Modulo 2. Métodos de Análisis de Riesgos. 2.17. HAZOP … · Los 12 Pasos en la Construcción de un Hazop ... Como ejemplos podemos decir que; un sistema de bombeo es un nodo porque

Curso de Certificación TÜV Rheinland Functional Safety Program en PH&RA. Propiedad e Victor Machiavelo Salinas

2.17. HAZOP Avanzado

Modulo 2. Métodos de Análisis de Riesgos.

Curso de Certificación TÜV Rheinland Functional Safety Program en PH&RA. Propiedad e Victor Machiavelo Salinas 2

Los 12 Pasos en la Construcción de un Hazop

LIC001

LT001

LIC002

LT002

PIC001

PT001

1. Entender el Proceso

Dividir un sistema en sub sistemas mas simples

2. Nodos

Descripción del comportamiento esperado del proceso en el nodo

3. Definir la Intención del Diseño 4. Preparar las hojas de trabajo Hazop

FluidoProceso

PT01

LCV-01

LIC01

V-40

PIC01

LT01

TT05

TIC05

FT04

TT06

TIC06

FT02

TT01

FT01

FT03

TT03

TT04

FT05

PCV-01

TCV-01

TCV-06

TCV-05

Vapor

MezclaBinaria

XAF = 50% Mol

XAD = 95% Mol

FaseVapor

FaseLiquida

E-30E-20

TT02

Nodo Desviacion Causa Consecuencia Cat R. Inherente Salvaguardias R. Operacional Recomendaciones R. ResidualF C R F C R F C R

Per

Pobl

Amb

Inst/Prod


5. Desviación

Operación anormal la cual es una desviación de la intención del diseño

6. Causa

Eventos que resultan en peligros potenciales

7. Consecuencia

Consecuencia peligrosa de un evento

8. Calificación del Riesgo Inherente

Riesgo sin salvaguardias

0.0001 0.001 0.01 0.1 1

0.001 0.01 0.1 1 10

0.01 0.1 1 10 100

0.1 1 10 100 1000

1 10 100 1000 100001 Casi Seguro

0.1 Probablemente

0.01 Posible

0.001 Poco Probable

0.0001 Raro

Frec

uenc

ia

Extremo

Alto

Moderado

Bajo

Des

crip

cion

Insi

gnifi

cant

e

Men

or

Mod

erad

o

May

or

Cat

astro

fico

Consecuencia

1000 1000010 1001



10. Calificación del Riesgo Operativo

0.0001 0.001 0.01 0.1 1

0.001 0.01 0.1 1 10

0.01 0.1 1 10 100

0.1 1 10 100 1000

1 10 100 1000 100001 Casi Seguro

0.1 Probablemente

0.01 Posible

0.001 Poco Probable

0.0001 Raro

Frec

uenc

ia

Extremo

Alto

Moderado

Bajo

Des

crip

cion

Insi

gnifi

cant

e

Men

or

Mod

erad

o

May

or

Cat

astro

fico

Consecuencia

1000 1000010 1001

12. Riesgo residual

Riesgo después de considerar las recomendaciones

0.0001 0.001 0.01 0.1 1

0.001 0.01 0.1 1 10

0.01 0.1 1 10 100

0.1 1 10 100 1000

1 10 100 1000 100001 Casi Seguro

0.1 Probablemente

0.01 Posible

0.001 Poco Probable

0.0001 Raro

Frec

uenc

ia

Extremo

Alto

Moderado

Bajo

Des

crip

cion

Insi

gnifi

cant

e

Men

or

Mod

erad

o

May

or

Cat

astro

fico

Consecuencia

1000 1000010 1001

9. Salvaguardias

Algo que puede reducir la probabilidad o la frecuencia de que suceda algo peligroso

11. Recomendaciones y Acciones

Cambios en el diseño, operación o equipos y sistemas para reducir el riesgo

Riesgo después de considerar las salvaguardias



Tipos de Estudios Hazop

Existen tres (3) metodologías aceptadas para desarrollar un estudio Hazop:

1. Causa por Causa. 2. Consecuencia por Consecuencia. 3. Desviación por Desviación.

Es muy importante seleccionar la metodología antes de realizar el estudio, ya que una vez iniciado, realizar un cambio puede representar un gran esfuerzo de trabajo y documentación y el equipo de trabajo puede confundirse.



1. Metodología Causa-por-Causa.

Correlaciona las consecuencias, salvaguardias y acciones (recomendaciones) para cada Causa de una Desviación.

Ejemplo: Desviación: Ruptura de Tubería.

Causa #1

Tubería sobre presionada

Consecuencia

Liberación Gas Combustible, Fuego

Salvaguardia

Sistema de Desfogue

Acción

Revisar Sistema F&G

Causa #2

Fractura de tubería

Consecuencia


Salvaguardia

Integridad Mecánica

Acción

Revisar Sistema F&G

Causa #3

Impacto de vehículo

Consecuencia


Salvaguardia

No existe

Acción

Diseñar barrera de impactos

En esta metodología se pone especial énfasis a las causas y todas las consecuencias son analizadas como parte de una sola causa, el problema aquí radica que en ocaciones se puede omitir profundizar en el análisis de las consecuencias y es difícil pasar a un siguiente análisis como LOPA, ya que las salvaguardias y las recomendaciones no indican que consecuencia es la que se reduce.



2. Metodologia Consecuencia-por-Consecuencia.

Correlaciona las consecuencias, salvaguardias y acciones (recomendaciones) para cada Consecuencia de una Desviación.


Causa #1


Consecuencia

Liberación Gas Combustible

Salvaguardia

Sistema de Desfogue

Acción

Tubería sobre presionada Fuego No hay Revisar Sistema F&G

Causa #2


Consecuencia


Salvaguardia


Acción

Fractura de tubería Fuego No hay Revisar Sistema F&G

Causa #3


Consecuencia


Salvaguardia

No existe

Acción


Impacto de vehículo Fuego No hay Revisar Sistema F&G

En esta metodología se pone especial énfasis a las consecuencias y, cada salvaguardia y recomendación esta asociada a la consecuencia, es un método mas detallado y la transferencia a LOPA es mas directa.



3. Metodologia Desviación-por-Desviación.

Todas las causas, consecuencias, salvaguardias y acciones (recomendaciones) son relacionadas para una particular Desviación.


Causa #1




Consecuencia


Salvaguardia

Sistema de Desfogue


Acción

Revisar Sistema F&G


En esta metodología se enfoca en las desviaciones, propone analizar de forma conjunta todas las desviaciones y sus consecuencias, salvaguardias y recomendaciones, es un método rápido pero poco detallado y resulta muy difícil transferir a LOPA.


1. Entender el Proceso

✓ Descripción del proceso.

✓ Diagramas de flujo del proceso (DFP) con balances de materia y energia.

✓ Diagramas de tubería e instrumentación (DTI´s).

✓ Condiciones operativas.

✓ Manuales operativos y de mantenimiento.

✓ Hojas de datos de sustancias y productos.

✓ Bases de datos de equipos e instrumentos.

✓ Ultimos estudios Hazop si existen.

✓ Reportes de incidentes y accidentes incluyendo los casi accidentes/incidentes.

✓ Arquitectura de los sistemas de control y descripción de estos.

✓ Arquitectura de los sistemas instrumentados de seguridad y descripción de estos.

✓ Base de datos de válvulas de seguridad (PSV) y puntos de calibración.

✓ Detalle de las salvaguardias no SIS como muros contra incendio, diques, cuartos de control, procedimientos operativos y seguridad.

✓ Cualquier información que sirva para entender el proceso.

Que requerimos para entender el proceso.


✓ Un nodo representa una sección de un proceso en el cual las condiciones de operación (físicas o químicas) experimentan un cambio.

✓ Como ejemplos podemos decir que; un sistema de bombeo es un nodo porque se aumenta la presión de un líquido, un reactor es un nodo debido a cambios en la composición química, y un intercambiador de calor es un nodo, ya que causa cambios en las temperaturas de fluidos, en la práctica, es frecuente encontrarnos que un único nodo puede involucrar más de un cambio en el proceso, por ejemplo, el nodo para un reactor químico incluirá los cambios en presión, temperatura y composición.

✓ La decisión de selección de un nodo depende de diferentes factores como pueden ser la complejidad del proceso, la experiencia del equipo de trabajo, experiencias pasadas y el juicio de la líder.

✓ No siempre un cambio de estado significa que debemos acotar el nodo a un equipo especifico, por ejemplo un sistema de bombeo puede incluir un tanque donde se deposita el fluido y un intercambiador puede ser parte de un nodo como la entrada de producto a u una torre de destilación.

✓ No existen reglas únicas al seleccionar los nodos, el líder del proyecto debe de basarse en el proceso y la complejidad de este para su selección.

2. Selección de Nodos


La siguiente figura muestra cómo un proceso se puede dividir en tres nodos.

Nodo 1 (línea azul) es el tanque, T-100, con su equipo y el instrumental asociado (el cambio en el proceso es el nivel en el tanque).

Nodo 2 (línea roja) incorpora dos bombas, P-101 A / B, y la válvula de control de flujo, FCV-101 (los cambios en el proceso son el caudal y la presión del líquido).

Nodo 3 (línea verde) incluye el recipiente a presión, V-101, con su válvula de alivio asociado, y otra instrumentación (los cambios en el proceso son la presión, la composición química y nivel).



A menudo, los tamaños de los nodos aumentan a medida que progresa el HAZOP porque muchos de los peligros identificados se repiten. Por ejemplo, si un proceso incluye varios conjuntos de los sistemas de tanque / bomba / depósito tales como la que se muestra en la figura anterior, el equipo puede elegir en en primera instancia tres nodos, como se muestra, pero luego tratar sistemas posteriores como un único nodo.

✓ Descripción del proceso.

✓ Diagramas de flujo de proceso (DFP).

✓ Diagramas de tubería e instrumentación (DTI).

Para la determinación de nodos es necesario contar con la siguiente información:

La información nos va a servir primero para determinar las principales secciones del proceso, segundo para realizar una identificación preliminar de los nodos por medio de los DFP y tercero para determinar el tamaño y numero final de nodos por medio de la ingeniería de detalle en DTI.



Los procesos químicos tienen la intención de obtener productos por medio del manejo de distintas materias primas, las cuales son sujetas a diferentes tratamientos, estos tratamientos pueden ser físicos o químicos los cuales generalmente están conformados de forma secuencia y en secciones.

La descripción del proceso detalla y explica como opera cada una de las diferentes secciones del proceso, cada sección puede estar compuesta por diferentes equipos, cada etapa tiene una intención, la llamamos “Intención del Proceso” y es importante la identificación de las etapas y sus intenciones en el “DFP”, estos diagramas nos proveen a detalle la siguiente información:

✓ ¿Como las principales secciones son conectadas? Es importante conocer cuales son los equipos que son compartidos en las principales secciones del proceso (control, bombas, válvulas, etc) , esto nos servirá para entender las fronteras de cada nodo.

✓ Cuales son los equipos mayores involucrados. en este sentido, las principales secciones representan la primer sub-división del proceso.



La siguiente figura muestra las principales secciones de un proceso, en la figura se muestra en un “DFP” con las principales secciones de un proceso de refinación.�

CHAPTER�VI.�METHODOLOGY�

160�

�

Figure�VI.7.�Principal�Sections:�Example��



✓ No todos los equipos que pertenecen a una sección comparten la misma intención de diseño. El líder del estudio deberá de enfocarse en cada sección y dividirla en secciones menores de acuerdo a los cambios en la intención que se puedan detectar.

✓ Los “DFP” muestran las fronteras entre las secciones, pero no ayudan a identificar a detalle los componentes de estas, los “DTI” nos muestra un detalle de cada sección mostrando equipos de proceso, válvulas e instrumentos, bombas y filtros, etc.

✓ Al analizar los “DTI´s” debemos seleccionar a todos los equipos involucrados y decidir alguna de las siguientes opciones: a) Si los equipos forman parte del nodo analizado, b) Incluir los equipos en un nodo contiguo y c) Si el equipo y proceso es de un tamaño y complejidad que requiere la creación de un nuevo nodo (esto es común en los equipos paquete).



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162�

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Figure�VI.8.�Preliminary�Nodes�Selection;�Example



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163�

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Figure�VI.9.�Preliminary�Nodes�Selection:�Example��



✓ Separación. ✓ Compresión. ✓ Inyección de químicos. ✓ Emulsión. ✓ Agua amarga. ✓ Alta presión. ✓ Blanqueo. ✓ Reacción. ✓ Destilación (puede haber varios

nodos alimentación, fondos, domo, calentamiento…etc).

✓ Separación (fisica o química) ✓ Almacenamiento. ✓ Transferencia bombeando. ✓ Absorción. ✓ Regeneración.

Ejemplos para seleccionar nodos:✓ Recolección de drenajes. ✓ Purificación. ✓ Separadores trifasicos (puede haber

varios nodos alimentación, fondos, gas, aceite, desfogue.…etc).

✓ Desfogue. ✓ Bombeo. ✓ Recuperación de purgas. ✓ Hornos (puede haber varios nodos

agua, hidrocarburo, gas, combustóleo, hogar…etc).

✓ Aire de instrumentos. ✓ Vapor de calentamiento. ✓ Electricidad. ✓ Tratamiento de aguas. ✓ Enfriamiento. ✓ Calentamiento.



3. Definir la intención de diseño

La intención de diseño es una descripción del comportamiento

esperado del proceso en el nodo. Se describe de manera cualitativa

como una actividad (p.Ej. alimentación, reacción, sedimentación)

y/o de manera cuantitativa en los parámetros de proceso, como

temperatura, tasa de flujo, presión, composición, etc.

La intención de diseño se puede calificar de dos formas: ✓ Cualitativa; por medio de una descripción breve del proceso y las condiciones de

operación ✓ Cuantitativa; donde se incluyen los valores de las condiciones operativas como

flujo, presión, temperatura, nivel…


4. Preparar las hojas de trabajo Hazop

Titulo: Pagina: de

Diagrama: Rev no: Fecha:

Equipo Hazop: Fecha de Reunion:

Nodo: Descripción: Intención de Diseño

Material: Actividad:

Fuente: Destino:

No Palabra Guia Variable Desviación Causa Consecuencia

Riesgo Inherente Salvaguardia

Riesgo ResidualRecomendaciones Acciones Responsables

F C R F C R

Nodo Desviacion Causa Consecuencia Cat R. Inherente Salvaguardias R. Operacional Recomendaciones R. ResidualF C R F C R F C R

Per

Pobl

Amb

Inst/Prod


Desviación:

Una desviación se refiere a un modo en que las condiciones

de proceso se apartan de su intención de diseño/ proceso.

Parámetro:

Parámetro relevante para las condiciones del proceso

(p.ej. presión, temperatura, composición…)

5. Desviación


Palabra guía:

Es una palabra corta usada como estímulo para crear la imagen de una desviación de la intención de diseño/ del proceso. Las palabras guía de uso más común son: no, mayor, menor, al igual que, parte de, inverso y distinto a

Se debe dar cuidadosa consideración al elegir las palabras guía ya que una palabra guía que sea demasiado específica puede limitar las ideas y la discusión, mientras que aquellas demasiado generales pueden evitar que el estudio HAZOP se enfoque de manera eficiente.

Palabra guía + Parámetro —> Desviación

5. Desviación


Ejemplos de diversos tipos de desviación y sus palabras guía asociadas:

Tipo de Desviación Palabra Guía Ejemplo de interpretación en

industria de proceso Ejemplo de interpretación en PES

Negativo NONo se logra nada de la intención de diseño, ej.: No Flujo

No hay paso de información o señal de control

Modificación Cuantitativa

MAYOR

MENOR

Incremento cuantitativo, ej.: Mayor temperatura

Disminución cuantitativa, ej.: Menor Temperatura

El flujo de información es mayor al esperado

El flujo de información es menor al esperado

Modificación Cualitativa

AL IGUAL QUE

PARTE DE

Presencia de impurezas. Ejecución simultánea de otra operación/ etapa

La intención fue lograda solo de manera parcial, ej.: solo se transfiere parte del fluido

Presencia de señal espuria o adicional

La información o señal de control llega incompleta

5. Desviación


Ejemplos…continuación

Tipo de Desviación Palabra Guía Ejemplo de interpretación en industria

de proceso Ejemplo de interpretación en PES

SustituciónINVERSO

DISTINTO A

Cubre flujo inverso en tuberías y reacciones químicas reversas

Resultado que difiere de la intención original, ej.: transferencia de material equivocado

Por lo general, no es relevante

Información o señales de control incorrectas

TiempoTEMPRANO

TARDÍO

Algo ocurre de manera anticipada respecto al tiempo cronométrico, ej: enfriamiento o filtrado

Algo ocurre con retraso respecto al tiempo cronométrico, ej: enfriamiento o filtrado

Las señales llegan de manera anticipada respecto al tiempo cronométrico

Las señales llegan con atraso respecto al tiempo cronométrico

Orden

o

Secuencia

ANTES

DEPUÉS

Algo ocurre demasiado pronto en una secuencia, ej: mezclado o calentado

Algo ocurre demasiado tarde en una secuencia, ej: mezclado o calentado

La señal llega antes que los esperado dentro de una secuencia

La señal llega después que los esperado dentro de una secuencia

5. Desviación


✓ Alto Flujo

✓ Bajo Flujo. ✓ No Flujo.

✓ Alto Nivel. ✓ Bajo Nivel. ✓ No Nivel.

✓ Alta Presión. ✓ Baja Presión.

✓ No Presión. ✓ Alta Temperatura.

✓ Baja Temperatura. ✓ No Temperatura. ✓ Alta Concentración.

✓ Baja Concentración. ✓ No Concentración.

✓ Error de operación.

Ejemplos para desviaciones de procesos:

✓ Perdida de una etapa.

✓ Etapa parcial. ✓ Etapa repetida. ✓ Fuera de secuencia.

✓ Falta de comunicación. ✓ Preocupación o falta de entendimiento del

procedimiento. ✓ Diseño de la ubicación y distancias mínimas.

✓ Perdida de funcionalidad en diseño del cuarto de control.

✓ Cambios en la ergonomía del lugar.

✓ Cambios climáticos que afectan a operadores. ✓ Rompimiento de la clasificación de areas.

Ejemplos para desviaciones de procedimientos operativos:

5. Desviación


Ejemplos para seleccionar nodos:

6. Causas

Razón(es) por la que se puede presentarse la desviación. Es

posible identificar varias causas para una misma desviación.

Con frecuencia se recomienda comenzar con aquellas causas

que pueden dar como resultado la peor de las consecuencias.


Ejemplos para causas en los procesos:

✓ Funcionamiento erróneo de una válvula, falla a abrir, al abrir se atora o abre inadvertidamente.

✓ Funcionamiento erróneo de una válvula, falla a cerrar, al cerrar se atora o cierra inadvertidamente.

✓ Filtro bloqueado. ✓ Funcionamiento erróneo de bomba.

✓ Falla del sistema de calentamiento de tubería.

✓ Funcionamiento erróneo de compresor. ✓ Funcionamiento erróneo de enfriador. ✓ Condiciones inapropiadas de arranque.

✓ Errores humanos.

✓ Problemas aguas abajo. ✓ Problemas aguas arriba. ✓ Falla del Sistema Basico de Control de Procesos.

6. Causas


Consecuencia:

Los resultados de la desviación, en caso de que ocurra. Las

consecuencias pueden implicar tanto peligros de proceso

como problemas operativos, como el paro de una planta o

reducir la calidad del producto. Una misma causa puede

provocar una serie de consecuencias al igual que una

consecuencia puede tener diversas causas.

7. Consecuencias


✓ A la Población.

✓ A las Personas. ✓ Al Medio Ambiente. ✓ A la Instalación y Equipos.

✓ A la Reputación de la Empresa. ✓ Otras

Tipos de consecuencias:

✓ Sobre-presión en ducto con liberación de hidrocarburo explosivo.

✓ Fuga de gas con fuego y explosión.

✓ Fuga de gas toxic con fatalidades. ✓ Derrame de hidrocarburo con daño a mantos acuíferos.

✓ Contaminación ambiental. ✓ Explosion con daño a oficinas e instalación.

✓ Fuga de sustancia química con perdida de producción. ✓ Fuga de hidrocarburo con fuego y daño a las personas

✓ Caída de objetos pesados con daño a las personas.

Ejemplos para consecuencias en los procesos:

7. Consecuencias


Riesgo Inherente:

El riesgo inherente, es la calificación que se establece a la relación

de la frecuencia de la causa y la severidad de la consecuencia de

una desviación.

8. Riesgo Inherente

Es el riesgo inherente establecido por medio de una matriz de riesgos desarrollada por cada compañía

Sin Considerar las Salvaguardias Existentes

0.0001 0.001 0.01 0.1 1

0.001 0.01 0.1 1 10

0.01 0.1 1 10 100

0.1 1 10 100 1000

1 10 100 1000 100001 Casi Seguro

0.1 Probablemente

0.01 Posible

0.001 Poco Probable

0.0001 Raro

Frec

uenc

ia

Extremo

Alto

Moderado

Bajo

Des

crip

cion

Insi

gnifi

cant

e

Men

or

Mod

erad

o

May

or

Cat

astro

fico

Consecuencia

1000 1000010 1001


Salvaguarda:

Recursos que ayudan a reducir la frecuencia de ocurrencia de una desviación o a mitigar sus consecuencias.

Las salvaguardias son recursos, procesos o procedimientos que ayudan a reducir la posibilidad

o frecuencia de la desviación, o que mitigan sus consecuencias

9. Salvaguardias


Consecuencias

Peligros

Pensamiento de barrera…cont.

9. Salvaguardias


✓ Sistema Basico de Control de Procesos (SBCP). ✓ Funciones Instrumentadas de Seguridad (FIS), como por ejemplo tenemos a los

Sistemas de Paro por Emergencia (ESD), Sistemas de Monitoreo de Gas y Fuego, Sistemas de Mitigación con Agua.

✓ Válvulas de Relevo por Presión (PSV) y Discos de Ruptura. ✓ Contenedores Secundarios (Diques y Fosas).

✓ Muro Contra Incendios y Cuartos de Control tipo Bunker. ✓ Alarmas con Acciones de los Operadores. ✓ Rondas de Operadores.

✓ Procedimientos Críticos de operación. ✓ Planes de Respuesta de Emergencias.

Ejemplos de salvaguardias:

9. Salvaguardias

El SBCP puede ser una causa de una desviación ya que la falla de este podría ocasionar disturbio en el proceso, pero también puede ser una salvaguardia cuando se presenta un disturbio en el proceso y la función sea realizar un ajuste a las condiciones de operación.

Nunca un SBCP puede ser las dos funciones en la misma desviación, durante el Hazop debemos analizar las desviaciones generadas por la falla de este pero no debemos incluir como salvaguardia al

mismo SBCP


Riesgo Operativo:

El hecho de que suceda una desviación, no siempre da como resultado una consecuencia, la utilización de barreras o capas de protección tiene como objetivo la disminución de la frecuencia de una desviación y la disminución de la consecuencia.

10. Riesgo Operativo

El riesgo operativo es establecido por medio de una matriz de riesgos desarrollada por cada compañía.

Considerando todas las Protecciones Existentes

0.0001 0.001 0.01 0.1 1

0.001 0.01 0.1 1 10

0.01 0.1 1 10 100

0.1 1 10 100 1000

1 10 100 1000 100001 Casi Seguro

0.1 Probablemente

0.01 Posible

0.001 Poco Probable

0.0001 Raro

Frec

uenc

ia

Extremo

Alto

Moderado

Bajo

Des

crip

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Insi

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e

Men

or

Mod

erad

o

May

or

Cat

astro

fico

Consecuencia

1000 1000010 1001


Recomendaciones:

Se establecen recomendaciones cuando el riesgo se encuentra dentro de la zona de criterio de riesgo no tolerado.

11. Recomendaciones

Riesgo Inaceptable

Region ALARP

RiesgoTolerable

RiesgoGeneralmente

Aceptable

El máximo nivel de riesgo aceptable = definido por el criterio de riesgo aceptado

Incorporación de medidas de reducción de riesgos = demostrar el ALARP

Administración continua de mejoras


Recomendaciones:

11. Recomendaciones

✓ El objetivo de las recomendaciones deberá ser la implementación de equipos, sistemas o procedimientos que sean efectivos para reducir la frecuencia con la que se genera una causa y reducir las consecuencias.

✓ Generalmente las recomendaciones son salvaguardias, barreras o capas de protección, pero también pueden ser la utilización o implementación de una especificación, guía, norma o procedimiento.


Las recomendaciones deben de ser acciones especificas y orientadas a la reducción del riesgo, estas pueden ser:

11. Recomendaciones

✓ Adicionar

✓ Cambiar ✓ Sustituir

✓ Calcular

✓ Mejorar

Las recomendaciones en los estudios de riesgo deben estar orientadas a mejorar la seguridad en los procesos, es decir la reducción de la frecuencia de los eventos o la reducción de las consecuencias.


11. Recomendaciones

En los estudios de riesgo también se identifican fallas, omisiones, errores de ingeniería, especificaciones erróneas o faltantes, problemas operativos, procedimientos faltantes….. etc.

La identificación de esto no puede ser una recomendación de seguridad, son acciones de proceso y así deben ser tratadas, si bien una buena ingeniería o un procedimiento puede mejorar la operación y por consecuencia mejorar la seguridad en el proceso, el objetivo de un análisis de riesgos es identificar y mejorar los riesgos en los procesos.


11. Recomendaciones

Las recomendaciones deben de cumplir con los siguientes conceptos:

✓ Que reduzca la frecuencia o consecuencia del evento.

✓ Que tenga una acción directa sobre la causa o consecuencia.

✓ Que la implementación sea factible

✓ Prevenir Recurrencia ✓ Estar Dentro de Su Control

✓ Alcanzar Sus Metas y Objetivos

✓ No Causar Otros Problemas


11. Recomendaciones

Al realizar recomendaciones debemos de incluir las recomendaciones a la seguridad y acciones sobre los procesos.

Recomendaciones de Seguridad Acciones a los Procesos/Ingenieria

1. Adicionar 2. Cambiar 3. Sustituir 4. Calcular 5. Mejorar

1. Estudiar 2. Verificar 3. Confirmar 4. Incluir 5. Seguir 6. Entrenar

Al separar recomendaciones podemos asignar presupuestos, tiempos, responsabilidades, acciones a los responsables y enfatizamos recomendaciones necesarias en la seguridad que generalmente deben ser atendidas de forma inmediata ya que afectan la seguridad de las personas, población e instalación.


Riesgo Residual:

Pasamos de riesgo inherente a operativo por medio de calificar a las salvaguardias de forma cualitativa. La calificación de riesgo residual utiliza las salvaguardias existentes y recomendadas pero por lo general se establece una calificación cuantitativa generalmente por medio de la metodología LOPA.

12. Riesgo Residual

El riesgo residual es establecido por medio de una matriz de riesgos desarrollada por cada compañía.

Considerando todas las Protecciones Existentes y recomendadas y las funciones instrumentadas de seguridad con asignación de nivel de integridad de seguridad (SIL)

0.0001 0.001 0.01 0.1 1

0.001 0.01 0.1 1 10

0.01 0.1 1 10 100

0.1 1 10 100 1000

1 10 100 1000 100001 Casi Seguro

0.1 Probablemente

0.01 Posible

0.001 Poco Probable

0.0001 Raro

Frec

uenc

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Alto

Moderado

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Insi

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Men

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Mod

erad

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or

Cat

astro

fico

Consecuencia

1000 1000010 1001


Separador Flash

Ejercicio

✓ Para ilustrar el procedimiento de estudio HAZOP, considere el problema del separador de evaporación que se muestra en la página siguiente.

✓ El propósito de la planta es separar mezcla que contiene A y B además de algunos otros componentes pesados, para producir el producto principal que sale por la parte superior al 95% en moles de A.

✓ Se utiliza vapor a 5 bar para llevar la mezcla a la temperatura de saturación deseada de 130 oC.

✓ las condiciones de operación normal son los siguientes: T1 = 70ºC, T2 = 120oC, T3 = 100 ° C, T4 = 110oC, P1 = 3bar


Separador Flash

FluidoProceso

PT01

LCV-01

LIC01

V-40

PIC01

LT01

TT05

TIC05

FT04

TT06

TIC06

FT02

TT01

FT01

FT03

TT03

TT04

FT05

PCV-01

TCV-01

TCV-06

TCV-05

Vapor

MezclaBinaria

XAF = 50% Mol

XAD = 95% Mol

FaseGas

FaseLiquida

E-30E-20

TT02

Ejercicio


Paso 1: Debemos iniciar entendiendo el proceso:

✓ La destilación instantánea se puede utilizar tanto para mezclas binarias como para multicomponentes, el empleo más frecuente es en el tratamiento de las segundas.

✓ La función de los cambiadores de calor, (cuando se requieran) es la de proporcionar la energía necesaria a la mezcla que se va a destilar, para que alcance un estado tal que se encuentre entre el punto de burbuja y de rocío de la mezcla.

✓ Las válvulas de control se utilizan tanto para controlar el flujo de materia, como para reducir la presión (procedimiento utilizado en muchos casos para producir la vaporización instantánea en vez del calentamiento).

✓ La función del tanque separador es la de separación de las fases liquida y gaseosa, para ello presentan un área de flujo muy grande en comparación con la de la tubería que alimenta la mezcla de manera que las fases tienen la oportunidad de separarse. Es en función de la velocidad de diseño y de la diferencia de densidades entre la fase liquida y gaseosa que se diseñan los tanques separadores.

Ejercicio


Paso 2: Identificar los Nodos:

✓ Un nodo representa una sección de un proceso en el cual las condiciones de operación (físicas o químicas) experimentan un cambio.

✓ Ejemplos: ➡ Separadores, intercambiadores, compresores, torres de destilación,

absorvedoras, etc.

✓ En el ejercicio podríamos seleccionar tres (3) Nodos: ➡ Separador Flash. ➡ Intercambiador con fluido de proceso. ➡ Intercambiador con vapor.

Ejercicio


Paso 2: Identificar los Nodos:

FluidoProceso

PT01

LCV-01

LIC01

V-40

PIC01

LT01

TT05

TIC05

FT04

TT06

TIC06

FT02

TT01

FT01

FT03

TT03

TT04

FT05

PCV-01

TCV-01

TCV-06

TCV-05

Vapor

MezclaBinaria

XAF = 50% Mol

XAD = 95% Mol

FaseGas

FaseLiquida

E-30E-20

TT02

Nodo 1 Nodo 2

Nodo 3

Nodo 4

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

L8

L9

¿¿¿¿Tal vez un 4 nodo?????

Ejercicio


Paso 3: Definir la la Intención de Diseño:

Separar componentes ligeros de pesados, donde los ligeros son recuperados en la parte superior del separador en forma de vapores y los pesados son recuperados en la parte inferior del separado.

Ejercicio


Nodo Desviacion Causa Consecuencia Cat R. Inherente Salvaguardias R. Operacional Recomendaciones R. Residual

F C R F C R F C R

Per

Pobl

Amb

Inst/Prod

Paso 4: Preparar la hoja de trabajo Hazop

Ejercicio


C B A A A A

C B B A A A

D C B B B A

D C C B B B

D D C C C B

D D D D C C

C1 C2 C3 C4 C5 C6

Muy Frecuente 1+

Frecuente 0.2 a 1

Poco Frecuente 0.1 a 0.2

Raro 0.01 a 0.1

Muy Raro 0.001 a 0.01

Extremadamente Raro 0.0001 a 0.001

Guia Eventos por Año

Sin Daño Primeros Auxilios

Incapacidad

Medica

3 Fatalidad

es

4 a 15 Fatalidad

es

Mas de 15

Fatalidades

Ruido y olores

imperceptibles

Ruido y olores

detectables

3 Fatalidad

es

4 a 15 Fatalidad

es

15 a 100 Fatalidad

es

mas de 100

Fatalidades

No hay fuga o

derrame

Fuga y derrame

controlable en 1 hr

Fuga y derrame controlab

le en varias hr

Fuga y derrame

controlable en 1

dia

Fuga y derrame

controlable en 1

semana

Fuga y derrame controlable en + 1 semana

0 a 250 K US

250 a 500 K

US

500 K a 5 Mill US

5 a 15 Mill US

15 a 50 Mill US

Mas de 50 Mill

US

Per Personas

Pobl Poblacion

Amb Ambiental

Ins/Pro Instalación/Producción

F6

F5

F4

F3

F2

F1

Frecuencia

Consecuencia

Paso 4: Preparar la hoja de trabajo Hazop incluyendo la matriz de riesgos

Ejercicio


Paso 5: Identificar las Desviaciones

✓ Definición: La desviación es la forma en que el proceso se aparta de la intención de diseño o de las condiciones operativas.

✓ Causas de las desviaciones: ➡ Errores humanos - que son actos de omisión o comisión por el operador,

diseñador, constructor u otra persona, creando una condición que podría causar una fuga de material peligroso o inflamable.

➡ Falla del equipo - donde fallas mecánicas, estructurales o bien operativas dan como resultado la liberación de materiales peligrosos o inflamables.

➡ Eventos externos - donde fallas fuera del equipo afectan al funcionamiento de la unidad generando una posible liberación de materiales peligrosos o inflamables. Los eventos externos incluyen eventos en las unidades cercanas o equipos (o nodo), la pérdida de equipos o procesos, así como la exposición a las condiciones climáticas y la actividad sísmica.

Ejercicio



✓ Actividades no deseadas: se refieren a elementos del proceso. Si el elemento (etapa del proceso, ajustes en los puntos de ajuste de las variables / parámetros), si esto no se cumple, entonces no es una desviación:

➡ Corrosión.

➡ Contaminación. ➡ Acumulación de arena. ➡ Erosión.

✓ Palabra Guía + Parámetro = Desviación ➡ Mayor + Presión = Mayor Presión/ Alta Presión

✓ Eventos externos:

➡ Huracán.

➡ Inundación. ➡ Terremoto.

Ejercicio


Algunos ejemplos de combinaciones de palabras guía y paramentos:

✓ NO FLUJO

➡ Flujo mal dirigido, bloqueo, tubería con corrosión, tubería rota, falla de equipos, cierre de válvula, presión diferencial incorrecta, falla de bomba, taponamiento de filtros, error de aislamiento.

✓ MAS FLUJO ➡ Incremento en la capacidad de bombeo, aumento de la presión de succión,

reducción cabeza de suministro, una mayor densidad del fluido, fugas del tubo intercambiador, conexión cruzada de los sistemas de tuberías, fallas de control.

✓ MAYOR TEMPERATURA (Alta Temperatura, Mas Temperatura) ➡ Condiciones ambientales, tubos rotos o con corrosión en intercambiadores,

situación de incendio, falta de agua de refrigeración, control defectuoso, fuego interno.


Ejercicio


Palabra Guia

VariableNo Bajo Alto Parte de Asi como Otro que Inverso

Flujo No Flujo Bajo Flujo Alto FlujoIngrediente

olvidadoImpureza

Material equivocado

Flujo inverso

NivelNo nivel / Sin nivel

Bajo nivel Alto nivelBaja

interfaseAlta

interfase—— ——

PresiónAbierto a la atmosfera

Baja presión

Alta presión

—— —— —— Vació

Temperatura

Congelamiento

Baja temperatur

a

Alta temperatur

a—— —— ——

Auto refrigeració

n

AgitaciónNo

agitaciónPobre

agitaciónExcesiva

mezclaMezclado irregular

Espuma ——Separación

de fase

Reacción No reacciónReacción

lenta

Reacción fuera de control

Reacción parcial

Reacción secundari

a

Reacción equivocada

Descomposición

OtroFalla de

serviciosFuga

externaRuptura externa

—— ——Arranque, paro, mantenimiento

——


Ejercicio



Nodo Desviación Causa Consecuencia Cat R. Inherente Salvaguardias R. Operacional Recomendaciones R. ResidualF C R F C R F C R

3 Mayor Presión

Per

Pobl

Amb

Inst/Prod

PT01

LCV-01

LIC01

V-40

PIC01

LT01

FT04

TT06

TIC06

PCV-01

TCV-06

XAD = 95% Mol

FaseGas

FaseLiquida

Nodo 3

Considerar la desviación como alta presión

L7

L8

L9

Ejercicio


Paso 6: Identificar las Causas

✓ Definición: Las causas son la razón(es) por las cuales ocurre una DESVIACIÓN.

✓ Mas de una causa puede ser identificada como la razón de la desviación

✓ Las causas normalmente provienen de variables de proceso o fallas en equipos y sistemas, también de errores humanos y de sistema.

✓ Las causas también pueden provenir de otros sistemas, equipos o nodos.

Ejercicio



3 Mayor Presión

Cierre de válvula PCV-01

Apertura de válvula TCV-05


Per

Pobl

Amb

Inst/Prod

Causas de una alta presión

Paso 6: Identificar las Causas

FluidoProceso

PT01

LCV-01

LIC01

V-40

PIC01

LT01

TT05

TIC05

FT04

TT06

TIC06

FT02

TT01

FT01

FT03

TT03

TT04

FT05

PCV-01

TCV-01

TCV-06

TCV-05

Vapor

MezclaBinaria

XAF = 50% Mol

XAD = 95% Mol

FaseGas

FaseLiquida

E-30E-20

TT02

Nodo 1 Nodo 2

Nodo 3

Nodo 4

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

L8

L9

Ejercicio


Paso 7: Identificar las Consecuencias

✓ Definición: La(s) consecuencia(s) ocurre al presentarse una desviación dadas las causas.

✓ Las consecuencias pueden comprometer al proceso liberando los peligros, generar problemas operativos y generando disparos (shutdown).

✓ Una consecuencia puede generar un efecto domino, generando múltiples consecuencias.

✓ Las consecuencias deben ser analizadas dentro del nodo. Es la respuesta “normal” de los equipos, sistemas y procesos a una desviación mayor a la estimada o diseñada.

✓ Cuando la consecuencia impacta en otro nodo, esta debe ser tratada como una “causa” de un evento indeseable en el otro nodo.

Ejercicio



3 Mayor Presión




Sobre presión en V-40 con posible

ruptura de tanque y explosión

Per

Pobl

Amb

Inst/Prod

Consecuencias de una alta presión

Paso 7: Identificar las Consecuencias

PT01

LCV-01

LIC01

V-40

PIC01

LT01

FT04

TT06

TIC06

PCV-01

TCV-06

XAD = 95% Mol

FaseGas

FaseLiquida

Nodo 3

Sobre presión con posible ruptura o explosión

L7

L8

L9

Ejercicio


Paso 8: Calificar el Riesgo Inherente


3 Mayor Presión






Per F4 C4 B

Pobl F4 C1 D

Amb F4 C3 B

Inst/Prod F4 C3 B

El Riesgo Inherente, es el riesgo que hay en el proceso sin considerar las salvaguardias existentes, este riesgo (R = F x C) en muchas ocaciones no se comprende bien ya que se

tiende a pensar que las salvaguardias son dispositivos de proceso parte del diseño original,

Se pierde de vista que las protecciones se degradan, se les da mantenimiento, se bloquean, se inhiben, pierden funcionalidad, se cambian…etc… estimar el riesgo sin

protecciones proporciona 2 parámetros de importancia. 1) Primero identificar que tan riesgoso es el proceso en si mismo y 2 ) Plantearnos que pasa si la protección falla?….el proceso segura operando?, fallara?, se disparara?, se

congelara?

Ejercicio


Paso 9: Identificar las Salvaguardias

✓ Definición: La(s) salvaguardia(s) son dispositivos o procedimientos que ayudan a reducir la frecuencia de la ocurrencia de la desviación o mitigar las consecuencias.

✓ Algunos tipos de salvaguardia son:

➡ Dispositivos o procedimientos que identifican la desviación, como una alarma con acción del operador.

➡ Dispositivos o procedimientos que compensan la desviación, como la acción de ajuste de un sistema de control automático.

➡ Dispositivos o procedimientos que previenen la desviación ocurra, como gas inherente en tanques con sustancias inflamables.

➡ Dispositivos o procedimientos que detienen la escalación de la desviación, como un sistema de paro por emergencia (SIS/ESD).

➡ Dispositivos o procedimientos que liberan al proceso de la desviación peligrosa, como son las válvulas de relevo (PSV) y sistemas de venteo.

Ejercicio


Paso 9: Identificar las Salvaguardias

Alternativa de tipos de salvaguardia son: ➡ Para Eliminar (suprimir cualquier causa potencial que pueda generar un

incidente, evento o acontecimiento indeseado). Ejemplos de estas son los sistemas de control de procesos, los preventores, las válvulas de tormenta, sistemas de paro por emergencia, sistemas anti corrosión.

➡ Para Prevenir (reduciendo la probabilidad de un evento o atenuando sus consecuencias). Ejemplos de estas son programas de mantenimiento, diagnósticos activos, pruebas de equipos.

➡ Para Controlar (limitando las desviaciones de una situación normal y de emergencia). Ejemplos de estos son los sistemas de gas y fuego, válvulas de relevo por sobre presión.

➡ Para Proteger (protegiendo de las consecuencias de un evento). Ejemplos de estos, pozos de alivio, caping stack, planes de respuesta a emergencia.

Ejercicio



3 Mayor Presión






Per

Sistema de control PIC-01/PCV-01

Sistema de control TIC-06/TCV-06

Pobl

Amb

Inst/Prod

Salvaguardias de una alta presión

PT01

LCV-01

LIC01

V-40

PIC01

LT01

FT04

TT06

TIC06

PCV-01

TCV-06

XAD = 95% Mol

FaseGas

FaseLiquida

Nodo 3Paso 9: Identificar las Salvaguardias

L7

L8

L9

Ejercicio


Paso 10: Calificar el Riesgo Operativo


3 Mayor Presión






Per F4 C4 B



F3 C4 B

Pobl F4 C1 D F3 C1 D

Amb F4 C3 B F3 C3 C

Inst/Prod F4 C3 B F3 C3 C

Opción #1 Sin Utilizar los modificadores condicionales

El Riesgo Operativo puede ser visto desde dos puntos de vista:

1) Es el riesgo estimado de forma cualitativa por el grupo multidiciplinario y que permite de forma también cualitativa estimar una reducción en la frecuencia con que

se presenta un evento y la consecuencia. 2) Puede ser estimado de forma semi-cuantitativa utilizando metodologías como LOPA

y gráfico de riesgos.

Ejercicio



3 Mayor Presión






Per F4 C4 B La probabilidad de personas en el area

es de 10%



F3 C3 C


Amb F4 C3 B F3 C3 C


Opción #2 Utilizar los modificadores condicionales

Paso 10: Calificar el Riesgo Operativo

Ejercicio


Paso 11: Identificar las Recomendaciones/Acciones.

✓ Definición: La(s) recomendación(s) son acciones, actividades, cambios o adiciones identificados en las sesiones del Hazop.

✓ Basándonos en los escenarios creíbles del hazop, se valoran las salvaguardias existentes:

➡ Si se considera que las medidas de protección son adecuadas, entonces no se necesita ninguna acción, y sus efectos se registran en la columna de acciones (por ejemplo, una protección adecuada).

➡ Si protecciones existentes no son adecuados, acciones deberán ser recomendada. Estas pueden incluir mejoras técnicas en el diseño, las modificaciones en el estado de los DTI´s y descripciones al proceso, procedimientos para que se desarrollen estudios en profundidad y medidas correspondientes a ingenierías para ser llevadas a cabo.

Ejercicio


Paso 11: Identificar las Recomendaciones/Acciones

✓ Las acciones pueden caer en dos grupos:

➡ Acciones para remover la causa.

➡ Acciones para mitigar o eliminar las consecuencias.

Dentro de la información bibliográfica podemos encontrar que algunos autores identifican las recomendaciones y las acciones como lo mismo.

Otros autores utilizan el concepto de recomendación como algo que debe ser implementado para reducir la frecuencia o consecuencia y a la acción como los

mecanismos (generalmente administrativos) para poder implementar las recomendaciones.

Ejercicio


Paso 11: Identificar las Recomendaciones/Acciones

Implementar recomendación que incluye también modificar los DTI´s


3 Mayor Presión






Per F4 C4 B



F3 C4 B Adicionar una válvula de relevo PSV.

Calcular el nivel SIL de la alarma de alta

presión

Incluir un SIS con alarmas de alta alta presión y acción del

operador


Amb F4 C3 B F3 C3 C


PT01

LCV-01

LIC01

V-40

PIC01

LT01

FT04

TT06

TIC06

PCV-01

TCV-06

XAD = 95% Mol

FaseGas

FaseLiquida

Nodo 3

PHHA01A

L7

L8

L9

Ejercicio



3 Mayor Presión






Per F4 C4 B



F3 C4 B Adicionar una válvula de relevo PSV.

Calcular el nivel SIL de la alarma de alta

presión

Incluir un SIS con alarmas de alta alta presión y acción del

operador

F2 C3 C

Pobl F4 C1 D F3 C1 D F2 C3 C

Amb F4 C3 B F3 C3 C F2 C3 C

Inst/Prod F4 C3 B F3 C3 C F2 C3 C

Paso 12: Calificar el Riesgo Residual

El Riesgo residual es el riesgo que permanece o queda en el proceso una vez que se han implementado las recomendaciones, para esta estimación se recomienda utilizar

metodologías semicuantitativas como LOPA o gráfico de Riesgos o bien cuantitativas como “RAM” (Reliability, Avairability and Maintaniability)

Ejercicio

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Modulo 2. Métodos de Análisis de Riesgos. 2.17. HAZOP … · Los 12 Pasos en la Construcción de un Hazop ... Como ejemplos podemos decir que; un sistema de bombeo es un nodo porque