Analisis De Riesgos Hazop x6r1x

HAZOP Estudios de Riesgos y Operabilidad

Toda operación productiva tiene riesgos, y si bien éstos no pueden ser eliminados completamente, hay técnicas que permiten identificarlos, acotarlos y minimizarlos. Las metodologías de análisis de riesgos, conocidas generalmente como PHA (Process Hazards Analysis), se están convirtiendo rápidamente en un estándar de la industria a nivel mundial. Algunas metodologías PHA se utilizan para identificar riesgos (métodos cualitativos) y otras para evaluar riesgos (generalmente de naturaleza cuantitativa). En este capitulo trataremos exclusivamente al HAZOP como método PHA para identificar riesgos.

HAZOP=Hazard and Operability analysis

Análisis de peligros y operabilidad

técnica de identificación de riesgos

a técnica del HAZOP fue desarrollada en el Reino Unido en la década del 60, por la compañía Imperial Chemical Industries en el estudio de procesos químicos. Las demás metodologías de análisis de riesgos han surgido a partir de ésta. Las metodologías disponibles para realizar los estudios de identificación de riesgos son: • • • • • •

What-If, Check List, What-If /Check List, FMEA (Failure Modes and Effects Analysis), PHA (Preliminary Hazards Analysis) y HAZOP (Hazards and Operability Analysis).

El HAZOP, es una técnica de identificación de riesgos, basada en la premisa de que los riesgos, los accidentes o los problemas de operabilidad, se producen como consecuencia de una desviación de las variables de proceso con respecto a los parámetros normales de operación en un sistema dado y en una etapa determinada. La técnica consiste en analizar sistemáticamente las causas y las consecuencias de unas desviaciones de las variables de proceso, planteadas a través de unas “palabras guía”

OBJETIVOS DE HAZOP •

Identificar los potenciales de riesgos de las instalaciones y evaluar los problemas de operabilidad.

• Aumentar la confiabilidad Sistema •

y mejorar la operación del

Incrementar la integridad del Sistema por medio de la implementación de las recomendaciones resultantes del estudio.

OBJETIVO DEL HAZOP El objetivo de un estudio HAZOP es chequear todo el diseño de un proceso para detectar desviaciones de la operación e interacciones del proceso, que podrían dar lugar a situaciones peligrosas o problemas de operabilidad. Estas podrían ser: o o o o o o o

Peligros para la seguridad o salud de los trabajadores Daños al equipo o a la propiedad Problemas para operar o para realizar mantenimiento Calidad del producto Emisiones ambientales Peligros durante la construcción o el arranque de la planta No disponibilidad de la planta

Ventajas Es la metodología más detallada y eficaz.

Revelan los posibles riesgos asociados durante la operación.

Desventajas Es dependiente de la información disponible

Consume tiempo y recursos

¿COMO SE REALIZA UN HAZOP? •Un equipo interdisciplinario de expertos analiza sistemáticamente cada parte del proceso, para descubrir cómo pueden ocurrir las desviaciones de la intención del diseño. Luego, el equipo decide si estas desviaciones pueden crear peligros significativos.

Área de estudios: Consiste en delimitar las áreas a las cuales se aplica la técnica. Ejemplo:  Línea de descarga a un depósito

 Separación de disolventes  Reactores  Etc.

Nodos: puntos claramente localizados en el proceso Ejemplo:

 Tubería de alimentación de una materia prima a un reactor  Impulsión de una bomba  Depósito de almacenamiento

La técnica HAZOP se aplica a cada uno de estos puntos. cada nudo vendrá caracterizado por variables de proceso como:  Presión

 Temperatura  Caudal

 Nivel  Composición  Viscosidad

La facilidad de utilización de esta técnica requiere reflejar en esquemas simplificados de diagramas de flujo todos los subsistemas considerados y su posición exacta.

PROCEDIMIENTO PARA EL DESARROLLO DE HAZOP Dividir el sistema en nodos de estudio

Seleccionar un nodo

Registrar causas, consecuencias y/o acciones requeridas

Si

Usar palabras quías que apliquen ¿algún peligro o problema de operación?

Necesitar mas información

No

RECOMENDACIÓN DE ACCIÓN TABLA. Recomendación de acción de acuerdo con la categoría de la magnitud del riesgo CATEGORIA

MAGNITUD DEL RIESGO

RECOMENDACIÓN

I

DESPRECIABLE

NO ES NECESARIA

II

MENOR

RECOMENDABLE PROCEDIMIENTO

III

CRITICO

ES OBLIGATORIA Y CON PLAZO DEFINIDO

IV

CATASTROFICO

ES OBLIGATORIA Y DE IMPLEMENTACION INMEDIATA

Ámbito de aplicación

En instalaciones de proceso de relativa complejidad o en áreas de almacenamiento con equipos de regulación o diversidad de tipos de trasiego. Es uno de los métodos más utilizados que depende en gran medida de la habilidad y experiencia de los del equipo de trabajo para identificar todos los riesgos posibles.

En plantas nuevas o en fase de diseño, puede ayudar en gran medida a resolver problemas no detectados inicialmente. Además, las modificaciones que puedan surgir como consecuencia del estudio pueden ser más fácilmente incorporadas al diseño. Por otra parte, también puede aplicarse en la fase de operación y en particular ante posibles modificaciones.

Ejemplo El ejemplo se aplica a una parte de una instalación en una planta de dimerización de olefina. El diagrama de flujo sobre el que se aplica el AFO consiste en el suministro de hidrocarburo a un depósito de almacenamiento. Forma parte de un subsistema mayor que consiste en la alimentación del hidrocarburo del depósito regulador hasta un reactor de dimerización donde se produce la olefina. El ejemplo está extraído de la NTP-238 del INSHT El formato de la tabla de recogida de datos y análisis HAZOP de una sesión aplicado a la palabra sería como sigue: ANÁLISIS DE OPERABILIDAD EN PLANTA DE DIMERIZACIÓN DE OLEFINA Línea comprendida entre alimentación desde tanque intermedio a depósito regulador Palabra guía NO

Desviación No flujo

Causas posibles 1. Inexistencia de hidrocarburo en tanque intermedio

Consecuencias Paralización del proceso de reacción esperado.

Medidas a tomar a) Asegurar buena comunicación con el operario del tanque intermedio

Formación de polímero en b) Instalar alarma de nivel el intercambiador de calor mínimo LIC en depósito regulador 2. Bomba J1 falla (fallo de Como apartado 1 motor, circuito de maniobra, etc.)

Cubierto por b)

3. Conducción bloqueada, Como apartado 1 válvula cerrada por error o Bomba J1 sobrecargada LCV falla cerrando paso al fluido

Cubierto por b)

c) Instalar sistema de desconexión automática para protección de bombas d) Verificar el diseño de los filtros de las bombas J1

4. Rotura de conducción

Como apartado 1

Cubierto por b)

Hidrocarburo descargado en área adyacente a vía pública

e) Implantar inspección regular de la conducción mediante rondas periódicas

DIAGRAMA DE FLUJO DE LA PLANTA

TABLAS DE RESULTADOS HAZOP Planta: Producto XX Fecha Reunión: ..........

Nodo: De tanque reactivo (ácido) a Reactor Versión: Primera

ETAPAS 1. DEFINICIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO

Consiste en delimitar las áreas a las cuales se aplica la técnica. En una determinada instalación de proceso, considerada como el área objeto de estudio, se definirán para mayor comodidad una serie de subsistemas o líneas de proceso que corresponden a entidades funcionales propias: • Línea de descarga a un depósito • Separación de disolventes • Reactores • Etc.

2. DEFINICIÓN DE LOS NUDOS En cada uno de estos subsistemas o líneas se deberán identificar una serie de nudos, o puntos claramente localizados en el proceso. Por ejemplo: • Tubería de alimentación de una materia prima a un reactor • Impulsión de una bomba • Depósito de almacenamiento

Cada nudo deberá ser identificado y numerado correlativamente dentro de cada subsistema y en el sentido del proceso para mejor comprensión y comodidad. La técnica HAZOP se aplica a cada uno de estos puntos. Cada nudo vendrá caracterizado por variables de proceso como: • Presión • Temperatura • Caudal • Nivel • Composición • Viscosidad

La facilidad de utilización de esta técnica requiere reflejar en esquemas simplificados de diagramas de flujo todos los subsistemas considerados y su posición exacta. El documento que actúa como soporte principal del método es el diagrama de flujo de proceso.

3. APLICACIÓN DE LAS PALABRAS GUÍA Las “Palabras guía”, se utilizan para indicar el concepto que representan a cada uno de los nudos definidos anteriormente que entran o salen de un elemento determinado.

Se aplican tanto a acciones: • Reacciones

• Transferencias, etc. Como a parámetros específicos:

• Presión • Caudal

• Temperatura • Etc.

Las desviaciones en el proceso se analizan mediante la aplicación de palabras guía o clave a cada condición de proceso, actividad, materiales, tiempo y lugar. Las palabras clave (desviaciones) usadas en HAZOP son

 NO (NOT)

Negación de la intención

 MAS (MORE)

Incremento cuantitativo

 MENOS (LESS)

Disminución cuantitativa

 ADEMAS DE (AS WELL AS)

Incremento cualitativo

 UNA PARTE DE (PART OF)

Disminución cualitativa

 INVERSO (REVERSE)

Opuesto de la Intención

 OTRO (OTHER THAN)

Sustitución

EJEMPLO DEL USO DE LAS PALABRAS CLAVES

Considere un proceso que consiste en transferir una mezcla líquida “A” hacia un tanque NO (NOT) MAS (MORE) MENOS (LESS) ADEMAS DE (AS WELL AS) UNA PARTE DE (PART OF) INVERSO (REVERSE) OTRO (OTHER THAN)

No hay flujo de A El flujo es mayor que el de diseño El flujo es menor que el de diseño A lleva un contaminante B Alguno de los componentes de A no está presente Flujo en dirección opuesta Se transfiere el material D en lugar de A

PALABRA GUÍA NO

MAS

MENOS

SIGNIFICADO Ausencia de la variable a la cual se aplica

Aumento cuantitativo de una variable

Disminución cuantitativa de una variable

INVERSO

Analiza la inversión en el sentido de la variable. Se obtiene el efecto contrario al que se pretende.

ADEMÁS DE

Aumento cualitativo. Se obtiene algo más que las intensiones de diseño

PARTE DE

Disminución cualitativa. Se obtiene solamente una parte de las intensiones del diseño.

DIFERENTE DE

Actividades distintas respecto a la operación normal

EJEMPLO DE DESVIACIÓN No hay flujo en una línea

EJEMPLO DE CAUSAS ORIGINADORAS Bloqueo; fallo de bombeo; válvula cerrada o atascada; fuga, válvula abierta, fallo de control.

Más flujo (más caudal)

Presión de descarga reducida, succión presurizada, fuga, lectura errónea de instrumentos.

Más temperatura

Fuegos exteriores, bloqueo, explosión en reactor, reacción descontrolada

Menos caudal

Fallo de bombeo, fuga, bloqueo parcial, sedimentos en línea, bloqueo de válvulas.

Menos temperatura

Pérdidas de calor, vaporización, fallo de sellado.

Flujo inverso

Fallo de bomba, sifón hacia atrás, inversión de bombeo, válvula antirretorno que falla o está insertada en la tubería en forma incorrecta.

Impurezas o una fase extraordinaria

Entrada de contaminantes del exterior como aire, agua o aceites, productos de corrosión, fallo de aislamiento, presencia de materiales por fugas interiores, fallos de la puesta en marcha.

Disminución de la composición en una mezcla

Concentración demasiado baja en la mezcla, reacciones adicionales, cambio en la alimentación

Cualquier actividad

Puesta en marcha y parada, pruebas e inspecciones, muestreo, mantenimiento, eliminación de tapones, corrosión, fallo de energía, emisiones indeseadas, etc.

PROCEDIMIENTO PARA UN HAZOP

4. DEFINICIÓN DE LAS DESVIACIONES A ESTUDIAR Para cada nudo se plantea de forma sistemática todas las desviaciones que implican la aplicación de cada palabra guía a una determinada variable o actividad. Para realizar un análisis exhaustivo, se deben aplicar todas las combinaciones posibles entre palabra guía y variable de proceso, descartándose durante la sesión las desviaciones que no tengan sentido para un nudo determinado. Paralelamente a las desviaciones se deben indicar las causas posibles de estas desviaciones y posteriormente las consecuencias de estas desviaciones. 5. SESIONES HAZOP

Las sesiones HAZOP tienen como objetivo la realización sistemática del proceso descrito anteriormente, analizando las desviaciones en todas las líneas o nudos seleccionados a partir de las palabras guía aplicadas a determinadas variables o procesos. Se determinan las posibles causas, las posibles consecuencias, las respuestas que se proponen, así como las acciones a tomar. Toda esta información se presenta en forma de tabla sistematizada

Fecha::

Empresa:

Planta:

Turno:

HAZOP realizado por: Nudo

Palabra guía

Desviación de la variable

Posibles causas

Consecue ncias

Respuesta s

Señalización

Acciones a tomar

Comentario s

COLUMNA

CONTENIDO

Posibles causas

Describe numerándolas las posibles causas que pueden conducir a la desviación

Consecuencias

Para cada una de las causas planteadas, se indican con la consiguiente correspondencia en la numeración las consecuencias asociadas Se indicará en éste caso:

Respuesta sistema

Acciones tomar Comentarios

del

1.Los mecanismos de detección de la desviación planteada según causas o consecuencias por ejemplo: alarmas 1.Los automatismos capaces de responder a la desviación planteada según las causas

a

Propuesta preliminar de modificaciones a la instalación en vista de la gravedad de la consecuencia identificada o a una desprotección flagrante de la instalación Observaciones que complementan o apoyan algunos de los elementos reflejados en las columnas anteriores.

INTEGRANTES DE UN EQUIPO DE HAZOP El equipo que realiza el estudio de HAZOP debe estar integrado por especialistas de distintas áreas, con el objeto de generar múltiples puntos de vista sobre un mismo problema y dirigido por una persona experimentada en la técnica de HAZOP. Un grupo típico estaría formado por especialistas de Procesos, Instrumentación, Mecánica, Electricidad, Operaciones, Mantenimiento, Seguridad y Medio Ambiente y coordinado por el facilitador o líder de HAZOP que debe estar familiarizado con todas las especialidades intervinientes en el estudio.

El facilitador debe conducir el análisis, motivar al equipo, mantener al grupo enfocado en el análisis, hacer participar a todas las personas, documentar la información generada y mantener la calidad del estudio.

PLANOS E INFORMACIÓN REQUERIDOS o Planos de distribución general o Especificaciones de las clases de tubería o Hojas de datos de diseño de ingeniería (incluye datos de válvulas de seguridad) o Capacidades de las vasijas o Funciones del sistema de apagada de emergencia o Funciones del sistema de depresurización de emergencia o Procedimientos de puesta en marcha o Procedimientos de arrancada o Procedimientos de operación o Procedimientos de apagada o Procedimientos de mantenimiento

PLANOS E INFORMACIÓN REQUERIDOS (Continuación) o Procedimientos de puesta en Procedimientos de mantenimiento o P&ID requeridos de vendedores o Filosofía de operación y mantenimiento o Filosofía de seguridad o Filosofías del diseño o Hojas de datos de seguridad de materiales (MSDS) o Planos de clasificación eléctrica de áreas

La siguiente metodología es un listado de las actividades a desarrollar para el Estudio de Seguridad de la Planta de Aromáticos de CIB. o Análisis de Proceso.- Revisar el Manual de Operación para conocer la tecnología de proceso y sus características. o Análisis de Diseño.- Se revisarán los Manuales de Ingeniería de la planta para conocer la filosofía de diseño de la planta. o Manual de Operación.- Se analizarán las operaciones que se deben de realizar para operar la planta, comparándolos con la información que se les proporciona a los trabajadores y con las operaciones que realmente requiere la planta para su operación. o Diagrama de Flujo de Proceso.- El análisis de los diagramas de flujo de proceso permitirán conocer cuantitativamente los flujos que circulan por toda la planta, a fin de determinar si los sistemas o equipos tienen la capacidad necesaria para manejar esos flujos. o Diagrama de Tubería e Instrumentos.- Se analizará para determinar si el control del proceso es adecuado y suficiente, y si es posible modificarlo para eliminar riesgos y mejorar la operación. o Inspección física de las instalaciones.- Se efectuarán inspecciones para comprobar que las instalaciones están de acuerdo al diseño o si han sufrido cambios y con que objeto. También indicará la posibilidad de actualizar y/o modificar las instalaciones, así como para determinar si se han violado normas y/o especificaciones que originen riesgos.

o Historial de eventos (siniestros, accidentes, daños) y soluciones aplicadas a los mismos.- Se revisará para indicar la necesidad de realizar cambios en el diseño o especificaciones y de adoptar nuevas medidas de seguridad necesarias. Se comprobará también si ha habido violaciones a normas, especificaciones o procedimientos. o Historial de mantenimientos (predictivo, preventivo, correctivo).- Se revisará para en su caso se reestructuren las políticas de mantenimiento y/o el cambio de especificaciones para garantizar mayor tiempo de vida y operación de los equipos y sistemas. o Características de los servicios auxiliares (vapor, energía eléctrica, aire, agua, gas inerte, etc.).- Se analizará para comprobar si los servicios que se suministran son del nivel requerido y si sus equipos son de tecnología de vanguardia o son susceptibles de actualizarse para aumentar la productividad y la economía en la operación. o Clasificación de áreas.- Se revisará para verificar que el diseño del equipo e instalaciones eléctricas están dentro de las especificaciones para evitar riesgos. o Manuales de ingeniería (especificaciones , hojas de datos, dibujos).Se analizará para determinar a detalle el diseño y tecnología de fabricación de equipos y sistemas primordiales en las unidades de proceso. o Organigrama para la operación de las unidades de proceso.- Se analizará para determinar si la organización de la fuerza de trabajo es adecuada para la operación de la unidad de proceso.

o Capacidad del personal técnico y obrero.- Se analizará para verificar si los conocimientos del personal son los adecuados para el manejo de la tecnología y los equipos del proceso. Deberá adaptarse la información técnica para la comprensión precisa de todo el personal según su nivel de conocimientos. o Programas de capacitación.- Su evaluación permitirá verificar el grado de preparación técnica del personal a los niveles requeridos según sus actividades. o Análisis de accidentes y estadísticas de siniestrabilidad de acuerdo a la norma.- Se revisará la base de datos de registros de accidentes para determinar las tendencias y revisar el cumplimiento de las acciones correctivas.

VENTAJAS E INCONVENIENTES DEL MÉTODO HAZOP Ventajas •Es una buena ocasión para contrastar distintos puntos de vista de una instalación • Es una técnica sistemática que puede crear, desde el punto de vista de la seguridad, hábitos metodológicos útiles.

• El coordinador mejora su conocimiento del proceso • No requiere prácticamente recursos adicionales, con excepción del tiempo de dedicación. Inconvenientes • Las modificaciones que haya que realizar en una determinada instalación como consecuencia de un HAZOP, se pueden ver afectadas por criterios económicos.

• Depende mucho de la información disponible, a tal punto que puede omitirse un riesgo si los datos de partida son erróneos o incompletos. •Al ser una técnica cualitativa, aunque sistemática, no hay una valoración real de la frecuencia de las causas que producen una determinada consecuencia.