallas. La opción de abordar fallas secuenciales puede investigarse hasta la salida final del proceso. Conformación del equipo de revisión. Un equipo de revisión típico debe tener un número balanceado de individuos provenientes de diferentes organizaciones tales como empleados de la compañía, consultores, fabricantes de equipos, etc. Es deseable que el interés personal no desvíe la atención del grupo entero. Se requieren tres tipos de individuos para desarrollar el análisis de riesgo de proceso: 1. Un líder, 2. Un secretario, y 3. Los expertos. Los expertos comúnmente son el gerente de proyecto o el diseñador de la instalación, una persona con conocimiento de cómo se opera la instalación, y una persona con conocimiento sobre los aspectos de pérdida y riesgo en la industria petrolera. Empleando esta filosofía, los siguientes cinco perfiles se consideran como los individuos mínimamente requeridos para realizar una revisión What‐If exitosa: 1. 2. 3. 4. 5. Líder de equipo Secretario Gerente de proyecto (Ingeniero de proyecto, proceso, perforación, o de la instalación) Representante de operación Ingeniero de riesgo o representante de seguridad Aplicaciones de la revisión What‐If Page 5 Las siguientes instalaciones se consideran candidatas para una revisión What‐If. Estas instalaciones comprenden transferencia y almacenamiento de gas o fluidos, y sistemas de separación: a) Pozos b) Baterías de tanques c) Ductos d) Instalaciones de prueba de producción e) Instalaciones de producción submarina f) Operaciones de perforación g) Alambrado y operaciones de mantenimiento h) Estaciones de bombeo i) Sistemas de separación multietapas j) Sistemas de compresión de gas k) Sistemas de inyección de agua l) Granjas de tanques m) Instalaciones de carga de líquidos n) Terminales de venta o) Instalaciones en mar abierto sin personal Documentación de las instalaciones. A continuación se proporciona la lista ideal de documentación necesaria para una revisión final What‐If. La documentación debería ser precisa y estar actualizada. 1. Diagramas de tubería e instrumentación (DTIs), verificados como “as built” para una instalación existente. 2. Plano de localización de equipos y tuberías principales, y los dibujos de elevación pertinentes, incluyendo arreglos de drenaje superficial. 3. Cartas de causa y efecto (cartas SAFE) con bitácora de los ajustes de las alarmas. 4. DTIs correspondientes a unidades “paquete”. 5. Filosofía de diseño del sistema y descripción del proceso. 6. Dibujos del sistema de protección contra fuego y explosión o sus arreglos. 7. Propiedades fisicoquímicas de los productos involucrados, especialmente los materiales peligrosos. 8. Procedimientos operativos (incluyendo arranque y paro) y bitácoras de mantenimiento. 9. Diagramas de flujo de proceso (DFPs) y balances de materia y energía. 10. Diagramas de áreas eléctricas peligrosas. 11. Descripción completa y cálculos del diseño del sistema de aislamiento y despresurización de emergencia (ESD), incluyendo cabezales, venteos, y quemadores. 12. Memorias de cálculo de todas las válvulas de alivio, discos de ruptura, etc. 13. Sistemas de monitoreo y prevención de la corrosión. 14. Hojas de datos de todos los elementos de la planta incluyendo elementos propietarios. 15. Hojas de datos de los instrumentos y válvulas de control. 16. Especificaciones de tubería y materiales. 17. Diagramas de los cabezales de quemadores, venteo, y drenajes. 18. Diagramas unifilares. 19. Filosofía de instrumentación. 20. Diagramas que muestren interfaces con los sistemas existentes. 21. Estudios o cálculos especiales (dispersiones de vapores, sobrepresiones, etc.). 22. Datos ambientales (temperaturas, clima, sismos, etc.). 23. Especificaciones y confiabilidad de los auxiliares (energía, agua, etc.). 24. Códigos y estándares de diseño empleados. 25. Distribución de personal, niveles de supervisión y rutas o planes de evacuación. 26. Elementos de factores ergonómicos o humanos. 27. Historial de pérdidas de las instalaciones existentes o similares. Page 6 La precisión de la revisión depende se sus datos de entrada. Por lo tanto es imperativo contar con datos de falla e historiales de pérdida que representen, o que se puedan relacionar, adecuadamente con el entorno y las instalaciones bajo estudio. Etapas de una revisión What‐If 1. Definir las suposiciones acerca de la instalación que se tomarán como válidas durante la revisión. 2. Definir los límites de batería y los modos de operación de la instalación bajo revisión. 3. Seleccionar y confirmar el objetivo de un nodo. 4. Explicar las intenciones generales de diseño y las condiciones de operación del nodo. 5. Especificar los parámetros de proceso del nodo. 6. Seleccionar o formular una pregunta What‐If (¿Qué pasa si…?). 7. Identificar todos los escenarios de riesgo (causas) derivados de la pregunta What‐If. 8. Identificar todas las consecuencias mayores asociadas con cada escenario de riesgo, sin considerar las salvaguardas. 9. Especificar las salvaguardas predominantes contra cada consecuencia. 10. Determinar la probabilidad y severidad de cada consecuencia, y documentarla si se desea. 11. Emitir recomendaciones para mitigar las consecuencias si la severidad y/o probabilidad son inaceptables, de acuerdo con los niveles de aceptación de riesgo de la compañía. 12. Repetir los pasos anteriores para otras preguntas What‐If. 13. Repetir los pasos anteriores para todos los nodos de la revisión. 14. El equipo de revisión deberá jerarquizar todas las recomendaciones emitidas en prioridad del riesgo asignado para programar su implementación. La jerarquización de las recomendaciones permite al administrador la procura de recursos. 15. Preparar un resumen y un listado de las recomendaciones en orden de prioridad. Dentro de una revisión What‐If, en ocasiones, deben incluirse preguntas “globales”. Las preguntas What‐If “globales” se consideran como los efectos que afectarían simultáneamente a todo el proceso o instalación. Algunas de estas pueden abordar tópicos como el montaje de quipos, actividad sísmica, inundaciones, tormentas de arena, clima extremoso, pérdida del suministro eléctrico, etc. Programación de una revisión What‐If El tiempo que se requiere para completar una revisión depende de varios factores: Típicamente, se considera que el análisis de un solo nodo toma una hora hombre en completarse. En la tabla de la siguiente página se indica la duración de las diferentes etapas de una revisión basada en What‐If, el Tiempo Estimado de Proyecto (TEP) se asigna en función de los factores anteriormente enumerados. 7 Tipo de instalación. Número y complejidad del equipo individual (número de nodos). Número de miembros del equipo de revisión. Participación del personal. Tipo del método de revisión elegido (en este caso sólo aplica a What‐If). Nivel de diseño de la instalación. Page 1. 2. 3. 4. 5. 6. Programación general de un estudio What‐If Revisión TEP TEP 2 días Preparación Preparación Preparación Resolución de del Reporte Comentarios del Reporte del Reporte Revalidación Recomendaciones Preliminar Final Addendum 10 días 15 días 10 días TEP TEP Cada 5 años 8 Estudio What‐If Page Preparación del estudio
