FACULTAD DE INGENIERIA EN MECANICA Y CIENCIAS DE LA PRODUCCIÓN
GESTIÓN DEL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADOS EN PROCESOS DE
INSPECCIÓN TÉCNICA DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO
TESIS DE GRADOPrevio a la obtención del Título de:
INGENIERO MECÁNICOPresentada por:
Wilson Iván Chávez Basantes
CONTENIDO
I. EL ANÁLISIS DE RIESGOS COMO CRITERIO DE VALORACIÓN EN RECIPIENTES EN SERVICIO
II. PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
III. PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES
IV. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
JUSTIFICACIÓN
I. La inspección integral ha adquirido importancia II. La filosofía actual de las compañías ecuatorianas
es la producción III. Perdidas económicas
EL ANÁLISIS DE RIESGOS COMO CRITERIO DE VALORACIÓN EN
RECIPIENTES EN SERVICIO
INSPECCIÓN BASADA EN RIESGO Involucra el análisis de riesgos y la
integridad mecánica en un elemento Envuelve planeación de una inspección con
la información obtenida del análisis de riesgo
DOCUMENTOS DE TRABAJO ASME: “General Document Volume 1 CRTD-
Vol.20-1 API Pbl 581 “Base Resource Document: Risk
Based Inspection”
EL ANÁLISIS DE RIESGOS COMO CRITERIO DE VALORACIÓN EN
RECIPIENTES EN SERVICIO PROCESO TRADICIONAL DEL ANÁLISIS DE RIESGOS
EL ANÁLISIS DE RIESGOS COMO CRITERIO DE VALORACIÓN EN
RECIPIENTES EN SERVICIO DEFINICIÓN DEL SISTEMA PARA EL ANÁLISIS DE RIESGOS
Metas y objetivos Medición requerida del riesgo Límites del sistema Nivel de detalle Recolección de datos
EL ANÁLISIS DE RIESGOS COMO CRITERIO DE VALORACIÓN EN
RECIPIENTES EN SERVICIO IDENTIFICACIÓN DE PELIGROS
Estudio de peligrosidad y operabilidad: Lluvia de ideas Análisis de los modos de fallas y sus efectos Análisis de árbol de fallas Análisis de árbol de eventos Análisis de seguridad humana
VALORIZACIÓN PROBABILÍSTICA PARA UN ANÁLISIS DE RIESGOS
Medida por la frecuencia de falla
FS = FAgujero x PResultado
EL ANÁLISIS DE RIESGOS COMO CRITERIO DE VALORACIÓN EN
RECIPIENTES EN SERVICIO ANÁLISIS DE LAS CONSECUENCIAS EN
UN ANÁLISIS DE RIESGOS
EL ANÁLISIS DE RIESGOS COMO CRITERIO DE VALORACIÓN EN
RECIPIENTES EN SERVICIO CÁLCULO DEL RIESGO
RiesgoS = CS x FS Niveles de Análisis:
Nivel 1: Cualitativa Nivel 2: Cuantitativo, área afectada Nivel 3: Cuantitativo, área afectada e impacto económico
IDENTIFICACIÓN DEL ESCENARIO DE ANÁLISIS
Circunstancias que involucra el deterioro de los equipos, la posibilidad de que fallen, los eventos y las consecuencias
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
ADQUISICIÓN DE DATOS DE OPERACIÓN Encabezado Información Universal Información Mecánica Información del Proceso Información de Mantenimiento o de Inspección Información del Sistema de Seguridad
ÍNDICE DE RIESGO CUALITATIVO Determinación de la probabilidad Determinación de las consecuencias de daños Determinación de las consecuencias a la salud
ÍNDICE DE RIESGO CUALITATIVO Determinación de la probabilidad
Si existe la probabilidad de falla catastrófica por fragilización por operación a baja temperatura
Consecuencias de inflamabilidad, reactividad y toxicidad: NFPA 704
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
ANÁLISIS DE RIESGOS DE COMPONENTES
Grupos TKFluido Inflamabilidad Reactividad Toxicidad
G1
1 Diluyente 3 0 2
2 Xileno 3 0 2
5 Butanol 3 0 2
G2 3 Hexano 3 0 1
7 Acetato de etilo
3 0 1
G36 Tolueno 1 2 3
8 H2SO40 2 3
9 NaOH 0 1 3
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
ANÁLISIS DE RIESGOS DE COMPONENTES
Componente Nivel de riesgo
Tanque N° 2
Tanque N° 3
Tanque N° 8
3C (Medio)
3B (Bajo)
3D(Medio Alto)
PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES
DESARROLLO DEL PLAN DE INSPECCIÓN
Planificar las actividades Identificar los mecanismos y tipos de daños Selección de la técnica de inspección y la frecuencia Datos del equipo
PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES
TÉCNICAS DE INSPECCIÓN Se seleccionan de acuerdo a su efectividad La efectividad es cuantificada por el teorema de Bayes La frecuencia es seleccionada como una fracción de la vida remanente del equipo
PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES
INSPECCIÓN DE LOS EQUIPOS SELECCIONADOS Mecanismos de daños: Corrosión Tipos de daños
Reducción de espesor Ensayos No Destructivos
Inspección visual Medición de espesores
Frecuencia de inspección Norma API 620 y API 653 5 años
PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES INSPECCIÓN VISUAL
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
DETERMINACIÓN DE CONSECUENCIAS Propiedades del fluido Juego de agujeros Cantidad disponible de emisión Tasa de emisión Tipo de emisión Fase final del fluido Efectos posteriores Área afectada o costo relativo
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
PROPIEDADES DEL FLUIDO Definen el análisis de consecuencias Fluidos mezclados: Definir fluido por la
temperatura de evaporación, peso molecular y densidad
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
JUEGO DE AGUJEROS Pequeño: ¼” Mediano: 1” Largo: 4” Ruptura: Diámetro del componente, no mayor
a 16”
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
CANTIDAD DISPONIBLE DE EMISIÓN Masa en componente más la que se puede
añadir en 3 minutos, hasta 8” Total de masa del fluido Cantidad de líquido disponible
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
ESTIMACIÓN DE LA TASA DE EMISIÓN Instantánea o continua. Depende de las
propiedades físicas del material, la fase inicial y las condiciones del proceso
Líquido Presión de transición
Subsónico Sónico
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
TIPO DE EMISIÓN Depende de la cantidad emitida en 3 minutos Las características de dispersión después de
la emisión son dependientes de la fase con respecto al medio ambiente
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
FASE FINAL DEL FLUIDO Las características de dispersión después de
la emisión son dependientes de la fase con respecto al medio ambiente
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
EFECTOS POSTERIORES Se evalúa los sistemas de mitigación La duración es parámetro crítico en la
evaluación de las consecuencias La efectividad se evalúa por el sistema de
detección y aislamiento y luego se estima los efectos
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
ÁREA AFECTADA Consecuencias inflamables
Emisión continua o instantánea Auto ignición probable o no probable Fase final: gas o líquido Elegir entre área afectada del componente o el
área de fatalidad Seleccionar ecuación con respecto al fluido Ajuste del sistema de detección y mitigación
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
ÁREA AFECTADA Consecuencias tóxicas
Tipo de material contenido RBI considera al HF, Cl, NH3, H2S Tasa y tipo de emisión Duración de la emisión. Máximo 1 hora Área afectada de curvas Ácidos y cáusticos poseen juego especial de
curvas
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
COSTO RELATIVO Consecuencias Ambientales Consecuencias Financieras
PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES
PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES
PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES
ÁREA AFECTADA POR CONSECUENCIAS INFLAMABLES
PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES
ÁREA AFECTADA POR CONSECUENCIAS TÓXICAS
PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES
ÁREA AFECTADA POR EMISIÓN DE TOLUENO
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
DETERMINACIÓN DE LA PROBABILIDAD DE FALLA Frecuencia genérica de falla Factor de modificación del equipo
Módulo técnico Universal Mecánico Proceso
Factor del sistema de administración
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
IDENTIFICACIÓN DEL DETERIORO Y MODOS DE FALLAS
Reducción de espesor Fisuras por corrosión bajo esfuerzos Deterioro de propiedades metalúrgicas y
ambientales Deterioro de propiedades mecánicas
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
MÓDULO TÉCNICO Si no existen mecanismos de daños, el
subfactor de módulo técnico es de –2 La norma API 581, en sus Apéndices F al N tiene
desarrollados los módulos técnicos para mecanismos de falla típica de los equipos
PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS
Factor de evaluación del sistema de administración Integridad Mecánica: Todos los empleados
envueltos en el mantenimiento y la inspección de los equipos están capacitados para las desviaciones del proceso y sus peligros
FACTOR DE EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE ADMINISTRACIÓN
PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES
MÓDULO TÉCNICO
PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES
FACTOR DE MODIFICACIÓN DEL EQUIPO
Módulo técnico: 0.5
Universal: 1 Mecánico: -1 Proceso: Tanques 1 al 7 = -3.5. Tanques 8 y 9 = 0.5
PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES
FRECUENCIA AJUSTADA DE LOS TANQUES
PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES
ÍNDICE DE RIESGOS DEL TANQUE 2 CON XILENO
PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES
FALLAS ENCONTRADAS Pintura deteriorada Tapas corroídas Cordones de soldaduras Silletas de soporte no poseen placa de desgaste Tanque Nº 7 con fuga del sistema de enfriamiento Corrosión localizada en el Tanque Nº 8 Separación entre tanques Distancia entre tanques y muros de contención.
PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES
ACONDICIONAMIENTOS RECOMENDADOS Colocar sello asfáltico en las silletas Instalar placas de desgaste Controlar el proceso de llenado Reparar soldaduras defectuosas Reparar tapas corroídas Reemplazar la pintura Evitar fugas del sistema de enfriamiento Eliminar el contacto entre escalera y tanque N° 8 Remplazar válvulas defectuosas Separar los tanques de acuerdo a la norma IRI Ubicar muros de contención a una distancia igual o mayor a la altura de los tanques.
CONCLUSIONES Provee una visión real del estado de los componentes e identifica los mecanismos de daños
Integra los END con las políticas de calidad
Se enfoca en la importancia en que la gerencia presta atención a los componentes y a la integridad de las operaciones
La determinación del riesgo se basa en aspectos estadísticos que evalúan la efectividad de la inspección
Se identifica las áreas afectadas por cada componente y se logra reducir el impacto esperado.
RECOMENDACIONES Debería ser aplicado en las compañías ecuatorianas que utilizan sustancias inflamables o tóxicas, para disminuir las perdidas económicas por fallas de equipos.
Modelar las consecuencias tóxicas de sustancias no consideradas
Creación de organismo de control que verifique su correcta aplicación
Poseer base de datos de inspecciones anteriores