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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

TESIS DE GRADO PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO

DE INGENIERO INDUSTRIAL

“ANALISIS DE RIESGOS Y PROPUESTAS DE

SEGURIDAD E HIGIENE INDUSTRIAL EN EL PROCESO PRODUCTIVO DE LA REFINERÍA AMAZONAS”

ANDRÉS MAURICIO MANTILLA FUENTES

DIRECTOR DE TESIS

Dr. Jorge Piedra

Febrero-2006

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III

RESPONSABILIDAD

Del contenido de este trabajo se Responsabiliza Andrés Mauricio

Mantilla Fuentes

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IV

Quito, 19 de Diciembre de 2005 Señor Ingeniero JORGE VITERI MOYA DECANO DE LA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL Presente.- Yo, Dr. Jorge Piedra docente de la Facultad y Director de la Tesis “Análisis de

Riesgos y Propuestas de Seguridad e Higiene Industrial en el proceso productivo

de la refinería Amazonas”, efectuada por el Señor Andrés Mantilla Fuentes, me

permito informarle a Usted, que el Señor Mantilla ha demostrado mucha dedicación,

capacidad y responsabilidad en su tesis, la misma que está terminada de manera

satisfactoria y de acuerdo con los requerimientos establecidos en el reglamento de Tesis

de la Universidad Tecnológica Equinoccial.

Por la atención que se dé a la presente, me suscribo. ATENTAMENTE: Dr. Jorge Piedra Docente de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería y Director de Tesis

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V

DEDICATORIA

Un agradecimiento muy grande a mis padres, por darme la vida y la oportunidad

de crecer junto a ellos y apoyarme en todas las etapas de mi vida de manera

incondicional, este trabajo se los dedico a ellos.

A mi hermano, que ha sabido estar ahí cuando lo necesité y siempre me a

acompañado en las buenas y en las malas.

A todas esas personas especiales que con su dedicación, colaboración y

entusiasmo han logrado que todo lo que me he propuesto se realice.

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VI

AGRADECIMIENTO

A la UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL, la Facultad de Ciencias

de la Ingeniería y a la Carrera de Ingeniería Industrial por brindarme las

oportunidad de formarme profesionalmente.

A mi Director de Tesis, que supo ayudarme en todo momento y me brindó la confianza

suficiente para superar este reto.

Al MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS, a la Coordinación de Refinación e

Industrialización de la Dirección Nacional de Hidrocarburos, a sus funcionarios y

amigos.

A PETROINDUSTRIAL y al Complejo Industrial Shushufindi por las facilidades

brindadas para realizar la investigación de campo, a sus miembros y compañeros

estudiantes con los cuales compartimos experiencias y amistad.

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VII

RESUMEN

El presente trabajo ha sido elaborado con el objeto de mostrar la importancia que tienen

actualmente la Seguridad e Higiene Industrial en las Refinerías de Petróleo en Ecuador.

Es así que todos los análisis de riesgos requieren un estricto estudio, por tal razón es de

suma importancia determinar que tipo de proceso que se maneja en la Refinería

Amazonas (proceso de flujo continuo o permanente); así como las condiciones de

operación, producción y almacenamiento, las personas involucradas, los eventos no

deseados que se han suscitado en la planta a través del tiempo. Partiendo de esto los

métodos utilizados fueron principalmente el HAZOP y Árbol de Fallos y Errores; si

bien no son métodos complicados, ni costosos demandan un alto grado de

responsabilidad, compromiso y profesionalismo; por parte de los miembros

participantes (Equipo de Trabajo). Toda la información obtenida fue proporcionada y

facilitada por PETROINDUSTRIAL y la Dirección Nacional de Hidrocarburos, tanto en

el área de operaciones, como en el área de Seguridad Industrial. Sin embargo las normas

aplicadas fueron normas internacionales (Españolas). Los conocimientos adquiridos

durante todas las etapas del ciclo universitario sirvieron de pilar fundamental para la

estructura de la tesis, complementando además de los estudios utilizados,

complementando estos con otros tales como: Control de Riesgos y Control de Pérdidas

y estableciendo en conjunto; un pequeño sistema de Gestión de la Seguridad y con esto

dar un mayor valor a los resultados obtenidos. Finalmente lo que se ha pretendido

demostrar es la importancia técnica, económica y social que tendrá la planta; una vez

implantado el estudio, esto extendido al resto de refinerías y con lo cual, permitirá

reducir las pérdidas y daños se pudiesen ocurrir producto de malas operaciones,

procedimientos, etc. En síntesis se busca desarrollar las técnicas, de control seguro de

procesos, disminuir la probabilidad de un evento no deseado, incrementar gradualmente

las ganancias a través de la ejecución de procesos eficientes, eficaces y seguros.

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VIII

SUMMARY

This job was made with the object to show the importance than it has actually the

safety and industrial hygiene into the Petroleum refinery in Ecuador. Also actually all

analysis of risks need a strict study, so for this reason it was substance importance to

decide what kind of process to driving in the Amazonas Refinery, this is a continuous

flow process, besides the operational condition, production and storage, also the

workmen, the accidents happened in the plant, and the others registration on the time.

Starting with this, the methods used were (HAZOP and Fault Tree Analysis); if it aren’t

complicated and more cheaper than others methods, it needs a higher degree of

responsibility, compromise and professionalism of part of members (Work team). All

information was obtain and gave for PETROINDUSTRIAL and the Hydrocarbons

National Direction, as well operational area as the industrial safety, however the norms

applied were international norms (Spanish norms), it permitted the complete

comprehension and support for the development of study. The understanding obtained

during every period of the university cycle, it served of fundamental column for the

structure of this job, complement it besides of the studies of safety and Industrial

Hygiene, also studies in risk and loss control in conjunction will adapt a little Safety

Administration system , the same to permitted increase and give a bigger value to

obtained results. Finally the technique, economical and social importance than to show

with this purpose and of it will extends to the others refineries and with this will be

permit to reduce the loss, will eliminate bad operational works and bad procedure. In

summary this analysis will permit a bigger development in the techniques, will be

reduce the probability of an accident, it will avoid for want of combustible, and step by

step it will increase the profits if it will execute in form effective, efficient and safety

process.

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IX

ÍNDICE

CAPITULO I: INTRODUCCIÓN Página

1.1 ANTECEDENTES .....................................................................................................1 1.1.1 Antecedentes Históricos y Científicos …………………………………………..1 1.1.2 Antecedentes Prácticos ……………………………………………………...…10 1.1.3 Importancia Práctica del estudio………………………………………………..11 1.1.4 Situación Actual del Tema de Investigación…………………………………...12 . 1.2 LIMITACIONES DEL ESTUDIO ......................................................................... 13 1.3 ALCANCE DEL TRABAJO.................................................................................... 13 1.4 OBJETO DE ESTUDIO ...........................................................................................13 1.5 OBJETIVO GENERAL........................................................................................... 13 1.6 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...................................................................................14 1.7 JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO ..........................................................................14 1.8 HIPÓTESIS ..............................................................................................................15 1.9 ASPECTOS METODOLÓGICOS DEL ESTUDIO .............................................. 15 1.10 POBLACIÓN .................................................................................................... 16 CAPITULO II: MARCO DE REFERENCIA 2.1 LOS HIDROCARBUROS........................................................................................17 2.1.1 Definición de Hidrocarburos..................................................................................17 2.1.2 ¿Qué es el Petróleo?...............................................................................................17 2.1.3 Tipos de Petróleo....................................................................................................18 2.1.4 Calidad de Crudo....................................................................................................20 2.1.5 El Petróleo ecuatoriano...........................................................................................20 2.1.6 Proceso de Refinación de Hidrocarburos...............................................................22 2.1.6.1 Tratamiento previo del Petróleo Crudo...............................................................23 2.1.6.1.1 Desalinización..................................................................................................23 2.1.6.2 Procesos de separación del petróleo crudo..........................................................25 2.1.6.2.1 Destilación Atmosférica...................................................................................25

2.2 SEGURIDAD INDUSTRIAL...................................................................................26 2.2.1 Definición de Seguridad Industrial.........................................................................26 2.2.2 Definiciones de Accidente......................................................................................27 2.2.3 Enfermedad Profesional.........................................................................................28 2.2.4 Factores de los Accidentes.....................................................................................28 2.2.4.1 Agentes de los Accidentes...................................................................................28 2.2.4.2 Causas de los Accidentes.....................................................................................29 2.2.4.2.1 Condiciones Inseguras o Subestándares...........................................................29 2.2.4.2.2 Acciones Inseguras o Actos subestándares......................................................30 2.2.4.3 Tipos de Accidentes............................................................................................32 2.2.4.4 Fuentes de los Accidentes...................................................................................33

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2.2.5 Consecuencias de los Accidentes...........................................................................34 2.2.5.1 Lesión Personal...................................................................................................34 2.2.5.2 Daño a la Propiedad............................................................................................34 2.2.6 Ley de la Causalidad..............................................................................................35 2.2.7 Principio del peor caso...........................................................................................36 2.2.8 Ley de Murphy.......................................................................................................36 2.2.9 Principio de la redundancia....................................................................................36 2.2.10 Permisos de Trabajo.............................................................................................36 2.2.11 Trabajo Peligroso..................................................................................................37 2.2.12 Trabajos en Frio....................................................................................................37 2.2.13 Trabajos en caliente .............................................................................................37 2.2.14 Tipologías de Accidentes......................................................................................38 A Fugas: Escapes y derrames.....................................................................................38 B Incendios.................................................................................................................39 B1 Incendio de Líquidos en disposición abierta (de charco/pool-fire)...............40 B2 Incendio de Líquidos con rebosamientos violentos (boil-over y slop-over).40 B3 Incendio de Gases o Vapores en nube abierta (bola de fuego/fireball)........41 B4 Incendio de gases o vapores en fuga local presurizada (dardo/jet-fire)........41 C Explosiones............................................................................................................42 C1 Explosiones iniciadoras de fugas...................................................................42 a) Explosiones iniciadoras en sistemas cerrados............................................42 b) Explosiones iniciadoras en sistemas semiabiertos.....................................44 C2 Explosiones como consecuencia de fugas.............................................................45 C3) Explosiones como consecuencia de incendios.....................................................46 C4) Explosiones como consecuencia de otras explosiones.........................................46 2.2.14.1 Explosiones con Efecto “BLEVE”.....................................................................47 2.2.14.1.1 Termodinámica de la “BLEVE”.....................................................................49 2.2.15 Tipos de Fuego.....................................................................................................57 2.2.15.1 Definición de Fuego..........................................................................................57 2.2.15.1.1 Definición de Combustión..............................................................................58 2.2.15.1.2 Resultados de una combustión.......................................................................59 2.2.15.2 Tipos de Fuego..................................................................................................61 2.3 HIGIENE INDUSTRIAL..........................................................................................62 2.3.1 Definición de Higiene Industrial............................................................................62 2.3.2 Definición de Riesgo..............................................................................................62 2.3.3 Factores de Riesgo..................................................................................................63 2.3.3.1 Clasificación de los agentes.................................................................................62 2.3.4 Detección del Riesgo..............................................................................................71 2.3.4.1 Medios de Detección...........................................................................................71 2.3.5 Vías de Ingreso al Organismo de las sustancias Tóxicas.......................................72 2.3.5.1 Clasificación........................................................................................................72 2.3.6 Los Límites Permisibles (TLV´s)............................................................................73 2.3.6.1 Concepto de TLV (Threshold Limit Values/ Valores Límite umbral).................73

1) TLV-TWA……………………………………………………………………....73 2) TLV-STEL………………………………………………………………………74 3) TLV-C (Ceiling o Techo).....................................................................................75

2.3.6.2 Concepto de IDHL...............................................................................................75 2.3.6.3 Umbral del Olor...................................................................................................76 2.3.7 Efectos al Organismo...........................................................................................76 2.3.7.1 Clasificación........................................................................................................76

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2.3.8 Efectos de los contaminantes químicos...............................................................77 2.3.8.1 Clasificación........................................................................................................77 2.3.9 Efectos de los efectos Tóxicos................................................................................78 2.3.9.1 Clasificación........................................................................................................78 2.3.9.1.1 Irritantes............................................................................................................78 2.3.9.1.2 Asfixiantes........................................................................................................78 2.3.9.1.3 Anestésicos y narcóticos...................................................................................79 2.3.10 Efectos Sistémicos................................................................................................80 2.3.10.1 Clasificación......................................................................................................80 2.3.11 Efectos Cancerígenos...........................................................................................81 2.3.11.1 Clasificación......................................................................................................81 2.3.12 Efecto tóxico.........................................................................................................81 2.3.12.1 Concentración Letal 50 (CL50)..........................................................................82 2.3.12.2 Dosis Letal 50 (DL50)........................................................................................82 2.3.12.3 Partes por Millón...............................................................................................82 2.3.13 Higiene de Campo................................................................................................82 2.3.14 Higiene de Analítica.............................................................................................85 2.3.15 Higiene Operativa o de Control............................................................................86 2.3.15.1 Etapas en el Control de los Riesgos...................................................................86 2.3.16 Los Equipos de Protección individual (EPI´s).....................................................86 2.3.16.1 Clasificación......................................................................................................86 2.3.17. Los Centro de investigación para la Higiene Industrial......................................87 2.3.17.1 Clasificación......................................................................................................87 2.4 COMPONENTES DEL ANÁLISIS DE RIESGOS..................................................88 2.4.1 Definición de riesgo................................................................................................88 2.4.2 Análisis de Riesgo..................................................................................................89 2.4.3 Evaluación de Riesgos............................................................................................89 2.4.4 Caracterización del peligro.....................................................................................89 2.4.4.1 Definición de Peligro o amenaza.........................................................................89 2.4.4.2 Identificación del Peligro.....................................................................................90 2.4.5 Objetivos del estudio de Riesgos............................................................................90 2.4.6 Métodos para análisis y evaluación de riesgos: Características Generales............91 2.4.7 Métodos Cualitativos para el análisis de Riesgos: Características.........................92 2.4.7.1 Los análisis de Peligros y de Operabilidad en instalaciones de Proceso, Hazard and Operability Studies (HAZOP) - Análisis Funcional de Operabilidad (AFO)...........93 2.4.7.1.1 Causas de los accidentes en instalaciones de Proceso......................................94 a) Fallos de Componentes...........................................................................................94 b) Desviaciones en las condiciones normales de operación.......................................95 c) Falta de organización y Errores Humanos..............................................................95 2.4.7.1.2 Área de Estudio................................................................................................96 2.4.7.1.3 Establecimiento de Nudos................................................................................96 2.4.7.1.4 Metodología de análisis del HAZOP................................................................97 2.4.7.1.5 El Equipo de Trabajo y Sesiones HAZOP........................................................98 2.4.7.1.6 Información Básica Necesaria........................................................................100 2.4.8 Métodos Cuantitativos para el Análisis de Riesgos..............................................101 2.4.8.1 Riesgos Análisis probabilístico de riesgo: Metodología del Árbol de Fallos y errores...........................................................................................................................103 2.4.8.1.1 Descripción del Método.................................................................................103 2.4.8.1.2 Desarrollo del Árbol.......................................................................................105 2.4.8.1.3 Símbolos Utilizados para la representación del árbol de fallos.....................105 2.4.9 Métodos Para determinar los Costos de un accidente..........................................106

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2.4.9.1 Método Heinrich................................................................................................106 2.4.10 Método de William T. Fine.................................................................................109 2.4.11 Indicadores..........................................................................................................114 2.4.11.1 Definición de Indicador...................................................................................114 2.4.11.2.Índices tradicionales........................................................................................114 Índice de Frecuencia (IF).........................................................................................115 Índice de Gravedad (IG)..........................................................................................115 Tasa de Riesgo (TR)................................................................................................116

CAPITULO III: INVESTIGACIÓN DE CAMPO

3.1. Datos Generales de Refinería Amazonas...............................................................117 3.1.1 Producción de derivados de la Refinería Amazonas............................................119 3.1.2 Aplicación del Método Cualitativo HAZOP........................................................129 3.1.2.1 Área de estudio ................................................................................................124 3.1.2.2 Establecimiento de Nudos.................................................................................124 3.1.2.3 Identificación del Proceso.................................................................................124 3.1.2.3. A Identificación y Codificación de Instalaciones Extral. y de Serv.................126 3.1.2.3. B Descripción del Proceso de la Refinería.......................................................127 3.1.2.4 El Equipo y Sesiones HAZOP...........................................................................141 3.1.2.5 La información básica necesaria........................................................................143 3.1.2.6 Cuadros Resumen Del Método HAZOP............................................................146 3.1.2.7 Resultados .........................................................................................................146 3.1.3 Aplicación del Método Árbol de Fallos y Errores................................................147 3.1.3.1 Detalle del Evento no Deseado..........................................................................147 3.1.3.2 Descripción del Árbol........................................................................................151 3.1.4 Cálculo de los costos del accidente (incendio).....................................................154 3.1.5 Algunos Riesgos Visuales presentados en la Refinería........................................158 3.1.6 Comprobación de Hipótesis .................................................................................160 3.1.7 Propuesta de Seguridad e Higiene Industrial........................................................161 3.1.7.1 Propuesta de Seguridad Industrial.....................................................................161 3.1.7.2 Propuesta de Higiene Industrial........................................................................163 3.1.7.3 Tratamiento del efecto BLEVE en la Refinería (Nueva propuesta)..................166

CAPITULO IV: TABULACIÓN Y GRAFICA DE LA INFORMACIÓN

4.1 Cuadros y Esquemas utilizados en el Estudio.........................................................168 4.1.1 Diagramas y Circuitos de Flujo de Procesos Hazop RA001................................168 4.1.2 Árbol De Fallos y Errores.....................................................................................169 4.1.3 Modelo De Registro De Riesgos De Higiene Industrial.......................................169 4.1.4 Programación De La Producción Refinería Amazonas........................................169 4.1.5 Costos De Pérdida En Producción, Máquinas Y Equipos Por Accidente...........169

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APÉNDICES CAPITULO IV

Cuadro 1: Análisis de Operabilidad y peligros HAZOP en el proceso de la Refinería Amazonas......................................................................................................................170 Esquema 1: Diagrama general de la refinería................................................................171 Esquema 2: Diagrama de Tanques de Crudo, Residuo y Bombas de carga..................172 Esquema 3: Diagrama de Intercambiadores de calor y equipos con químicos.............173 Esquema 4: Diagrama de Sistema de Desalado e intercambiadores del proceso..........174 Esquema 5: Diagrama detallado del Horno...................................................................175 Esquema 6: Diagrama de la Torre Atmosférica y Bombas del proceso........................176 Esquema 7: Diagrama de Despojadores de Nafta, Diesel, Kerex, Rehervidotes y bombas del proceso.....................................................................................................................177 Esquema 8: Diagrama del sistema de tratamiento de los vapores provenientes del proceso...........................................................................................................................178 Esquema 9: Diagrama del sistema de vapor de 3.5k y aeroenfriadores........................179 Esquema 10: Diagrama del Filtros de Arena y Arcilla par corte Jet Fuel.....................180 Esquema 11: Diagrama de Tanques de almacenamiento de Gasolina Extra.................181 Esquema 12: Diagramas de Tanques de almacenamiento de jet Fuel, Kerex, Diesel...182 Esquema 13: Diagrama de Tanques de almacenamiento de Slop.................................183 Esquema 14: Diagrama de Emplazamiento del CIS.....................................................184 Esquema 15: Diagrama de Sistema contraincendios de la Refinería Amazonas..........185 Cuadro 2: Identificación y codificación de instalaciones extralocativas.......................186 Cuadro 3: Identificación y codificación de instalaciones de servicio...........................189 Gráfico 1: Circuito de Crudo.........................................................................................192 Gráfico 2: Circuito de Residuo......................................................................................193 Gráfico 3: Circuito de Diesel.........................................................................................194 Gráfico 4: Circuito de Kerex.........................................................................................195 Gráfico 5: Circuito de Gasolina.....................................................................................196 Gráfico 6: Circuito de Gases del Domo.........................................................................197 Gráfico 7: Diagrama de Proceso de Refinería Amazonas Modulo 1............................198 Cuadro 4: Situación F1CR.............................................................................................199 Cuadro 5: Situación F2RS.............................................................................................200 Cuadro 6: Situación F3DLS..........................................................................................201 Cuadro 7: Situación F4K...............................................................................................202 Cuadro 8: Situación F5NFTA........................................................................................203 Cuadro 9: Situación F6GDOMO...................................................................................204 Cuadro 10: Consecuencias.............................................................................................205 Cuadro 11: Medidas a tomar.........................................................................................206 Cuadro 12: Árbol de Fallos y Errores...........................................................................207 Cuadro 13: Registro de Riesgos de Higiene Industrial.................................................208 Cuadro 14: Programación de la producción de la Refinería Amazonas.......................209 Cuadro 15: Cuadro de Costos de Producción de la Refinería por día...........................210

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XIV

CAPITULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1 Resultados...............................................................................................................211 5.2 Conclusiones...........................................................................................................212 5.3 Recomendaciones....................................................................................................215 GLOSARIO DE TÉRMINOS....................................................................................218 BIBLIOGRAFÍA.........................................................................................................220

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1

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2

CAPITULO I: INTRODUCCIÓN

1.1 ANTECEDENTES:

1.1.1 ANTECEDENTES HISTÓRICOS Y CIENTÍFICOS

Con respecto al origen del petróleo existen dos teorías que se detallan a continuación:

La teoría orgánica, es una de las más aceptadas por el hecho de que sostiene que en la

Tierra surgió la vida hace millones de años y que nuestro planeta estuvo poblado por

infinidad de plantas y animales, especialmente dinosaurios y otros seres gigantes en la

tierra, el agua y el aire, al igual que la vegetación espesa. Todo esto dentro de un

ambiente muy hostil, ya que los cataclismos transformaban todo y cambiaban la

configuración terrestre una y otra vez. Luego de todas estas transformaciones y que la

Tierra adoptara una relativa tranquilidad, y consiguiera la configuración actual, es decir

los paisajes y geografía se han mantenido hasta estos días. Los seres que murieron hace

miles de años se alojaron en lo profundo de la Tierra, toda esa materia orgánica

depositada conjuntamente con los factores de presión y temperatura han hecho que se

produzca ese espeso, aceitoso y negruzco producto llamado petróleo. Se confirma el

origen orgánico del petróleo por el hecho de que los mayores yacimientos de este se

encuentran localizados donde hace millones de años existían grandes reservas acuáticas

y por los estudios geológicos.

La teoría inorgánica sostiene, que antes de que exista vida en la Tierra y antes de la

formación en si del planeta, surgió un polvo cósmico cuyas partículas ricas en

hidrocarburos y por la acción de distintos rayos como los ultravioleta del sol y otras

circunstancias especiales hicieran que se produzcan los dos primeros hidrocarburos;

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metano y hexano, que se fueron transformando y condensando hasta convertirse en

petróleo. Todas estas con el choque de otras partículas estructuraron bloques sólidos y

finalmente la formación de la Tierra.

El petróleo en el Ecuador, se formó debido a condiciones especiales y fuerzas

geológicas que influyeron para que esta sustancia aprisionada en el subsuelo, emerja

hasta la superficie y sea conocido por el hombre desde la más remota antigüedad y

despierte el interés por su carácter volátil y su capacidad combustible. Es así como los

pobladores de la Península de Santa Elena lo llamaban copey, con varios usos como

alumbrar sus hogares, y revestir sus pequeñas embarcaciones de pesca. Los Quechuas lo

denominaban pungara, dándole el uso de combustible. La historia petrolera ecuatoriana

se remonta a la época precolombina, en donde se le daba variados usos.

En el Ecuador se explota petróleo en dos zonas principalmente: la Península de Santa

Elena y la región Amazónica.

A continuación se resume algunas fechas importantes:

En 1971, el presidente Velasco Ibarra promulga dos leyes importantes: La Ley de

Hidrocarburos y la Ley Constitutiva de CEPE, las que entraron en vigencia en 1972. En

ese mismo año, se revisa el contrato original de Texaco-Gulf y se obliga a la empresa a

devolver al Estado ecuatoriano 930 mil hectáreas.

El 23 de junio de 1972 se crea la Corporación Estatal Petrolera Ecuatoriana (CEPE),

como un organismo encargado de controlar y ejecutar las distintas fases de la industria

petrolera nacional. El 26 de Junio de 1972, se inaugura el Oleoducto Transecuatoriano

(SOTE), construido por la compañía estadounidense Williams Brothers, mediante

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contrato suscrito el 17 de julio de 1970. El 17 de agosto de 1972, se realiza la primera

exportación de crudo de 302.283 barriles vendidos a US $ 2.34 el barril, por el Puerto

de Balao, en -Esmeraldas-. Para 1972, más de cuatro millones de hectáreas de la

Región Amazónica y del Litoral están en poder de diversas compañías extranjeras.

El 4 de Marzo de 1977, Se inaugura la Refinería Estatal de Esmeraldas (REE) con una

capacidad para procesar 55.600 barriles diarios. Para el 28 de septiembre de 1987, la

capacidad de refinación instalada en el país asciende a 99.100 barriles diarios. En la

Actualidad la REE, cuenta con una capacidad de 110.000 barriles por día (BPD). El 30

de julio de 1987, se inaugura la Refinería Amazonas, con capacidad diaria de

producción de 10.000 BPD. El 26 de septiembre de 1989, mediante Ley 45, se crea

PETROECUADOR, conformado por una matriz y 3 filiales: PETROPRODUCCIÓN,

PETROINDUSTRIAL y PETROCOMERCIAL.

El 28 de noviembre de 1989, se dicta el reglamento para el funcionamiento de la

Empresa Estatal de Refinación de Petróleos del Ecuador, Petropenínsula, encargada de

la operación y administración de las plantas Anglo y Repetrol, que en conjunto

integraron la Refinería La Libertad, la misma que actualmente tiene tres unidades de

destilación primaria: Planta Parsons con capacidad de 27 mil barriles por día de

operación (27.000 BPD); Planta Universal con 10.000 BPD y la planta Cautivo con

9.000 BPD.

PETROECUADOR para el nuevo milenio ha enfocado sus acciones en lo siguiente:

Para Mayo 10 de 2002, PETROECUADOR, a través de la Gerencia de Protección

Ambiental, invirtió, en cuatro años, 14 millones de dólares en la ejecución de 61

proyectos, en la provincia de Esmeraldas, para atender demandas sociales, culturales y

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ambientales, sin embargo en la actualidad este punto está siendo motivo de polémica ya

que la Alcaldía piensa tomar acciones legales en contra de REE debido a la gran

contaminación que provoca al medio ambiente.

Desde 1972, el Ecuador se convierte en un país petrolero y los recursos para su

desarrollo económico y social, son en gran parte, proveniente de la producción y

comercialización de hidrocarburos.

Desde 1972 hasta principios de la década de los años 80 se dio en el Ecuador el llamado

“Boom petrolero”, debido a un crecimiento inusitado de los precios del crudo.

El 19 de noviembre de 1973 en la trigésima sexta reunión ordinaria de la Organización

de Países Exportadores de Petróleo (OPEP) celebrada en Viena, el Ecuador ingresó a

este organismo. El Ecuador formó parte de la OPEP hasta el año de 1993. Para esta

década, se registra una estabilización del precio del petróleo y el Estado trata de definir

una política de largo plazo.

Tomando en cuenta los ingresos petroleros que fueron de 1.023 millones de sucres en

los primeros cinco meses de 1972, en que el petróleo se vendió a 2.50 dólares por barril,

para el año 1973, se incrementaron a 4.623 millones de sucres. La sorprendente alza del

precio del petróleo, lograda por la OPEP, hizo que los ingresos por exportación

petrolera del Ecuador subieran a 13.259 millones de sucres para el año de 1974. En el

año de 1979, los precios se ubicaron en 30 dólares por barril. La industria petrolera ha

contribuido a la formación bruta de capital, mediante inversiones de capital fijo.

La Infraestructura petrolera más grande, con la que el Ecuador actualmente cuenta,

comprende los siguientes:

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6

Refinería Estatal de Esmeraldas (REE).

Refinería La Libertad (RLL)

Complejo Industrial Shushufindi (CIS).

Sistema Oleoducto Transecuatoriano (SOTE).

De igual manera la educación comenzó a desarrollar programas de formación

profesional y la investigación técnica para el sector petrolero e incorporó carreras

profesionales especializadas como la tecnología e ingeniería de petróleos, debido a la

transferencia de tecnología, que se estaba generando para esa época.

ANTECEDENTES DE EVENTOS NO DESEADOS

Evento 1: “Explosión de Refinería en Texas deja 14 muertos.

Identificación.-

El 23 de marzo de 2005, se presentó uno de los accidentes más graves a nivel mundial

por explosiones. Este ocurrió en la planta de refinación de Petróleo B.P., que está

ubicada en la ciudad de Texas, situada a 56.32 kilómetros al sudeste de Houston, se

extiende sobre 486 hectáreas de terreno y tiene 30 unidades de refinería. Procesa unos

433 mil barriles de crudo al día, un 3% del suministro petrolero de Estados Unidos. En

esta planta trabajan 1.800 personas

Page 21: Anal Riesgo Hazop

7

Datos del evento.-

La explosión presentada ocurrió en una parte de la planta que es usada para aumentar el

nivel del octanaje de la gasolina. El fuego fue extinguido después de unas cuantas horas,

y los empleados buscaban entre los escombros por sobrevivientes o los restos de

victimas. No se supo de inmediato la causa de la explosión.

Consecuencias.- Esta explosión produjo la muerte de 14 personas, e hiriendo a más de un centenar de

ellas. Inmensas llamas y una gran cantidad de humo pudo evidenciar en el lugar la

magnitud del evento.

Según autoridades de la planta, no fue un acto terrorista.” 1

Fuente: Agencia EFE

1 Fuente: Del Web: http://www.esmas.com/noticierostelevisa/ internacionales/434444.html

Page 22: Anal Riesgo Hazop

8

Caso 2: “Tres muertos y siete heridos por la explosión en una refinería de Repsol.

Identificación.-

El 14 de Agosto de 2003 se produjo una explosión en la Refinería de Puertollano en

España, la misma que conforma una, de las cinco, que Repsol YPF posee en ese país y

tiene una capacidad de refino de 140.000 BPD.

Datos del evento.-

La explosión se produjo a las 08:30 horas , por causas desconocidas y afectó a un sector

de la planta (Unidad de crudo y tanques de almacenamiento de gasolina), del que se

elevó de inmediato una densa columna de humo negro, obligando a parar la producción

de la planta.

Sin embargo, la delegada del Gobierno, dijo que los tanques afectados eran cuatro, y

que el plan de emergencia interno en la planta continuaba activo después de producirse

una nueva explosión alrededor de las 15:30 horas.

Según informaron fuentes en Londres, la planta había quedado completamente operativa

a principios del mes de agosto después de una serie de problemas eléctricos a fines de

julio.

Además ciertos operadores habían dicho que la refinería no estaba aplicando el

mantenimiento adecuado a las altas temperaturas por el verano, lo que creó problemas

de refrigeración, reduciendo la producción de gasolina.

Page 23: Anal Riesgo Hazop

9

Consecuencias.-

Las cifras oficiales del accidente fueron: tres fallecidos que laboraban para Repsol y

siete heridos que trabajaban para empresas contratistas, y principalmente lo efectos

negativos en sus cuerpos fueron: quemaduras e intoxicación por presencia de humos.”2

Caso 3: “Shell provoca un incendio devastador en Nigeria

Identificación.-

Este incendio se suscitó en el año 2004 y las autoridades del estado nigeriano de Rivers

han denunciado la negligencia de Shell por un derrame de crudo y causó un extenso

incendio. Nigeria ocupa el sexto lugar entre los mayores productores petroleros del

mundo.

Datos del Evento.-

El gobierno local y los líderes tribales responsabilizan a Shell por no reparar un

oleoducto perforado por la corrosión y que causó el derrame.

Shell manifestó que ellos como empresa han tratado de reparar los daños en el

oleoducto, sin embargo los mismos habitantes de la región han impedido que el

personal ingrese a cumplir con su labor; alegando que las personas están produciendo

incendios premeditados, esto con el afán de recibir mayores indemnizaciones.

2 Fuente: Del Web: http://iblnews.com/noticias/08/84353.html

Page 24: Anal Riesgo Hazop

10

Consecuencias.-

El petróleo derramado y el posterior incendio ha destruido grandes extensiones de

tierras de labranza y contaminado ríos y lagos alrededor del pueblo de Rukpokwu, en

las cercanías de Port Harcourt, donde se concentran las refinerías de petróleo de la

región del delta del río Níger, en el sudeste de Nigeria. La Administración de Rivers

exigió a Shell el pago a las comunidades locales de una compensación adecuada por los

daños causados al medio ambiente.

La riqueza petrolífera de la región del delta del Níger no beneficia, sin embargo, a las

poblaciones del área, recurren al robo de combustibles pese a los graves riesgos de

perforar un oleoducto. Más de 3.000 personas han muerto en los pasados tres años en el

sur de Nigeria en explosiones e incendios de tuberías de petróleo y sus derivados.” 3

Caso 4: “Precio de petróleo sube por daños ocasionados de "Katrina".

Identificación.-

El 29 de agosto de 2005, el devastador huracán Katrina azotó a Nueva Orleans y el sur

de Estados Unidos, con vientos de hasta 240 kilómetros por hora , cabe manifestar que

en dicho estado, operan buena parte de instalaciones petroleras.

3 Fuente: Del Web: http://www.webislam.com/numeros/2004/239/noticias/shell_incendio_nigeria.htm

Page 25: Anal Riesgo Hazop

11

Consecuencias.-

El evento dejó un saldo de al menos tres víctimas indirectas. Los efectos económicos

son dudosos, según cálculos en los mercados y análisis de proyección en cuanto a

daños.

La amenaza de Katrina sobre las plataformas petroleras en las aguas del Golfo de

México obligó a cerrar 711 pozos y llevó a los precios del crudo a hasta un nuevo

récord de 70,80 dólares, aunque luego bajó tres dólares.

El precio del crudo de Texas —referencia para EEUU y América Latina— subió cerca

de un dólar en Nueva York, el Petróleo Intermedio de Texas (WTI) para entrega en

octubre añadió 1,07 dólares a su precio anterior y cerró en torno a 67 dólares el barril”. 4

1.1.2 ANTECEDENTES PRÁCTICOS

Hasta el momento se ha hablado de la situación del petróleo en el Ecuador, en las líneas

siguientes se abordarán algunas estadísticas a nivel internacional .Según las cifras de la

OPEP, a nivel mundial, los precios del barril de crudo tuvieron la baja más importante

en el año de 1998 con un promedio de $9 USD, sin embargo tuvieron un cambio

importante en el año de 1999 creciendo en su precio por barril de $22 USD. Sin

embargo estos precios fueron influenciados por el éxito de los anunciados cortes en la

producción tanto de los miembros de la OPEP y otros no miembros como México y

Noruega.

4Fuente: Del Web: http://www.desastres.org/noticias.asp?id=30082005-1

Page 26: Anal Riesgo Hazop

12

Además, algunas de las proyecciones estiman que el consumo mundial de petróleo se

incrementará aproximadamente en 90 millones de barriles al día (una tasa promedio

aproximado de 2 por ciento al año). Es decir mostraría una proyección de precio más

alto para el año 2020 que abordaría los $65 USD. Sin embargo algunos factores tales

como: la creciente demanda mundial, limitaciones de refinación y transporte,

fenómenos naturales, entre otros, han provocado que el precio del barril de crudo para

el mes de agosto del año 2005 llegue al $57 USD por barril, la cifra más alta registrada

en los últimos 22 años y se prevé que esta cifra aumente para el invierno.

Cabe mencionar, que para el mes de Agosto del año 2005 el gobierno ecuatoriano ha

venido manteniendo varias conversaciones con el Gobierno de Venezuela con el objeto

de tratar el tema de la refinación de petróleo ecuatoriano en sus tierras, esto debido a

que el Ecuador realiza fuertes importaciones de derivados, sobre todo GLP (Gas

Licuado de Petróleo) cuya producción local alcanza apenas unas 800 toneladas diarias,

mientras la demanda asciende a 1800 toneladas. El monto de las importaciones de GLP

y otros derivados de petróleo rebasó los 800 millones de dólares el año pasado y para

año 2005 se prevén compras por 1000 millones de dólares.

Por otra parte, en el año 2004, las exportaciones de PETROECUADOR totalizaron

1600 millones de dólares y las importaciones de derivados alcanzaron aproximadamente

874 millones de dólares, es decir más de la mitad son importaciones.

1.1.3 IMPORTANCIA PRÁCTICA DEL ESTUDIO

La importancia del estudio de esta Tesis radica, en que la seguridad e higiene industrial

de los seres humanos, los bienes materiales y el medio ambiente es una constante e

Page 27: Anal Riesgo Hazop

13

importante preocupación para la sociedad y particularmente para las empresas, no solo

por el beneficio económico-social propio, sino por la competitividad que existe

actualmente, ya que parte importante de ganar espacio en el mercado es ofrecer

condiciones, operaciones y administración del trabajo confortables y seguras.

Petroecuador es la empresa más importante del país, por lo tanto evitar accidentes se

constituye en una condición para el desarrollo, puesto que los accidentes que pueden

ocurrir en las refinerías tendrán un impacto negativo importante en la economía

nacional.

1.1.4 SITUACIÓN ACTUAL DEL TEMA DE INVESTIGACIÓN

La seguridad e higiene industrial en el tema Petrolero así como todos los concernientes

principalmente a la industria Química a nivel mundial, es de vital importancia, debido a

que los diferentes organismos y leyes que regulan las actividades en el campo de las

seguridad así lo exigen en la actualidad; se ha venido haciendo un control más estricto

no solo de las áreas de trabajo, sino en cada una de las operaciones ejecutadas por el

hombre y las máquinas. Todo esto con la intención de ofrecer una mejor imagen a nivel

industrial la misma que ha venido a ser opacada por la contaminación y los impactos

ambientales.

Parte importante de relacionar este tema de investigación con la actual situación

Petrolera en el Ecuador, se debe a la creciente demanda de derivados que el país está

sufriendo y por los inadecuados procedimientos de manejo y asignación de recursos

para el desarrollo de la tecnología de Refinación que el país necesita.

Page 28: Anal Riesgo Hazop

14

1.2 LIMITACIONES DEL ESTUDIO

El estudio de esta Tesis estará limitado únicamente al proceso productivo de la

Refinería Amazonas.

1.3 ALCANCE DEL TRABAJO

El propósito de esta Tesis es realizar una propuesta de seguridad e higiene industrial

incluyendo métodos prácticos (Análisis de Operabilidad y Peligros HAZOP y el

Análisis del Árbol de Fallos y Errores) para evaluar riesgos en los procesos en la

Refinería Amazonas.

1.4 OBJETO DE ESTUDIO

Analizar los riesgos y hacer una propuesta de seguridad industrial e higiene industrial en

el proceso productivo de la Refinería Amazonas.

1.5 OBJETIVO GENERAL:

Conocer las condiciones de riesgos actuales detectadas en el proceso productivo de

la refinería Amazonas.

Page 29: Anal Riesgo Hazop

15

1.6 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Plantear propuestas de mejoramiento en cuanto se pueda reducir o eliminar

problemas identificados en el análisis de riesgos.

Realizar un estudio preventivo que pueda servir a otras refinerías del país.

Propender que el estudio del Hazop y Árbol de Fallos se efectué en el resto de

Refinerías del País.

Identificar las actividades, procesos y operaciones que se llevan a cabo en la

Refinería Amazonas.

Detectar los Factores de Riesgo dentro del proceso productivo.

Evaluar los Factores de Riesgo.

Establecer un programa preventivo y de control para enfrentar los riegos y prevenir

los futuros.

Realizar un estudio retrospectivo para analizar los principales eventos peligrosos

ocurridos, para identificar sus causas y prevenirlas.

1.7 JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO:

La importancia de este estudio radica en ofrecer la oportunidad de evitar el posible

desabastecimiento que puede ocurrir fruto de un accidente, trayendo como

consecuencia un problema para las personas y las organizaciones que utilizan los

derivados del petróleo para su uso doméstico e industrial respectivamente.

Este estudio busca enfocar con el análisis de riesgos, el impacto que tiene un

accidente o una enfermedad profesional en la incidencia en los costos de refinación,

los mismos que se han determinado con un caso ejemplificado (accidente real).

Page 30: Anal Riesgo Hazop

16

Esta Tesis pretende contribuir al desarrollo técnico, económico y práctico en la

aplicación de los análisis de riesgos en las refinerías del Ecuador, a través de

métodos actuales (HAZOP y Árbol de Fallos); ya que estos incurren, más en la

necesidad de preparación e instrucción en el personal antes que adquisiciones de

máquinas y equipos puntuales para cubrir las necesidades ante la aparición de

riesgos.

Si bien, la viabilidad para ejecutar las propuestas y llevar a cabo los programas de

instrucción sobre los métodos a usar, demandan tiempo, la complejidad de este no

es significativa; siempre y cuando existan profesionales comprometidos y

preparados, y que además la tarea resulta más dinámica debido a la íntima relación

de los procesos de operación con los métodos propuestos.

1.8 HIPÓTESIS:

Si se complementa el programa de seguridad e higiene industrial en la Refinería

Amazonas, se obtiene una mejora en la productividad, un incremento en la calidad de

los derivados, un sustancial desarrollo en las condiciones de trabajo y por lo tanto un

incremento en el bienestar humano y económico.

1.9 ASPECTOS METODOLÓGICOS DEL ESTUDIO

Variables:

Variable Independiente:

La frecuencia o probabilidad de eventos no deseados

Page 31: Anal Riesgo Hazop

17

Variable Dependiente:

Riesgos: Incendio, Explosiones, Físicos, Químicos, Biológicos, Humanos.

Indicadores:

Los reportes mensuales de la Unidad de Protección Ambiental y Seguridad Industrial

del Complejo Industrial Shushufindi en cuanto a Permisos de Trabajos en Frío y

Caliente, Control de Emergencias, Accidentabilidad e Índices Tradicionales.

Instrumentos:

Normas técnicas nacionales e internacionales, para la aplicación del estudio del método

HAZOP y Árbol de Fallos y Errores.

Formulas y Cálculos (Método de Heinrich y de Fine) para el análisis de impacto

económico.

1.10 POBLACIÓN

La población a ser estudiada en esta Tesis se refiere a las condiciones de trabajo y

riesgos para el personal de operaciones de Refinería Amazonas y el personal de la

Unidad de Seguridad e Higiene Industrial.

Page 32: Anal Riesgo Hazop

18

CAPITULO II: MARCO DE REFERENCIA

2.1 Los Hidrocarburos

2.1.1 Definición de Hidrocarburos

Son compuestos orgánicos de hidrógeno y carbono, cuya densidad , punto de ebullición

y punto de congelación varían en proporción a su peso molecular. A pesar de que sus

elementos son siempre el hidrógeno y el Carbono, los hidrocarburos forman diferentes

compuestos, debido a la atracción del carbono con otros átomos (y consigo mismo), las

moléculas más pequeñas son gaseosas hasta el butano, las siguientes son líquidas y las

más grandes son sólidas.

2.1.2 ¿Qué es el Petróleo?

El petróleo se define etimológicamente de dos palabras latinas PETRA (roca) y

OLEUM (aceite), es decir aceite de piedra.

El petróleo es una mezcla compleja de un enorme número de compuestos químicos,

generalmente llamados hidrocarburos. En su estado natural, su apariencia varía desde un

líquido claro blanquecino de consistencia muy liviana, a un color castaño o verdoso,

hasta llegar a un material asfáltico pesado, casi sólido, de coloración negra.

También se encuentran en pequeñas cantidades, entre cero y el cinco por ciento (0-5%),

de azufre, oxígeno y nitrógeno, dependiendo de su origen.

Page 33: Anal Riesgo Hazop

19

2.1.3 Tipos de petróleo

Generalmente se clasifica al petróleo en tres tipos:

a) Base Parafínica

b) Base Nafténica

c) Base Aromática

PARAFINAS TIPICAS.

Ejemplo HC molécula (CH4):

Ejemplo de moléculas de en la forma desarrollada (Butano) (Isobutano) y sus formulas (C4H10):

METANO (CH4)

BUTANO (C4H10) ISOBUTANO (C4H10)

Fuente: Manual Técnico de la OSHA, Proceso de Refinación de Petróleo. Figura IV 2-1. Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 34: Anal Riesgo Hazop

20

Fuente: Manual Técnico de la OSHA, Proceso de Refinación de Petróleo, Figura IV 2-2. Elaborado por: Andrés Mantilla

Fuente: Manual Técnico de la OSHA, Proceso de Refinación de Petróleo, Figura IV 2-3 Elaborado por: Andrés Mantilla

AROMÁTICOS TÍPICOS.

Ejemplo de un compuesto aromático simple

Ejemplo de un compuesto aromático simple de doble enlace

BENCENO (C6H6) NAFTALENO (C10H8)

NAFTENOS TÍPICOS.

Ejemplo de un nafteno con enlace simple:

Ejemplo de naftenos con igual formula química (C6H12) pero diferente estructura molecular

CICLOHEXANO (C6H12) METIL CICLOPENTANO (C6H12)

Page 35: Anal Riesgo Hazop

21

2.1.4 Calidad de Crudo

La densidad o peso específico del crudo es la que determina su calidad y se mide en

grados “API”5, la relación es directamente proporcional: un crudo de mayor API es de

mejor calidad y viceversa.

De acuerdo con la gravedad, el petróleo puede ser liviano, mediano o pesado:

Tipo de crudo oAPI

Liviano >30

Medianos 29-22.3

Pesados 22-10

Fuente: PETROECUADOR, El Petróleo en Ecuador su historia y su importancia en la economía nacional, Ecuador, Unidad de Relaciones Institucionales, Capitulo II, Página 14, Quito, 2004. Elaborado por: Andrés Mantilla

Según el contenido de azufre, el petróleo puede ser agrio y dulce, dependiendo del

mayor o menor porcentaje de este elemento, al mayor o menor contenido de azufre en

los crudos, determina su cotización, valen más los petróleos más dulces, es decir los que

tienen menos azufre.

2.1.5 El Petróleo ecuatoriano

El crudo de la amazonía (Crudo Oriente) que se exporta tiene 27 grados API como

promedio, así como el que se utiliza para carga en Refinerías es de 25.4 grados API.

5 API: American Petroleum Institute, Traducido al español, Instituto Americano del Petróleo, el mismo que determina la calidad y especificación de crudo, el mismo que se mide en grados de viscosidad.

Page 36: Anal Riesgo Hazop

22

En el centro oriente hay una buena reserva de crudos pesados que se encuentran entre

15 y 20 grados API.

Aquí se detallan características de calidad de crudos de algunos campos de producción:

Campo o API Clasificación

Atacapi 32.4 Crudo Liviano

Tiguino 25.5 Crudo Intermedio

Yuralpa 17.8 Crudo Pesado

Fuente: Dirección Nacional de Hidrocarburos-Coordinación de Refinación e Industrialización Elaborado por: Andrés Mantilla

Los crudos pesados, son enviados por el Oleoducto de Crudos Pesados (OCP), para

exportación principalmente, mientras que los crudos livianos e intermedios se envían

por el Sistema de Oleoducto Transecuatoriano (SOTE) y la gran parte son para

exportación.

La mezcla de crudos del SOTE es alimentada a las refinerías estatales y otra parte va a

exportación.

En la siguiente tabla se muestran algunas características y clasificación de los crudos

indicados:

Page 37: Anal Riesgo Hazop

23

DESTINO

GRAVEDAD

API

CLASIFICACIÓN

POR API

AZUFRE

(%

PESO)

CLASIFICACIÓN

POR AZUFRE

Refinería

Esmeraldas 25.0 Crudo Intermedio 1.30 Crudo Agrio

Refinería

La Libertad 28.0 Crudo Liviano 0.94 Crudo Agrio

Refinería

Amazonas 29.3 Crudo Liviano 0.82 Crudo Agrio

Exportación 24.0 Crudo Intermedio 1.20 Crudo Agrio

Fuente: Dirección Nacional de Hidrocarburos-Coordinación de Refinación e Industrialización Elaborado por: Andrés Mantilla

Finalmente, se puede considerar la composición de los crudos de los siguientes campos:

CAMPO oAPI

Contenido

Aromáticos

% Peso

Contenido

Naftenicos

% Peso

Contenido

Parafínicos

% Peso

CLASIFICACIÓN

Shushuqui 28.0 21.05 16.72 62.23 Crudo Parafínico

Yuralpa 17.8 0.97 60.82 38.21 Crudo Nafténico

Kupi 20.4 22.74 43.30 33.96 Crudo Nafténico

Fuente: Dirección Nacional de Hidrocarburos-Coordinación de Refinación e Industrialización Elaborado por: Andrés Mantilla

2.1.6 Proceso de Refinación de Hidrocarburos

El refino de petróleo consiste en el empleo de sustancias químicas, catalizadores,

temperatura y presión para separar y combinar los tipos básicos de moléculas de

hidrocarburos que se hallan de forma natural en el petróleo crudo, transformándolos en

Page 38: Anal Riesgo Hazop

24

grupos de moléculas similares. Es decir, se reorganizan las estructuras y los modelos de

enlaces de las moléculas básicas y se convierten en moléculas y compuestos de

hidrocarburos con más valor. El factor más importe del proceso de refino no son los

compuestos químicos que intervienen, sino el tipo de hidrocarburo (parafínico,

nafténico o aromático). En esta Tesis se estudiará únicamente el proceso de la

destilación Atmosférica o Primaria.

2.1.6.1 Tratamiento previo del petróleo crudo

2.1.6.1.1 Desalinización

El petróleo crudo suele contener agua, sales orgánicas, sólidos en suspensión y trazas

metálicas solubles en agua. El primer paso en el proceso de refino consiste en eliminar

estos elementos, mediante la desalinización (deshidratación), a fin de reducir la

corrosión, el taponamiento y la formación de incrustaciones en el equipos y evitar el

envenenamiento de los catalizadores de las unidades de proceso.

En la desalinización electrostática se aplican cargas electrostáticas de alto potencial para

concentrar los glóbulos de agua suspendidos en la parte del fondo del tanque de

decantación.

El crudo utilizado como carga se calienta a una temperatura entre 66oC y 177oC, para

reducir la viscosidad y la tensión superficial con objeto de facilitar la mezcla y la

separación del agua. La temperatura está limitada por la presión de vapor del crudo que

sirve como materia prima. Se puede añadir un cáustico o un ácido para ajustar el PH del

baño de agua y amoníaco para reducir la corrosión (actualmente se utilizan inhibidor de

Page 39: Anal Riesgo Hazop

25

corrosión y neutralizantes). El agua residual, junto con los contaminantes, se descarga

por el fondo del tanque de decantación a la instalación de tratamiento de agua residual.

El Petróleo crudo desalinizado se extrae continuamente de la parte superior de los

tanques de decantación y se envía a la torre de destilación atmosférica de crudo.

Una desalinización inadecuada origina incrustaciones en los tubos de los calentadores y

de los Intercambiadores de calor de todas las unidades de proceso de la refinería, lo que

restringe el flujo del producto y la transferencia térmica y origina averías debido al

aumento de presiones y temperaturas. La sobrepresión puede producir también averías.

También la corrosión causa daños, esta se produce debido a la presencia de ácido

sulfúrico, cloruro de hidrógeno, ácidos nafténicos (orgánicos) y otros contaminantes de

petróleo crudo, principalmente.

DESALADO ELECTROSTÁTICO

Fuente: Manual Técnico de la OSHA, Proceso de Refinación de Petróleo. Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 40: Anal Riesgo Hazop

26

2.1.6.2 Procesos de separación del Petróleo crudo

2.1.6.2.1 Destilación atmosférica

En las torres de destilación atmosférica, el crudo desalinizado se precalienta utilizando

calor recuperado del proceso (Intercambiadores de calor). Después pasa a un horno y

desde allí a la columna de destilación vertical, justo por encima del fondo, a presiones

ligeramente superiores a la atmosférica y a temperaturas comprendidas entre 343oC y

371oC, para evitar el craqueo térmico que se produciría temperaturas superiores, las

fracciones ligeras (de bajo punto de ebullición) se difunden en la parte superior de la

torre, de donde son extraídas continuamente y enviadas a otras unidades o procesos,

para tratamiento, mezcla y almacenamiento.

La fracciones con los puntos de ebullición más bajos (el gas combustible y la nafta

ligera) se extraen de la parte superior de la torre por una tubería en forma de vapores. La

nafta, o gasolina de destilación directa, se toma de la sección superior de la torre como

productos de evaporación.

Las fracciones de rango de ebullición intermedio (gasoleo, nafta pesada, etc.) se extraen

de la sección intermedia de la torre como corrientes laterales y se envían a las

operaciones de acabado para su empleo como Kerex, Diesel, Jet Fuel y productos para

mezclas. Algunas de estas fracciones líquidas se separan de sus residuos ligeros

(Despojadores), que se devuelven a la torre como corrientes de reflujo descendentes .

Page 41: Anal Riesgo Hazop

27

Las fracciones pesadas, de alto punto de ebullición (Residuos o crudo reducido) , que se

condensan o permanecen en el fondo de la torre, se utilizan como base para mezcla de

combustible de carga (Fuel Oil).

DESTILACIÓN ATMOSFÉRICA

Fuente: Manual Técnico de la OSHA, Proceso de Refinación de Petróleo Elaborado por: Andrés Mantilla

2.2 SEGURIDAD INDUSTRIAL

2.2.1 Definición de Seguridad Industrial

Esta se define como una ciencia destinada la Identificación, Planificación, Evaluación y

Control de los riesgos que podrían provocar un accidente dentro de todas las actividades

que el ser humano realice en su trabajo.

Page 42: Anal Riesgo Hazop

28

2.2.2 Definiciones de Accidente

a) Parte Legal: “El accidente de trabajo es todo suceso imprevisto y repentino que

ocasiona al trabajador una lesión corporal o perturbación funcional con ocasión o

como consecuencia del trabajo que ejecuta por cuenta ajena”6.

b) Parte Técnica: Es toda interrupción imprevista en un proceso normal de trabajo,

capaz de ser prevenida. Es así que la seguridad industrial manifiesta que el

funcionamiento normal de trabajo puede ser prevenida por:

El Hombre.- Que es la persona que puede ser lesionada.

Por el material.- Que puede ser destruido

Por los Equipos y las máquinas.- Que pueden ser averiados o destruidos.

Documentación Técnica.- Que puede ser destruida o extraviada

Por el Proceso Productivo.- Aunque su suspensión sea temporal.

Definición Actual de Accidente

Es una interrupción imprevista y repentina de las operaciones normales y continuas de

un proceso de trabajo, produciendo una lesión personal o un daño material/ pérdida

económica dentro del lugar de trabajo o en In- Itínere.

6 El Código del Trabajo en su artículo No 354, Título IV de los Riesgos del Trabajo, Capitulo I, Pág.143.

Page 43: Anal Riesgo Hazop

29

2.2.3 Enfermedad profesional

“Son aquellas afecciones agudas o crónicas causadas directamente por el ejercicio

profesional o la labor que el trabajador realiza y que puede causar incapacidad total,

parcial o temporal”7

2.2.4 Factores de los Accidentes:

Constituyen el conjunto de causas, hechos, etapas, condiciones y elementos que

intervienen en un accidente.

2.2.4.1 Agentes de los Accidentes

Son los elementos físicos o materiales que tienen contacto directo e inmediato con el

trabajador y puede producir una lesión. Se puede considerar como agentes de los

accidentes:

Maquinaria

Equipos

Instalaciones Extralocativas y de Servicio

Medios de Carga y Descarga

Medios de Transporte temporal o definitivo (Pisos, andamios, escaleras, etc.)

Herramientas.

7 El Código del Trabajo en su artículo No 355, Título IV de los Riesgos del Trabajo, Capitulo I, Pág.143.

Page 44: Anal Riesgo Hazop

30

2.2.4.2 Causas de los Accidentes

D É FIC IT D E G E S TIÓ N E N S E G U R ID A D Y S A LU D

F A C T O R E S IN S E G U R O SP E R S O N A LE S P E LIG R O S O S

A C C ID E N T E

C O N D IC IO N E SIN S E G U R A S O

S U B E S TÁ N D A R E S

A C TO S IN S E G U R O S OS U B E S T Á N D A R E S

F A C T O R E S P E LIG R O S O SD E T R A B A JO

P É R D ID A S A LP A ÍS

D A Ñ O SM A TE R IA LE S A LA

E M P R E S A

LE S IO N E S ,M U E R TE S D E

TR A B A JA D O R E S

C A U S A SIN D IR E C TA S ,

B Á S IC A S O“R A ÍZ”

C A U S A SIN M E D IA TA SO D IR E C TA S

Fuente: Riesgos del Trabajo del IEES, Modelo Ecuador. Elaborado por: Andrés Mantilla

2.2.4.2.1 Condiciones Inseguras o Subestándares

Son aquellas circunstancias que provocan accidentes y que están presentes en el

desarrollo del trabajo. Generalmente estas se presentan cuando existe la influencia de

los agentes y por la influencia del ambiente laboral. Pueden ser:

Fallas en equipos.

Fallas en máquinas.

Page 45: Anal Riesgo Hazop

31

Falta de protecciones en las máquinas.

Máquinas y Equipos mal protegidos.

Condiciones de trabajo anormales o sobre exigidas.

Herramientas de mano en mal estado.

Instalaciones eléctricas defectuosas.

Resistencia mecánica insuficiente de escaleras, rampas, gradas, etc.

Falla o insuficiencia de la ventilación en lugares cerrados.

Malas condiciones higiénicas en la empresa.

Fallas en el mantenimiento de equipos, máquinas e instrumentos.

Exigencia del equipo u maquinaria fuera de sus especificaciones técnicas.

Dotación inadecuada de “EPI´s”8.

Falta de planificación y distribución de planta, equipos y máquinas.

Inadecuado Flujo de Proceso y/o de materiales.

Edificaciones mal construidas o deterioradas, etc.

2.2.4.2.2 Acciones Inseguras o Actos Subestándares

Son todos los actos que causan accidentes y que provienen de fallas humanas.

Se pueden subdividir en:

a) Acciones inseguras Propias

Se les considera a todas las actividades, labores, tareas o comportamientos negativos

que se encuentren en contra del desenvolvimiento normal del trabajo. Así se pueden

citar algunos casos:

8 EPI: Siglas de Equipos de Protección Individual

Page 46: Anal Riesgo Hazop

32

Irresponsabilidad en la realización de tareas por parte del trabajador.

No aplicar las normas de seguridad establecidas en el trabajo.

Dejar sin operación los dispositivos de seguridad en el trabajo.

Operar equipos que se desconoce su funcionamiento.

Realizar actos prohibidos por disposiciones internas de la empresa.

No usar adecuadamente los EPI´S.

b) Factores particulares o psíquicos

Son aquellos factores que son propios de cada trabajador y que constituyen las

características de su personalidad, entre estos se puede citar algunos:

Espíritu temerario

Reacciones lentas o precipitadas

Incomodidad o desagrado respecto al trabajo que efectúa

Claustrofobia

Concentración mental disminuida temporalmente

c) Factores Corporales o fisiológicos

Son aquellos factores relacionados directamente con las definiciones corporales del

trabajador y que debido a su disminución física se pueden producir accidentes:

Mutilaciones o pérdida de capacidad funcional de algunos miembros u órganos.

Perdida o disminución de capacidad funcional de los sentidos y otros sistemas.

Page 47: Anal Riesgo Hazop

33

2.2.4.3 Tipos de Accidentes

Es la forma con que se produce el contacto entre el agente y el trabajador o al

movimiento de este último para que se produzca la lesión:

El contacto entre el agente del accidente y el trabajador puede producirse por

movimientos convergentes, es decir el agente se dirige al individuo, viceversa o ambos

simultáneamente.

En este punto, cabe mencionar que el Tipo de accidente se puede dar únicamente si

existe lesión, caso contrario no se lo analiza, es decir si no existe lesión no existe Tipo

de accidente.

Se ha clasificado los tipos de accidente de la siguiente manera:

1) Si el agente o una de sus partes se dirige hacia el individuo:

Golpeado con

Golpeador por

2) Si el individuo es el que se mueve hacia el Agente:

Golpeado contra

Caída del mismo nivel

Caída de distinto nivel

3) Para los casos en que la lesión puede provenir de uno u otro movimiento

simultáneamente:

Atrapado en o entre

Page 48: Anal Riesgo Hazop

34

Contacto con

4) En aquellos accidentes en que la lesión no se produce por acción directa del agente

sobre el individuo, sino por efectos derivados el proceso productivo, ya sea por los

equipos o máquinas que produce radiaciones, emisiones, o cuando los elementos son

proyectados o lanzados:

Exposiciones a

Proyecciones de

Emisiones de

Desprendimiento de

5) Cuando el individuo trata de vencer el peso propio del agente

Sobreesfuerzo

2.2.4.4 Fuentes de los Accidentes

Es el trabajo o actividad que estaba realizando la persona el momento en que se produce

el accidente:

Pintar

Soldar

Tornear

Cortar

Manejar un vehículo

Transportar materiales con las manos, etc.

Page 49: Anal Riesgo Hazop

35

2.2.5 Consecuencias de los accidentes

2.2.5.1 Lesión Personal

Es el efecto negativo de orden físico o psíquico que un accidente puede dejar en un

trabajador:

Muerte

Incapacidad Permanente Absoluta (Todo trabajo).

Incapacidad Permanente Total (Trabajo Habitual).

Incapacidad Permanente Parcial (Disminución de la Capacidad; Ej.: Amputaciones).

Incapacidad Temporal (Sin disminución permanente).

2.2.5.2 Daño a propiedad o Material

Es el efecto negativo que un accidente ocasiona sobre un bien material.

Pérdidas de materias primas

Pérdidas de productos en proceso

Pérdidas de productos terminados

Pérdidas de maquinarias y equipos

Pérdidas de la infraestructura o planta

Pérdidas de tiempos de producción

Pérdidas de productividad

Pérdidas de Calidad

Page 50: Anal Riesgo Hazop

36

Incremento de costos de Producción

Incremento de Conflictividad Laboral

Incrementos de daños ambientales

Incrementos de demandas

Cabe citar previo a las diferentes definiciones: “El Principio fundamental de la

seguridad es la prevención”

2.2.6 Ley de la Causalidad

Esta estable que:

“No hay efecto sin causa previa que lo provoque”,

“Un accidente no es casual, es causal”,

“Un accidente generalmente es multicausal”.

Los accidentes por estar regidos por esta ley, adoptan el carácter de consecuencial, es

decir que un accidente en lugar de ser el punto de partida, es una resultante de una serie

de circunstancias anteriores que pueden afirmar que el accidente ocupa un lugar

intermedio en una cadena de hechos que producen una lesión o un daño a la propiedad

de esta forma:

Causa Accidente Lesión / daño a la propiedad

Page 51: Anal Riesgo Hazop

37

Esta relación recientemente descrita constituye la base en que la descansa la seguridad

industrial y proporciona una herramienta decisiva de acción. Por lo tanto el accidente es

un efecto de la causa y la lesión y/o daño a la propiedad es un efecto del accidente. Es

decir que si eliminamos las causas, reducimos la posibilidad de que se produzca un

accidente y por lo tanto se reduce o elimina la posibilidad de que se produzca una lesión

personal y/o un daño a la propiedad.

2.2.7 Principio del Peor Caso

“Los sistemas de seguridad deben diseñarse pensando en el peor evento que puede

suceder.”

2.2.8 Ley de Murphy

“Si algo malo puede pasar, pasará.”

2.2.9 Principio de la Redundancia

“Un sistema preventivo debe redundar en la seguridad de manera que si falla el primer

seguro el segundo detiene el peligro.”

2.2.10 Permisos de Trabajo (PT)

Son aquellas autorizaciones escritas que sirven para ejecutar trabajos que entrañan

riesgo.

Page 52: Anal Riesgo Hazop

38

2.2.11 Trabajo Peligroso

Es aquella labor o actividad que debe incluir las medidas de seguridad industrial, de no

hacerlo se corre el riesgo de sufrir algún accidente.

2.2.12 Trabajos en Frío

Toda labor que se efectúe sin presencia de llama e incremento de temperatura.

“Tenemos como ejemplo algunos ejemplos de trabajos en frío:

Desconexión utilizando herramientas manuales

Retiro de tornillos de las bridas, o

Ruptura de uniones, o

Apertura de acoplamientos para el retiro de:

Válvulas, bombas, compresores, cambiadores, etc., de los sistemas y/o cabezales de

tuberías.” 9

2.2.13 Trabajos en caliente

Toda labor o actividad en la que el calor interviene en tal magnitud que puede generar

ignición.

“Algunos ejemplos de trabajos en caliente:

9 AON GROUP ECUADOR S.A, Curso de Alta Gerencia para Control de Pérdidas en la Industria Petroquímica, Permisos de Trabajo, Octubre, 2005.

Page 53: Anal Riesgo Hazop

39

Flamas al descubierto

Quema de acetileno/gas

Soldadura

Operación de Motores de Combustión Interna

Esmerilado/Limado

Rompimiento de Concreto

Uso de herramientas manuales que puedan producir ‘chispas’

Uso de equipo electrónico que no es a prueba de explosión como radios, teléfonos

celulares,cámaras.”10

2.2.14 Tipología de Accidentes

Se ha clasificado de la siguiente manera a los eventos no deseados que podrían ocurrir

en una Refinería ya que esta, posee un proceso continuo de operación y un alto grado de

peligrosidad por el tipo combustible que maneja:

A. Fugas: Escapes y derrames

Las causas más importantes que debería preocuparnos, son las fugas de las sustancias en

forma de escape (Gases y vapores) y derrames (Líquidos).

“La evolución que tienen dichas fugas dependen de:

Condiciones (presión, temperatura, cantidad) y estado físico del fluido fugado.

Naturaleza química (inflamabilidad, toxicidad). 10 AON GROUP ECUADOR S.A, Curso de Alta Gerencia para Control de Pérdidas en la Industria Petroquímica, Permisos de Trabajo, Octubre, 2005.

Page 54: Anal Riesgo Hazop

40

Tipo de sistema de contención (equipo abierto o cerrado) en el que se origina la

fuga.

Condiciones de entorno (geometría, topografía, meteorología) hacia el que se

produce la fuga.” 11

B. Incendios

Los incendios son reacciones de oxidación, entre el oxígeno del aire como comburente, y materias combustibles.

“Los efectos de estos accidentes son:

Calor que produce daños por sí mismo y por que puede propagar la cadena de

accidentes.

Humos sofocantes y/o tóxicos.

Onda Explosiva de sobrepresión cuando se dan ciertas condiciones de aceleración

de la velocidad de reacción y/o de contención. Puede propagar la cadena de

accidentes.” 12

En una Refinería, los incendios pueden aparecer de varias formas que dependen de la

naturaleza (propiedades físicas y químicas) y de la disposición del combustible.

B1) Incendio de Líquidos en disposición abierta (de charco/pool-fire)

11 STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Fundamentos, Evaluación de riesgos y Diseño, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. segunda edición, Volumen I, Capitulo I, Pág. 4,1998. 12 STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Fundamentos, Evaluación de riesgos y Diseño, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. segunda edición, Volumen I, Capitulo I, Pág. 4,1998.

Page 55: Anal Riesgo Hazop

41

“Ocurre cuando el incendio se produce en un lugar abierto

Líquido derramado en un área más o menos extensa

Recipiente abierto (sin techo) o a presión atmosférica.”13

Este tipo de incendio suele producir una emisión de calor radiante (radiación térmica) y

además, humos.

B2) Incendio de Líquidos con rebosamiento violentos (boil-over y slop-over)

Se trata de complicaciones del caso anterior, es decir que se puede producir un incendio

y se presenta generalmente en los tanques de almacenamiento donde la altura de los

combustibles es considerable. Para esto hay que tomar en cuenta las posibles

proyecciones o rebosamientos que se pudieran crear.

La combustión en la superficie del líquido genera calor (que se transmite por

conducción y convección) hacia las capas inferiores del mismo.

“En estas últimas se da la presencia de agua (principalmente decantada) procedente:

Boil-over(Rebosamiento): Que es propio del almacenamiento

Slop Over: La inyección de agua o espuma. Se producirá ebullición de la misma

con formación de burbujas grandes de su vapor y por lo tanto impulsará al líquido

en forma de rebosamiento enviará este, fuera del tanque”. 14 13 STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Fundamentos, Evaluación de riesgos y Diseño, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. segunda edición, Volumen I, Capitulo I, Págs. 4-5,1998.

Page 56: Anal Riesgo Hazop

42

B3) Incendio de Gases o Vapores en nube abierta (bola de fuego/fireball)

“Es un caso de una inflamación inmediata de una nube de gases o vapores que se ha

situado de forma rápida en un espacio abierto, y sus efectos son:

Radiación Térmica, muy intensa y de corta duración, originada en una llama

voluminosa.

Formar un hongo por la ascensión de gases muy calientes y más ligeros que el aire.

Poca sobrepresión”. 15

B4) Incendio de gases o vapores en fuga local presurizada (dardo/jet-fire)

Esto se produce debido a una fuga de gases o vapores inflamables a presión, como el

caso de perforaciones, bridas o juntas mal ajustadas, etc.

Esto puede presentar el efecto como de un soplete, este incendio tiene la característica

de ser poco peligroso, sin embargo si se produce cerca de otras fuentes de incendio

puede causar daños significativos, para esto, se vuelve determinante cortar el suministro

de combustible; donde se encuentra la fuga de tal manera de reducir y eliminar el efecto

de propagación.

14 STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Fundamentos, Evaluación de riesgos y Diseño, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. segunda edición, Volumen I, Capitulo I, Pág. 5,1998. 15 STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Fundamentos, Evaluación de riesgos y Diseño, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. segunda edición, Volumen I, Capitulo I, Pág. 5,1998

Page 57: Anal Riesgo Hazop

43

C. Explosiones

Las explosiones son fenómenos caracterizados por el desarrollo de una presión (dentro

de sistemas cerrados) o de una onda de sobrepresión (en espacios abiertos) que pueden

producir daños mecánicos.

Según su origen, las explosiones pueden estar en el inicio de una fuga o deberse a una

evolución de una combustión acelerada hacia la detonación. En las instalaciones

industriales suelen afectar a casi todo lo que se encuentra a su paso.

C1) Explosiones iniciadoras de fugas

Son aquellas que dan lugar a una fuga, iniciando así una cadena de accidentes que puede

arrastrar una emisión tóxica, incendio y otras explosiones.

Se pueden clasificar según se den en sistemas cerrados (CVCE= Confined Vapor Cloud

Explosion) o explosiones de nubes de vapor en sistemas cerrados:

a) Explosiones iniciadoras en sistemas cerrados:

“Por exceso de presión:

Causas

Por causas del proceso: Golpes de ariete.

Reacciones o descomposiciones exotérmicas descontroladas o indebidas.

Por dilatación de una fase líquida única.

Page 58: Anal Riesgo Hazop

44

Prevención

Diseño adecuado de recipientes y tuberías: materiales, espesores, presiones y

temperatura de diseño.

Dispositivos de alivio controlado de presiones excesivas.

Instrumentación protectora que controla las condiciones del proceso y de las

reacciones incluyendo las paradas de emergencia y el apagado de reacciones.”16

Por debilitamiento de materiales:

“Causas

Debido al calor

Debido al Frío

Debido a la Corrosión

Prevención

Protección contra el calor: Calorifugado, Refrigeración.

Protección contra el frío: acompañamiento térmico, calefacción.

Protección contra la corrosión: materiales y sobreepesores para corrosión o

revestimientos adecuados, protecciones eléctricas, inspecciones periódicas.” 17

b) Explosiones iniciadoras en sistemas semiabiertos:

16 STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Fundamentos, Evaluación de riesgos y Diseño, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. segunda edición, Volumen I, Capitulo I, Págs. 8-9,1998 17 STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Fundamentos, Evaluación de riesgos y Diseño, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. segunda edición, Volumen I, Capitulo I, Págs. 8-9,1998

Page 59: Anal Riesgo Hazop

45

“Causas

Fuga controlada (sin explosión ni incendio)

Fuga Corriente

Fuga con ebullición por despresurización súbita de líquidos: BLEVE.” 18

La apertura parcial de sistemas cerrados, convirtiéndolos en sistemas semiabiertos, se

dá, cuando se produce un orifico (por impacto de un proyectil, apertura de una válvula

de alivio, etc.), o una grieta (por fallos materiales, por impacto, choque o calor de

incendio exterior). Se produce en ocasiones una fuga de fluido a presión o una fuga

controlada (recogida a un colector y enviada para su tratamiento o destrucción), otro

caso se trata de aquellos sistemas que contienen líquido/vapor a temperatura superior a

la que corresponde al equilibrio de dichas fases a la presión atmosférica, líquidos

calientes en reactores y hornos, agua en determinadas secciones de las calderas de

vapor.

“Consecuencias:

Rotura de sistema contenedor (Generalmente Tanques), al no poder resistir la potente

presión generada por el efecto BLEVE, el recipiente se rompe en pedazos:

Se disparan como proyectiles a cientos de metros de distancia.

Pueden llevar consigo porciones de líquido eventualmente peligroso.

18 STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Fundamentos, Evaluación de riesgos y Diseño, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. segunda edición, Volumen I, Capitulo I, Pág. 9,1998

Page 60: Anal Riesgo Hazop

46

La onda de explosión BLEVE se transmite en el espacio pudiendo causar daños

mecánicos.

Dispersión de niebla, procedente del fluido, contenido inicialmente, formando una

nube cuyo diámetro puede ser de cientos de metros.” 19:

C2) Explosiones como consecuencia de fugas:

“Ignición diferida de gases y vapores no confinados (UVCE= Unconfined Vapor Cloud

Explosion) se produce cuando:

La nube de vapor o gas es inflamable

La ignición (diferida) de la nube se produce un tiempo después de la fuga.” 20

En este caso, una parte de la energía de la combustión se manifiesta en forma de energía

mecánica asociando al fuego una onda de sobrepresión. Tal onda, a su vez, está

conectada con el avance (subsónico: deflagración; supersónico: detonación) del frente

de la llama en el hueco de la nube inflamada.

C3) Explosiones como consecuencia de incendios:

19 STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Fundamentos, Evaluación de riesgos y Diseño, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. segunda edición, Volumen I, Capitulo I, Pág.10,1998 20 STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Fundamentos, Evaluación de riesgos y Diseño, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. segunda edición, Volumen I, Capitulo I, Pág.11,1998

Page 61: Anal Riesgo Hazop

47

Aquí se considera la posibilidad de continuar con una cadena de accidentes. Este caso

ocurre cuando las llamas toman contacto con la parte exterior de un contenedor (tanque

o tubería) calentándolo.

“El calor generado en un incendio de cualquier tipo puede dar lugar a explosiones,

como las mencionadas anteriormente:

En sistemas cerrados: Todas las CVCE por calentamiento de los tanques y tuberías.

En sistemas semiabiertos: Todas las revisadas en caso b).” 21

C4) Explosiones como consecuencia de otras explosiones

Para completar el análisis de las posibles cadenas de accidentes es adecuado mencionar

que una explosión puede desencadenar fugas, incendios y otras explosiones.

Por un lado, la onda explosiva puede a su paso; deformar o destruir equipos

contenedores (tanques, columnas, tuberías, etc.).

Por otro lado los proyectiles procedentes de una explosión pueden causar efectos

similares. Las pérdidas de contención derivadas de tales eventos pueden continuar la

cadena accidental.

2.2.14.1 Explosiones con Efecto “BLEVE”

21 STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Fundamentos, Evaluación de riesgos y Diseño, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. segunda edición, Volumen I, Capitulo I, Pág.12,1998

Page 62: Anal Riesgo Hazop

48

“Se denomina BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion /Expansión

Explosiva del Vapor de un Líquido en Ebullición).” 22

Se trata de una explosión mecánica de un recipiente por evaporación súbita y masiva

(con aumento de volumen de unos cientos de veces) sobrecalentado (situación de

equilibrio líquido-vapor) al sufrir una disminución brusca de su presión y dando lugar a

una onda de sobrepresión muy potente.

Cabe anotar que para que se produzca una explosión BLEVE no es necesaria la

existencia de reacciones químicas ni fenómenos de combustión, puede darse en

calentadores de agua y calderas de vapor. En un inicio podría originarse en cualquier

líquido almacenado en un recipiente hermético, aunque hay explosiones que pueden

confundirse con una BLEVE, Las BLEVES son exclusivas de los líquidos o gases

licuados en determinadas condiciones.

Los proyectiles procedentes de explosiones con efecto BLEVE pueden arrastrar consigo

porciones de líquido que, si es inflamable, puede originar incendios posteriores lejos del

origen.

Para un mejor entendimiento de este efecto, hay que tener presente las siguientes

definiciones:

Temperatura: Indica el nivel de energía interna de un cuerpo. Simplemente es una

medida de qué tan caliente o frío está un cuerpo. La unidades en las cuales se miden

normalmente: Grados Kelvin (oK); Centígrados (oC); Fahrenheit (oF).

22 Instituto Nacional de Seguridad e Higiene del Trabajo, España, www.mtas.es/insht/ntp/ntp_293.htm, Pág.1

Page 63: Anal Riesgo Hazop

49

Presión: Constituye una fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un

gas perpendicularmente a dicha superficie. La presión suele medirse en atmósferas

(atm); además , la presión se expresa en newtons por metro cuadrado (N/m2); un

newton por metro cuadrado equivale a un pascal (Pa). La atmósfera se define como

101.325 Pa, y equivale a 760 mm de mercurio en un barómetro común.

Flujo: Lo constituye un fluido en movimiento, y este por tener un volumen, ocupa

y/o adopta la forma del sistema de transporte, como las tuberías. Este es

cuantificado a través de un Caudal: Volumen de un líquido o un gas por unidad de

tiempo. Se mide en m3/min., BLS./día.

Condiciones para que se de una BLEVE:

Líquido (en equilibrio con su vapor) a presión superior a la atmosférica y a

temperatura superior a la que corresponde al equilibrio líquido-Vapor a presión

atmosférica.

Despresurización Brusca. Puede ser por fallo del recipiente (a causa del

debilitamiento producido por un incendio exterior, a causa de impacto, etc.), por

apertura de un disco de ruptura o válvula de seguridad con caudal excesivo erróneo,

por dilatación de la fase líquida.

Que el grado de sobrecalentamiento en la situación despresurizada (suele ser presión

atmosférica) sea suficiente para que se produzca el fenómeno de “nucleación

espontánea (formación súbita y homogénea de burbujas en toda la masa del líquido;

Page 64: Anal Riesgo Hazop

50

formación espontánea de 106 núcleos por mm3 en un milisegundo)”23, si el

sobrecalentamiento no es suficiente no se producirá BLEVE.

2.2.14.1.1 Termodinámica de la BLEVE

Cualquier líquido o gas licuado almacenado en el interior de un recipiente cerrado se

encuentra en las dos fases, liquido y vapor en situación de equilibrio, según la curva de

saturación presión-temperatura, o sea que a cada temperatura del líquido le corresponde

una determinada presión de vapor, que es la que está soportando la pared interna del

recipiente expuesto a la fase vapor.

A medida que aumenta la temperatura, aumenta obviamente la presión de equilibrio (es

proporcional), hasta alcanzarse el punto crítico, a partir del cual solo es posible la

existencia de la fase gaseosa. Por ello se define la temperatura crítica como aquella

temperatura máxima a la que se puede licuar un gas. Y la correspondiente presión

crítica es la presión de vapor máxima que puede tener un líquido.

El sobrecalentamiento de una sustancia puede lograrse mediante calentamiento

superando su punto de ebullición sin que llegue a transformarse en vapor, o bien

disminuyendo la presión , permaneciendo la temperatura constante.

23 STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Fundamentos, Evaluación de riesgos y Diseño, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. segunda edición, Volumen I, Capitulo II, Pág.52 ,1998

Page 65: Anal Riesgo Hazop

51

Diagrama de Equilibrio P-t en que se muestra el efecto BLEVE

Condiciones Iniciales en que una despresurización no puede producir BLEVE

0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

TEMPERATURA

PR

ES

IÓN

Linea de Equilibrio Líquido-Vapor

Punto CríticoPc

tcPatm

Líquido

Vapor (líquido sobrecalentado)

Fuente: STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. segunda edición, Volumen I, Capitulo II, Pág.53 ,1998, Figura 2.2. Elaborado por: Andrés Mantilla

Condiciones Iniciales en que una despresurización súbita puede producir BLEVE

050

100150200250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

TEMPERATURA

PR

ES

IÓN

Linea de Equilibrio Líquido-Vapor

Po

tcPatm

Zona sin BLEVE

Zona de nucleación espontánea (BLEVE)

to

B

A

Recta de Reid

Fuente: STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. segunda edición, Volumen I, Capitulo II, Pág.53 ,1998, Figura 2.2. Elaboración: Andrés Mantilla.

Page 66: Anal Riesgo Hazop

52

“Las consecuencias de la explosión BLEVE, por efecto de sobrepresión, son:

Rotura del recipiente en pedazos que se proyectan en el espacio a distancias de

cientos de metros. Estos proyectiles pueden arrastrar consigo partes del líquido.

Proyección expansiva de vapor que arrastra gotas muy pequeñas de líquido en

forma de niebla.

Radiación Térmica.” 24

Cuadro de condiciones iniciales de temperatura y presión de algunas sustancias en

equilibrio por encima de las cuales se puede producir un efecto BLEVE.

Sustancia T0 (oC) Po (atm

man) Sustancia T0(oC) Po (atm

man) Ácido clorhídrico -1,97 23,81 Dimetilamina 102,34 15,33

Ácido sulfhídrico 36,52 25,54 Dióxido de azufre 76,02 21,64

Agua 285,89 67,61 Etano -19,38 13,47 Anhídrido carbónico -8,89 22,06 Etileno 38,48 14,12 1,3 Butadieno 52,62 12,04 Hidrógeno -248,16 2,39

Iso-Butano 71,05 10 Mercaptanmetílico 122,61 20,78

n-Butano 94,22 10,17 Metano -117,77 12,43 1-Buteno 81,19 11,15 Metilamina 95,55 21,77 2-cis-Buteno 94,53 11,42 Nitrógeno -169,73 8,9

2 Trans-Buteno 90,56 11,77 Óxido de etileno 123,6 20,83

Ciclopropano 59,43 15,39 Óxido de metilo 65,96 15,17 Cloro 71,65 21,71 Oxígeno -146,88 13,71 Cloruro de etilo 115,82 14,92 Propano 37,26 11,76 Fuente: STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Tabla 2.3, Pág. 54. Elaborado por: Andrés Mantilla “Medidas Preventivas:

24 STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Fundamentos, Evaluación de riesgos y Diseño, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. segunda edición, Volumen I, Capitulo II, Págs. 52,1998

Page 67: Anal Riesgo Hazop

53

Las medidas de prevención irán encaminadas a evitar las condiciones determinantes que

permiten la BLEVE:

Medidas para la Limitación de presiones excesivas.

• Diseño adecuado de válvulas de seguridad y discos de ruptura:

Las válvulas de seguridad para alivio de presiones, así como los discos de ruptura, son

dos elementos clave frente a sobrepresiones. Ellos permiten que no se alcance la presión

de diseño de los propios recipientes.

Tales elementos de seguridad, por un incorrecto diseño o por un deficiente

mantenimiento, pueden convertirse en ineficaces.

Es fundamental que en todo momento dichos elementos estén en perfectas condiciones.

En cambio, aunque sí están diseñados para controlar ligeros aumentos de presión, sus

funciones no sólo son poco eficaces frente a explosiones BLEVE, sino que además

pueden contribuir a favorecerlas.

Las válvulas de seguridad bien diseñadas deberán al menos retrasar el tiempo de

aparición de la BLEVE, al ir descargando al exterior y de no existir un incendio

considerable hacerla más dificultosa por liberación de fluido interior.

Respecto a los discos de ruptura, se maneja similar lógica de razonamiento, que serían

recomendables varios discos de ruptura, que con distintas presiones de ruptura y

capacidades de desalojo diferentes, eviten la generación de caídas de presión

excesivamente bruscas.

Page 68: Anal Riesgo Hazop

54

• Capacidad de vaciado rápido del recipiente afectado por el riesgo:

Es necesario prever la evacuación rápida del contenido del recipiente en el caso de una

posible rotura, fisura, cualquier fuga incontrolada o por estar expuesto a una importante

radiación térmica.

Ello requiere disponer de depósitos vacíos en zona segura, interconectados a la red de

tuberías de vaciado. Estas tuberías deberían estar protegidas contra incendios y disponer

de válvula de bloqueo con control remoto.

• Control riguroso del grado de llenado de los recipientes

Es una medida de seguridad fundamental, no sobrepasar nunca el llenado máximo

permitido por norma, el cual está en función de las características del fluido y de sus

condiciones de almacenamiento.

Ningún recipiente es capaz de resistir la sobrepresión que se genera sobre sus paredes

interiores a causa de la dilatación del propio líquido al aumentar la temperatura. Por este

motivo el depósito debe estar dotado de los adecuados sistemas de regulación y control

del nivel de llenado.

Medidas para la Limitación de temperatura excesivas.

Dado que el calor radiante producido en los incendios es la principal fuente de

generación de estas explosiones, es fundamental un riguroso control sobre las medidas

de prevención contra los incendios.

Page 69: Anal Riesgo Hazop

55

• Cubetos de retención

Los cubetos deben contar con un sistema de desagüe que permita su rápido vaciado y

traslado del fluido derramado a un contenedor seguro. Evidentemente la superficie del

cubeto ofrecerá una pendiente necesaria para facilitar el desagüe.

Es además necesario que en la zona del cubeto no existan bombas y equipos que pueden

ser causas de escapes o de incendios en ese área, que debe ser considerada como

peligrosa.

• Refrigeración de los recipientes con agua

El agua contra incendios deberá rociar todo el depósito pero en especial su parte

superior en contacto con la fase vapor en donde pueden alcanzarse fácilmente

temperaturas críticas.

Tal rociado de agua deberá formar parte de la instalación fija de agua contra incendios:

Instalación de rociados automáticos (sprinklers) a través de una red envolvente que

pulverice el agua sobre toda la superficie del depósito.

Instalación de rociado automático desde la parte superior. Si bien el primer sistema

permite una mejor distribución del agua, es fácilmente vulnerable ante un incendio;

en cambio el segundo al disponer de una sola tubería es más fácil de proteger.

La red de agua contra incendios debe estar protegida contra este riesgo, mediante

canalizaciones protegidas (semienterradas o contra ignición; en los tramos aéreos de

acceso a los depósitos).

Page 70: Anal Riesgo Hazop

56

Complementariamente deberán existir monitores de agua o espuma contra incendios.

• Aislamiento térmico de recipientes

El enterramiento es obviamente el sistema más seguro de aislamiento.

Los sistemas de revestimiento son muy diversos, tales como: lanas de vidrio,

hormigones especiales, pinturas intumescentes, etc.

Hay que tomar en cuenta que un recipiente expuesto a un incendio puede resistir a una

BLEVE entre unos 10 minutos para fuego directo y cercanos a 1 hora para fuegos no tan

próximos.

Prevención de roturas en las paredes de los depósitos.

Es evidente que los depósitos que contienen gases licuados a presión deben estar

sometidos a un riguroso control periódico de espesores y grado de corrosión tanto

interior como exterior. Las medidas de control deben extremarse en las soldaduras por

la posible existencia de defectos y por ser éstos los puntos más vulnerables.

Es necesario prever los posibles impactos mecánicos sobre las superficies de los

recipientes ya que una perforación de los mismos ocasionaría una descenso brusco de

presión que, junto con unas condiciones térmicas adversas, podría originar la BLEVE.

Los revestimientos de tipo resistente indicados para el aislamiento térmico, también

sirven de protección contra impacto, lo mismo que los aislamientos tipo lanas de vidrio,

que producen un efecto amortiguador.

Page 71: Anal Riesgo Hazop

57

Para vagones o camiones-cisterna, además de lo anterior se recomienda reforzar la

estructura portante para minimizar los efectos de choques o vuelcos, al tiempo que se

exijan velocidades menores de circulación y evitar en lo posible el tránsito por zonas

habitadas.

Sistemas retardantes de la nucleación espontánea.

Son sistemas modernos, que aún están en fase de experimentación. Uno de ellos

consiste en un enrejillado metálico formado por láminas expandidas de una aleación de

aluminio en forma de coldillas hexagonales, aplicado en el interior de los recipientes. Se

consiguen los siguientes efectos:

a. En caso de incendio, el calor recibido en la superficie del recipiente se distribuye

por toda la masa del líquido y del gas retrasando la aparición de fisuras en el

depósito y retardando la nucleación.

b. Al lograrse una mejor distribución del calor recibido la presión no aumentará tan

rápidamente como cuando se calienta mayormente la fase gas y por tanto se

retrasará el fallo del recipiente.

Otro sistema es la adición al fluido a proteger de pequeñas partículas de materiales

gelificados o líquidos que se comporten como geles (partículas de hielo, alcoholes

helados, etc., < 1 µm) dispersados homogéneamente en toda la masa del líquido.

Otras Precauciones:

Controlar el grado de llenado máximo del recipiente.

Proteger los recipientes contra impactos (choques, proyectiles procedentes de otras

explosiones, etc.).

Page 72: Anal Riesgo Hazop

58

Vaciar la fase líquida del recipiente para retrasar el calentamiento de su contenido y

que este produzca un incendio a su alrededor.

Presencia en el líquido de medios que eviten o retrasen la nucleación espontánea

(mallas metálicas, etc.).”25

2.2.15 Tipos de Fuego

2.2.15.1 Definición de Fuego

Es una combustión caracterizada por una emisión de calor acompañada de humo, de

llamas o de ambos.

El fuego no puede existir sin la integración simultanea del combustible (material que

arde), comburente (oxigeno del aire) y la energía de activación (chispas mecánicas,

soldaduras, cortocircuitos, etc.)

Si falta alguno de estos elementos la combustión y por lo tanto el fuego no existe, a

cada uno de estos se le ha agrupado en el denominado TRIANGULO DE FUEGO, que

es la representación esquemática de una llama.

Además existe la reacción en cadena, que interviene y se relaciona entre los tres

elementos. Si se interrumpe la transmisión de calor de unas partículas a otras del

combustible, no será posible la continuación del fuego, es por eso que juntando este

25 Instituto Nacional de Seguridad e Higiene del Trabajo.http://www.mtas.es/insht/ntp/ntp_294.htm

Page 73: Anal Riesgo Hazop

59

elemento a los anteriores; tendremos el TETRAEDRO DEL FUEGO, que representa

esquemáticamente una combustión con llama.

TRETAEDRO Y TRIANGULO DEL FUEGO

Fuente: STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Capitulo II, Pág. 57,Figura 2.4, 1998. Elaborado por: Andrés Mantilla

2.2.15.1.1 Definición de Combustión

La combustión es una reacción de oxidación entre combustible y un comburente,

iniciada por cierta energía de activación y con desprendimiento de calor. Lo que se

queman son los vapores del producto sólido o líquido.

Con llamas Sin llama (en brasas)

Temperatura Oxígeno

Combustible

Reacción en cadena o efecto dominó

Combustible

Oxígeno Temperatura

Y /O

Difusión y reignición continua automática lograda a los niveles de temperatura de la llama

El oxígeno se encuentra en la superficie de contacto del combustible incandescente

Combustible en forma de vapor y /o gas El combustible adopta la

forma de sólido

Page 74: Anal Riesgo Hazop

60

Combustible: Sustancia que en presencia de oxígeno y aportándole una cierta energía

de activación, es capaz de arder. Por su naturaleza se clasifican en:

Combustibles sólidos: Madera, plástico, textiles, etc.

Combustibles Líquidos: Gasolina, Diesel, Aceites, alcoholes, disolventes, etc.

Combustibles Gaseosos: Gas Natural, GLP, metano, propano, butano, hidrógeno,

etc.

Comburente: Es la propiedad de una sustancia que puede iniciar o mantener una

reacción de oxidación con y en presencia de un combustible. Se considera al oxígeno

como comburente típico. Existen otros como el ácido perclórico, el ozono, el peróxido

de hidrógeno, etc.

Energía de activación: Es la energía necesaria para que la reacción se inicie. Las

fuentes de ignición que proporcionan esta energía son: Sobrecargas o cortocircuitos

eléctricos, rozamiento entre parte metálicas, equipo de soldadura, estufas, reacciones

químicas, chispas, etc.

2.2.15.1.2 Resultados de una combustión

Humo: Conjunto visible de partículas sólidas y líquidas en suspensión , en el aire o en

los productos volátiles, resultantes de una combustión o pirolisis.

Color Blanco o gris pálido: Indica que arde libremente.

Negro o gris oscuro: Normalmente fuego caliente y falta de Oxígeno.

Amarillo, rojo o violeta: Indica la presencia de gases tóxicos.

Page 75: Anal Riesgo Hazop

61

Llama: Zona de combustión en fase gaseosa con emisión de luz.

Calor: Es el Flujo de energía entre dos cuerpos con diferente temperatura.

Transmisión de calor: Entre las formas más importantes en que el fuego se transmite,

ya que son las causas más comunes de incendio, son las siguientes:

Conducción: El calor se propaga por conducción cuando hay contacto directo entre el

cuerpo caliente y el cuerpo frío, o cuando entre ambos existe un medio material no

interrumpido. Son propias de los cuerpos sólidos.

Convección: Se produce por el traslado de partículas materiales, en el interior de un

fluido, debido a las diferencias de densidad, se mueve desde las zonas calientes a las

frías. Es la forma de conducción del calor única de los líquidos y gases.

Radiación: Es el proceso de transmisión de calor de un cuerpo a otro, a través de un

espacio. El calor radiado no es absorbido por el aire, por lo que viajará en el espacio

hasta encontrar un cuerpo opaco que sí lo absorba.

Contacto Directo de la llama: Cuando una sustancia es calentada hasta el punto en que

emite vapores inflamables. Estos vapores, al entrar en combustión, hacen que ardan las

sustancias de su alrededor.

Gases: Los gases son el producto resultante de la combustión.

Page 76: Anal Riesgo Hazop

62

2.2.15.2 Tipos de Fuego:

CLASIFICACIÓN DEL FUEGO

TIPO CARACTERÍSTICA

A Son los producidos por combustibles sólidos. Ej.: Carbón , Madera,

Tejidos , etc. Retienen oxígeno en su interior formando brasas.

B

Son los generados por combustibles líquidos, tales como gasolinas,

aceites, pinturas, grasas o aquellos sólidos que a la temperatura de

ignición se encuentran en estado líquido, como asfaltos, parafinas, etc.,

solamente arden en su superficie ya que están en contacto con el O2 del

Aire.

C Son los producidos o generados por sustancias gaseosas Ej.: propano,

metano, hexano, butano, etc.

D

Son los generados por metales combustibles Ej.: Magnesio, sodio,

aluminio en polvo. Se encuentran dentro de este tipo los de energía

eléctrica.

Fuente: PETROINDUSTRIAL, Complejo Industrial Shushufindi, Instructivo No 1, Fuego, Página 7. Elaborado por: Andrés Mantilla.

Page 77: Anal Riesgo Hazop

63

2.3 Higiene Industrial

2.3.1 Definición de Higiene Industrial

Es la ciencia de la anticipación, la identificación, la evaluación y el control de los

riesgos que se originan en lugar de trabajo o con relación con él y que pueden poner en

peligro la salud, causar insatisfacción laboral o molestias a la comunidad.

2.3.2 Definición de Riesgo

Se denomina riesgo a la probabilidad de que un objeto, material, sustancia o fenómeno

pueda potencialmente desencadenar alguna perturbación en la salud o integridad del

trabajador, así como una pérdida material o económica.

2.3.3 Factores de Riesgo

2.3.3.1 Clasificación de los agentes

Entre los principales y más importantes para el estudio tenemos:

a. Riesgo Físico.- Son manifestaciones energéticas, cuya presencia en el ambiente

laboral puede ocasionar un riesgo :

Ruido: Cualquier sonido no deseado que cause a una persona un efecto negativo en

su bienestar físico, psíquico y social, en el lugar de trabajo.

Page 78: Anal Riesgo Hazop

64

Vibraciones mecánicas: Tiene similitud con el ruido en algunos parámetros tales

como: frecuencia, amplitud, tiempo de exposición y continuidad. Estos son causados

especialmente por trabajo con maquinas motorizadas.

Iluminación Deficiente: Consiste en la falta o carencia de luz en los lugares que sea

de extrema necesidad este elemento para laborar.

Temperatura Anormal: Exceso de calor o frío en las instalaciones que necesitan esta

variable, y que pueden causar graves afecciones al organismo de las personas.

Radiaciones Ionizantes: Son las producidas por elementos radioactivos y que son

particularmente usados en industrias de nivel científico y tecnológico avanzados.

Ej.: Los rayos X, rayos alfa, beta, gamma.

Radiaciones No Ionizantes: Son las radiaciones emitidas por elementos no

ionizantes y que son comúnmente producidos y utilizados en la industria

tradicionales. Ej.: Rayos ultravioletas, infrarrojos, láser, microondas.

Presiones Anormales: Son aquellas producidas por particularmente por cambios

bruscos en la presión se da en trabajos en alturas o en sub-suelo.

Page 79: Anal Riesgo Hazop

65

CUADRO DE DESCRIPCIÓN DE PELIGRO DE AGENTES FÍSICOS,

FUENTES Y CONSECUENCIAS

Agente Físico Fuente Consecuencias Página 1

Ruido Excesivo

Se produce en equipos que deben

generar una gran cantidad de

energía: bombas,

turbogeneradores, compresores, ,

y estos a su vez producen ruido

(normalmente mayor a

85dBA)26; durante 8 horas de

trabajo.

Efectos agudos como: Problemas

en comunicación, disminución de

concentración, reducción de

concentración, somnolencia.

Pérdida auditiva; temporal o

crónica .

Vibración

Excesiva

En trabajos con perforadoras,

compactadoras,

Turbogeneradores, Compresores,

tractores, escavadoras.

Trastornos circulatorios, afección

al Sistema Nervioso Periférico,

Central y Musculoesquelético.

Temperatura

Anormal

Muchas Industrias en donde se

necesitan equipos que generen

calor o frío, calderas, hornos,

Soldadura, cuartos fríos , etc. y

se han fijado límites permisibles

entre 10 y 25 grados centígrados

como mínimos y máximos

respectivamente.

Por exceso de calor: elevación de

temperatura corporal, delirio,

vértigo, convulsiones, cese

sudoración, Hipertermia: Shock y

Muerte.

Por exceso de Frío: Necesidad de

actividad muscular, Hipotermia:

Congelamiento, Shock y Muerte.

26 Db: Decibeles de ruido en escala A de sonómetro.

Page 80: Anal Riesgo Hazop

66

Agente Físico Fuente Consecuencias Página 2

Radiaciones

Ionizantes y No

Ionizantes

Excesivas

La radiación ionizante es

producido por trabajos realizados

en Reactores nucleares, tubos de

rayos X y dentales, aceleradores

de partículas, radioisótopos, etc.

La radiación no ionizante como

la radiación ultravioleta(UV) se

produce en trabajos de :

Soldadura con Arco eléctrico,

tratamiento de tientes, colas,

pinturas, desinfección; control de

productos. La radiación

Infrarroja (IR) es producida en :

Hornos, soplado de vidrio.

Láseres: Comunicaciones,

cirugía y construcción.

El efecto crónico más grave es el

cáncer, en niveles más bajos

dermatitis y daños al sistema

hematológico. Los laceres pueden

producir: lesiones oculares y

dérmicas. Bajos niveles de

exposición a rayos UV e IR por

largo tiempo pueden causar

cáncer e infertilidad en la mujer

Presiones

Anormales

Construcción de torres altas en

Refinerías, trabajos de

construcción, vuelo en aviones,

trabajos en submarinos o bajo el

mar.

Hipobaria o caída de presión al

momento de subir e Hiperbaria

que es el aumento de presión la

bajar a lugares profundos

produciendo mareos, shock.

Fuente: ACGIH, TLVs and BEIs Handbook, Año 2002, Págs 99-179. Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 81: Anal Riesgo Hazop

67

b. Riesgo Químico.- Representan las sustancias químicas que se encuentran el

ambiente laboral y que penetran en el organismo ya sea por inhalación, absorción de la

piel o ingestión. El efecto puede ser agudo, crónico o ambos, entre los más importantes

tenemos:

Aerosoles: Son partículas suspendidas en un medio gaseoso

Aerosoles Sólidos: Son partículas sólidas suspendidas en el aire como Polvos y

Humos.

Aerosoles Líquidos: Son partículas Liquidas suspendidas en el aire como las

Nieblas.

Gases: Son sustancias que están en estado gaseoso en condiciones normales (0oC y 1

atm.) pueden pasar a estado líquido o sólido por efecto combinado de un aumento de

presión y disminución de la temperatura.

Vapores: Son la forma gaseosa de sustancias que normalmente se encuentran en

estado líquido o sólido a temperatura ambiente y presión normal.

Polvos: Se componen de partículas inorgánicas y orgánicas que se producen en

procesos mecánicos, que pueden clasificarse como inhalables, torácicas o

respirables dependiendo del tamaño de la partícula (menor o igual a 10 micras). El

hombre puede ver partículas de diámetro mayor a 50 micras por lo que las partículas

respirables son invisibles.

Page 82: Anal Riesgo Hazop

68

Humos: Esta formado por partículas sólidas vaporizadas a elevada temperatura y

condensadas en pequeñas partículas, se producen particularmente en procesos de

calor y combustión ( tamaño de partícula de 1-2 micras y menores).

Nieblas: Estas están compuestas por gotas de líquido en suspensión, que se forman

por condensación del estado gaseoso al pasar al estado líquido o por la ruptura de un

líquido en un estado disperso por salpicadura, formación de espuma.

Líquidos: Pueden estar compuestos de una sustancia pura o de una solución de dos o

más sustancias.

CUADRO DE DESCRIPCIÓN DE PELIGRO DE AGENTES QUÍMICOS, FUENTES

Y CONSECUENCIAS

Agente químico

Fuente

Consecuencia Pág. 1

Corrosión Trabajos con ácidos

concentrados y álcalis.

Destrucción de tejidos,

daños en la piel, ojos y

sistema digestivo.

Irritación

Piel: Ácidos, álcalis,

disolventes, y aceites.

Respiratoria: Aldehídos, polvo

alcalino, amoníaco, cloro.

Irritantes de la piel:

Inflamación de tejidos,

dermatitis, Irritación

respiratoria: Edema

pulmonar

Page 83: Anal Riesgo Hazop

69

Agente químico

Fuente

Consecuencia Pág. 2

Reacciones Alérgicas

Piel: resina, formaldehído,

cromo, níquel, tientes

inorgánicos, epoxídicos.

Respiratorias: isocianatos,

formaldehído, polvos de

bosques tropicales, níquel.

Reacciones alérgicas,

dermatológicas o

respiratorias.

Asfixia

Asfixiantes simples: metano,

etano, hidrógeno, helio.

Asfixiantes químicos: CO27,

Nitrobenceno, cianuro de

hidrógeno, sulfuro de

hidrógeno.

Falta de oxigenación a los

tejidos, impiden el

transporte de oxígeno a la

sangre (mínimo 19,5% de

O2)28.

Cáncer

Conocidos: Benceno, cloruro

de vinilo, bencidina, polvo de

madera dura.

Probables: Formaldehído,

dicromatos, berilio.

Leucemia (Benceno),

Angiosarcoma de hígado

(Cloruro de vinilo), cáncer

de vejiga (Bencidina),

Efectos en el sistema

reproductor

Manganeso, disulfuro de

carbono, éter monometílico y,

mercurio, CO, Plomo,

disolventes.

Disminución de las

funciones sexuales y

reproductoras de las

personas.

27 CO: Monóxido de Carbono 28 O2: Oxígeno

Page 84: Anal Riesgo Hazop

70

Agente químico

Fuente

Consecuencia Pág. 3

Agentes tóxicos

sistémicos

Cerebro: Disolventes, plomo,

mercurio, manganeso.

Sistema nervioso periférico: n-

hexano, plomo, arsénico,

Sistema hematopoyético:

Benceno, éteres de etilenglicol.

Riñón: Cadmio, plomo,

mercurio,

Pulmón: Sílice, amianto,

polvos de carbón

Estos agentes causan

lesiones en los órganos y

sistemas del organismo

principalmente descritos, y

a muchos otros.

Fuente: ACGIH, TLVs and BEIs handbook, Año 2002, Págs. 99-179. Elaborado por: Andrés Mantilla c. Riesgo Biológico.- Pueden definirse como polvos orgánicos de distintas fuentes de

origen biológico como virus, bacterias, hongos, parásitos, insectos:

Virus: entidades orgánicas compuestas tan sólo de material genético, rodeado por

una envoltura protectora. Son más pequeñas que las bacterias.

Hongos: grupo diverso de organismos unicelulares o pluricelulares que se alimentan

mediante la absorción directa de nutrientes.

Bacterias: nombre que reciben los organismos unicelulares y microscópicos, más

pequeños que los hongos, carecen de núcleo diferenciado y se reproducen por

división celular sencilla.

Page 85: Anal Riesgo Hazop

71

Parásitos: cualquier organismo que vive sobre o dentro de otro organismo vivo, del

que obtiene parte o todos sus nutrientes, sin dar ninguna compensación a cambio al

hospedador.

Insectos: clase de artrópodos que existen en gran abundancia en el planeta tierra y

que cumplen funciones diversas en la naturaleza tanto ventajosas (Ej.: La abeja:

produce miel para el consumo humano) como desventajosas (Ej: el mosco

“sancudo”: transmite y prolifera enfermedades).

CUADRO DE DESCRIPCIÓN DE PELIGRO DE AGENTES BIOLÓGICOS,

FUENTES Y CONSECUENCIAS

Agente Biológico Fuente Consecuencias

Peligros Infeccioso

Trabajos en hospitales,

comedores, laboratorio,

trabajos en zonas tropicales.

Hepatitis B, tuberculosis,

carbunco, brucelosis,

tétanos, salmonella.

Organismos Viables y

toxinas

Los organismos crecen en

las Fabricas de algodón,

plantas de tratamientos de

agua y fangos residuales.

Bisinosis

Alérgenos Biógenos Procesos de fermentación,

Producción de fármacos,

Dolor muscular, luego se

convierte en Asma,

Alveolitis alérgica, Rinitis,

Conjuntivitis.

Fuente: OSHA Technical Manual, Section VI, Chapter 1 Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 86: Anal Riesgo Hazop

72

2.3.4 Detección de Riesgo

2.3.4.1 Medios de Detección

Los entre los medios más importantes para la detección de los riesgos son los órganos

de los sentidos:

Los ojos (Vista)

Los oídos (Audición)

La nariz (Olfato)

La boca (Gusto)

La piel (Tacto)

Existen productos incoloros, inodoros e insípidos que son difíciles de detectar por las

vías mencionadas, es por esos existen los equipos detectores de contaminantes químicos

y físicos:

Tubos colorimétricos

Detectores químicos de humo, de oxígeno, etc.

Explosímetros

Page 87: Anal Riesgo Hazop

73

2.3.5 Vías de Ingreso al Organismo de las sustancias Tóxicas

2.3.5.1 Clasificación

Vía Respiratoria: Es la vía más importante debido a que las personas siempre estamos

respirando, los agentes químicos y biológicos son los que pueden ser inhalados

principalmente y traen consigo problemas muy graves.

Datos importantes:

El hombre respira un promedio de un metro cúbico por hora o un kilogramo de

aire/h.

Debe existir el 19,5% de O2 mínimo en el trabajo.

Vía Cutánea: Es la segunda vía de ingreso más importante debido a que la absorción es

inevitable a través de la piel. Los ojos forman también parte de esta vía y son los

causantes de una serie de problemas y afecciones graves.

Datos importantes:

Las personas tenemos 1.7-1.8 metros cuadrados de superficie corporal.

Es una vía neta de absorción para algunos contaminantes como solventes, pesticidas

y otros.

Page 88: Anal Riesgo Hazop

74

Vía Digestiva: La tercera más importante vía de ingreso es a través de la ingestión; es

una vía poco común de absorción de gases y vapores, pero puede ser importantísima en

agentes químicos, puede darse al comer o fumar con las manos contaminadas.

2.3.6 Los Límites Permisibles (TLV´s)

2.3.6.1 Concepto de TLV (Threshold Limit Values/ Valores Límite umbral)

Según la ACGIH y la OSHA “Son valores o concentraciones de las sustancias por

debajo de las cuales la gran mayoría de sujetos pueden trabajar durante su vida

laboral (30 años) sin que se vea afectada su salud”. 29

En el caso de las exposiciones atmosféricas, existen tres tipos de TLV:

1) TLV-TWA: es la exposición o concentración media ponderada en el tiempo durante

un período de ocho horas (8h) al día o cuarenta horas (40h) a la semana.

Formula: )(8

...2211 PeligrosoNoTWATLVh

tCtCtC nn −−≤++

(1)

)(8

...2211 PeligrosoTWATLVh

tCtCtC nn −>++

(2)

Aplicado para Dosis la Formula sería:

)(1)(8

...2211 PeligrosoNoTWATLVh

tCtCtC nn −≤−++

(3)

)(1)(8

...2211 PeligrosoTWATLVh

tCtCtC nn >−++

(4)

29 Fuente: ACGIH, TLVs and BEIs handbook, Año 2002, Pág. 4.

Page 89: Anal Riesgo Hazop

75

En donde:

C: Concentración en miligramos por metro cúbico (mg /m3) o partes por millón (ppm)

t: Es el tiempo de exposición en horas

2) TLV-STEL : Es el límite de exposición a concentraciones de contaminantes media a

corto plazo: durante quince minutos (15 min.) y que no deberán repetirse por más de

cuatro veces al día, siempre que estén espaciadas por sesenta minutos (60 min.) como

mínimo, para proteger contra efectos crónicos a la salud. Se deberá verificar que no se

supere el TLV-TWA.

Límites Permisibles de Algunos Contaminantes Atmosféricos

TLV-TWA CPP TTLV-STEL Sustancia Exposición 8h Exposición 15 min.

IDHL

Acetaldehído 100 150 1000 ppm Anilina 2 ppm ¬ 100 ppm Ácido Sulfurico 1 mg/m3 3 mg/m3 80 mg/m3 Ácido Sulfhídrico 10 mg/m3 E 300 mg/m3Benceno 0,5 ppm 2,5 ppm 3000 ppm Butano 800 ppm ¬ ¬ Cloro 0,5 ppm 1 ppm 30 ppm Clorobenceno 10 ppm ¬ 2400 ppm Dióxido de Azufre 2 ppm 5 ppm 100 ppm Dióxido de Carbono 5000 ppm 30000 ppm 50000 ppmDiesel 100 mg/m3 ¬ 10000 ppmEtil mercaptano 0,5 ppm ¬ 2500 ppm Gasolina 300 ppm 500 ppm ¬ Gas G.L.P 1000 ppm ¬ 19000 ppmHeptano-N 400 ppm 500 ppm 5000 ppm Metil mercaptano 0,5 ppm ¬ 400 ppm Monóxido de carbono 25 ppm ¬ 1500 ppm Plomo, Polvos y Vapores 0,15 mg/m3 ¬ 700 mg/m3Propano 2500 ppm ¬ 20000 ppmTetraetilo de Plomo 0,1ppm ¬ 40 mg/m3 Tetracloronaftleno 2 mg/m3 ¬ 2 mg/m3 Tolueno 50 ppm ¬ 2000 ppm Fuente: ACGIH, TLVs and BEIs handbook, Año 2002, Pág. 13-58. Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 90: Anal Riesgo Hazop

76

3) TLV-C (Ceiling o Techo): Son los límites para proteger contra sustancias químicas

que producen asfixia o irritación inmediata, además de proteger contra efectos agudos

en la salud. Estos valores no deberán ser superados en ningún instante sin EPI.

2.3.6.2 Concepto de IDHL (Inmediatly Dangerous to Life and Health/

Inmediatamente peligros para la salud y la vida)

Son concentraciones por encima de los cuales ya peligra la salud y la vida de una

persona por sus efectos agudos. Algunos ejemplos se encuentran citados en la tabla

anterior.

Cabe destacar, que existen otros valores aceptados internacionalmente y se ocupan en

algunos países del mundo, se citan algunos:

Las OEL (Occupational Exposition Limit/ Limites de Exposición Profesional)

adoptado por Estados Unidos, Reino Unido y cincuenta países, es han establecido

estas para exposiciones atmosféricas a gases, vapores y partículas pero no para

exposiciones con agentes biológicos.

La NIOSH del departamento de Salud y Servicios Humanos de Estados Unidos ha

propuesto sus propios límites, llamados Límites de Exposición Recomendados

(REL).

La OSHA, dá límites oficiales para los Estados Unidos (PEL).

Los límites para la Comunidad Europea son las MAK (Concentraciones Máximas

Admisibles), las cuales son similares a los TLV Americanos y que se utilizan en

Page 91: Anal Riesgo Hazop

77

dicho país y cuentan con la aceptación de algunos países de Europa Oriental

principalmente.

El Ecuador a adoptado los límites de la ACGIH o TLV´s.

2.3.6.3 Umbral del Olor

Son concentraciones mínimas desde las cuales las sustancias pueden ser identificadas

por el olfato. Ej.: La Gasolina tiene un umbral de olor de 3 ppm y un TLV de 300 ppm;

esto quiere decir que si bien se perciben rápidamente sus olores, el daño a la salud se

daría cuando existan concentraciones mayores a 300ppm.

2.3.7 Efectos al Organismo

2.3.7.1 Clasificación

Efectos Aditivos: Se dan para sustancias presentes en el ambiente laboral y que

afectan al mismo órgano blanco, y consiste en la sumatoria de los cocientes entre las

concentraciones y los límites máximos permitidos. Algunos contaminantes son:

Tolueno, Xileno, Acetato de Etilo, Alcohol Isopropílico, etc.

Formula:

1...2

2

1

1 ≤++n

n

TLVC

TLVC

TLVC

(Sin Riesgo) (5)

Cuando esta sumatoria es mayor a 1 existe riesgo a la salud.

Page 92: Anal Riesgo Hazop

78

Efectos Independientes: Son aquellos que afectan a diferentes órganos blancos.

Algunas concentraciones pueden ser Plomo, ácido sulfúrico, polvo de sílice, ruido, etc.

Efectos Potenciadores: Son aquellos efectos individuales de aquellas

concentraciones que se multiplican o se potencian al mezclarse o juntarse con otros

contaminantes. Algunos casos: Exposiciones de Asbesto y hábito de fumar.

2.3.8 Efectos de los contaminantes químicos

2.3.8.1 Clasificación

CUADRO DE EFECTOS DE LOS CONTAMINATES QUÍMICOS

EFECTO TIEMPO

AGUDO Exposiciones a altas concentraciones en cortos períodos de

tiempo(minutos, horas)

SUB-AGUDO O SUB-

CRÓNICO Exposiciones en tiempos mayores (semanas /meses)

CRÓNICOS Exposiciones durante largos períodos de tiempo (años).

Fuente: ACGIH, TLVs and BEIs handbook, Año 2002, Pág. 71-73. Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 93: Anal Riesgo Hazop

79

2.3.9 Efectos de los efectos Tóxicos

2.3.9.1 Clasificación

2.3.9.1.1 Irritantes: Son aquellos que producen y causan en el trabajador irritación en

las mucosas húmedas, principalmente en la piel, el sistema respiratorio y los ojos.

Irritantes del Tracto Respiratorio Superior: Son aquellos que afectan la zona de la

nariz, la boca, laringe, faringe. Las sustancias que afectan principalmente a este, son

gases muy solubles. Las compuestos pueden ser: Cloro, Hidróxido de amoníaco, Gas

lacrimógeno.

Irritantes de los Pulmones: Son aquellos que afectan exclusivamente a los pulmones,

y las sustancias que las afectan son compuestos menos solubles y que se retienen en los

pulmones. Los compuestos que afectan son: Gases Sulfurosos, Gases Nitrosos, Ozono.

2.3.9.1.2 Asfixiantes: Son los que no permiten la oxigenación de las células en el

organismo de las personas, y se clasifican en:

Asfixiantes Simples o Físicos: Son aquellos que desplazan o absorben el oxígeno del

aire. Los productos que contienen propanos y butanos son los que producen este efecto,

el GLP30 es una muestra real, por ello se adiciona el etil mercaptano (odorizante) para

detectar una fuga de gas cuyos componentes son inodoros.

30 GLP: Gas Licuado de Petróleo

Page 94: Anal Riesgo Hazop

80

Asfixiantes Químicos:

Son aquellos que dañan la hemoglobina de la sangre. El principal compuesto es el

monóxido de carbono; el cual tiene afinidad aproximadamente de 310 veces mayor con

la hemoglobina que el oxígeno sin embargo es reversible, además también existe el

Ácido Cianhídrico que ingresa por la piel y por inhalación y que causa un daño

permanente a la hemoglobina, y el Ácido sulfhídrico (SH2) que produce daños en el

sistema olfativo principalmente y puede causar un paro respiratorio a altas temperaturas

concentraciones.

2.3.9.1.3 Anestésicos y narcóticos:

Son aquellos que se derivan principalmente de las cadenas de Hidrocarburos como el

Tolueno y el Xileno, también existen otros como el Thiner, Percloroetileno,

Cloroformo, Tricloroetileno todos estos que causan daños importantes al Sistema

Nervioso Central, además son irritantes y todos producen descoordinación, pueden

causar accidentes.

Los Anestésicos y Narcóticos se clasifican en:

• Hidrocarburos Saturados. Ej.: Hexano

• Hidrocarburos Halogenados. Ej.: Tricloroetileno

• Hidrocarburos Aromáticos. Ej.: Tolueno

• Ésteres. Ej.: Acetato de Etilo

• Cetonas. Ej.: MEC (Metil Etil Cetona)

• Alcoholes. Ej.: Alcohol Isopropílico

Page 95: Anal Riesgo Hazop

81

2.3.10 Efectos Sistémicos

2.3.10.1 Clasificación

CUADRO DE DIFERENTES EFECTOS SISTÉMICOS

SISTEMA SUSTANCIA / ELEMENTO ENFERMEDAD

Hematopoyético benceno

plomo

Leucemia, Cáncer

anemia

Óseo níquel

cromo hexavalente

cáncer huesos

osteoporosis

muscular plomo atrofiamiento de músculos

reproductor

plomo

pesticidas

mercurio

daño espermatozoides

malformaciones

nervioso central Plomo y solventes saturnismo

respiratorio oxido de sílice

oxido ferroso

silicosis

siderosis

Fuente: ACGIH, TLVs and BEIs handbook, Año 2002, Pág. 13-61. Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 96: Anal Riesgo Hazop

82

2.3.11 Efectos Cancerígenos

2.3.11.1 Clasificación

CUADRO DE EFECTOS CANCERÍGENOS

ESCALA, Ejemplos CONSECUENCIA

A1 (Asbesto, Benceno, Cromatos de

Zinc) Cancerígeno humano probado.

A2 (1,3 Butadieno, Tetraclorometano,

oxido de etileno, Formaldehído) Sospecha de cancerígeno humano.

A3 (Plomo, Anilina, Clorobenceno,

Diesel, Gasolina)

Es cancerígeno probado en animales, a

altas dosis

A4 (Cloro, Diclorobenceno, Dióxido de

azufre)

Puede ser cancerígeno, no se ha probado

en humanos ni en animales.

A5 (Tricloroetileno) No es cancerígeno pero es necesario

realizar más estudios epidemiológicos.

Fuente: ACGIH, TLVs and BEIs handbook, Año 2002, Pág. 13-61. Apéndice A: Cancerígenos. Elaborado por: Andrés Mantilla

2.3.12 El Efecto Tóxico

Es aquel efecto que depende o está en función de las siguientes variables y se expresa

como: )...,,,( 4321 nXXXXXf en donde:

X1: Concentración de la Sustancia (ppm, mg/m3) o Dosis.

X2: Peligrosidad de la sustancia (naturaleza química), tipo de sustancia.

Page 97: Anal Riesgo Hazop

83

X3: Tiempo de exposición (horas, días, meses, etc.)

X4: Susceptibilidad personal (condición física, genética, edad, género, hábitos)

X5: Vía de Ingreso (respiratoria, cutánea, digestiva)

2.3.12.1 Concentración Letal 50 (CL50): Es la concentración inhalada de un producto

que es capaz de producir la muerte del 50% de los individuos de la muestra, en un

período de tiempo .Se expresa en partes por millón (PPM) para gases y vapores, en

miligramos por metro cúbico (mg /m3) para polvos.

2.3.12.2 Dosis Letal 50 (DL50): Es la dosis inyectada, que provoca la muerte del 50%

de los individuos de la muestra. Se expresa en miligramos de tóxico por kilogramos del

individuo (mg /kg).

2.3.12.3 Partes por Millón: Parte del contaminante en un millón de partes de aire. Se

expresa en miligramos por metro cúbico (mg/m3) o en partes por millón (PPM).

Se utiliza la siguiente expresión para el cambio de unidades:

46.24)(

3

PMppmmmg

= (6)

En donde:

PM: Es el peso molecular del contaminante.

2.3.13 Higiene de Campo

Es la encargada de realizar los estudios de identificación y evaluación de los factores de

riesgo en el lugar mismo de trabajo, y se estudia la detección de contaminantes y tiempo

Page 98: Anal Riesgo Hazop

84

de exposición, medición directa con equipos y toma de muestras, comparación de

estándares.

Existen formatos y códigos para identificación de materiales peligros normados por los

organismos internacionales como la OSHA y la ACGIH:

Material Safety Data Sheet (MSDS): Hojas de Seguridad para manejo seguro de

materiales.

Product Identification Number (PIN): Número de Identificación del producto.

UN number: Número Estándar de la Naciones Unidas para materiales peligrosos.

CAS (Chemical Abstracts Service) number: Posee cuatro dígitos y sirve para

identificar productos peligrosos e identifica las especificaciones del producto.

Equipos de medición Directa

EQUIPO DE MEDICION DIRECTA

FUNCIÓN Pág. 1

Sonómetro o Decibelímetro

Mide el nivel de ruido (decibeles) en el

lugar de trabajo.

Medidor de bandas de octava

Mide el tipo de ruido (grave-agudo), y se

acopla al sonómetro

Tubos colorimétricos y Bomba

muestreadora

Mide El nivel de contaminantes (mg /m3)

en la atmósfera laboral.

Page 99: Anal Riesgo Hazop

85

EQUIPO DE MEDICION DIRECTA

FUNCIÓN Pág. 2

Luxómetro Mide el nivel de iluminación (luxes) que

hay en el lugar de trabajo

Explosímetro

Mide la cantidad de contaminante en la

atmósfera y el porcentaje de oxígeno .Sirve

para determinar el riesgo de explosión

Fuente: OSHA Technical Manual, Section II, Chapter I. Elaborado por: Andrés Mantilla

Para la toma de muestras:

Filtros

Filtros de PVC : cinco micras (5µ) de tamaño de poro para polvos y un diámetro de

37 mm de filtro.

Filtros de Esteres de celulosa: ocho micras (8µ) de tamaño de poro, para humos

metálicos y un diámetro de 37 mm de filtro.

Filtros de esteres de celulosa: 1.2 micras (1.2µ) de tamaño de poro, para asbesto y

un diámetro de 25 mm de filtro.

Bomba Personal

Bajo flujo: 0-05 l / min.

Alto flujo: 0.5-3.5 l / min.

Page 100: Anal Riesgo Hazop

86

Calibrador de Burbuja

Consta de un tubo de vidrio (capacidad para un litro)

Consta de un bulbo con agua jabonosa

Impinger

Burbujeador para gases más una solución absorbente

Para gases inorgánicos.

Tubos de carbón activado

Vapores orgánicos (Solventes).

2.3.14 Higiene de Analítica

Es la encargada de realizar la investigación y determinación cualitativa y cuantitativa de

los contaminantes que se encuentran en el ambiente laboral y se realiza en laboratorios

especializados.

Algunos de los métodos más usados son:

Cromatografía de Gases

Absorción atómica

Microscopía de Contraste de Fase

Page 101: Anal Riesgo Hazop

87

Método Gravimétrico

Cromatografía Líquida de Alta resolución (HPLC)

2.3.15 Higiene Operativa o de Control

Esta se lleva a cabo, cuando se superan los límites permisibles (TLV´s) y niveles de

acción (mitad de los permitidos; es decir TLV/2).

2.3.15.1 Etapas en el Control de los Riesgos

Fuente o Foco: Es el origen de donde se inician los agentes tóxicos.

Medio de Transmisión: Por donde se desplaza el contaminante.

Trabajador o Receptor: Es el receptor del contaminante.

2.3.16 Los Equipos de Protección individual (EPI´s)

2.3.16.1 Clasificación

CUADRO DE LOS EPI´s Y DE PARTES DEL CUERPO A PROTEGER

EQUIPO ZONA CORPORAL Pág. 1

Mascarilla Boca y Nariz: polvos, vapores orgánicos-solventes,

gases, asbesto, mezclas de químicos.

Casco Cabeza: según el riesgo, mecánico, eléctrico

Tapones y Orejeras Oídos y orejas: ruido, suciedad.

Page 102: Anal Riesgo Hazop

88

EQUIPO ZONA CORPORAL Pág. 2

Gafas de seguridad y Casco visual Ojos: limallas, arco de suelda eléctrica

Guantes de cuero, látex, neopreno,

asbesto Tacto: manos y brazos: quemaduras, cortaduras.

Calzado de seguridad con punta

de acero, Botas de caucho

Pies: protección contra energía estática, resbalones,

caídas.

Ropa de trabajo Cuerpo: protección en caso de quemaduras,

cortaduras, contacto con pesticidas.

Máscaras con respiración

autónoma

Vida: dotación de oxígeno en lugares confinados con

alta concentración de contaminantes

Protección Facial Cara: protección contra gases de suelda eléctrica,

limallas, trozos de madera.

Elaborado por: Andrés Mantilla

2.3.17 Los Centro de investigación para la Higiene Industrial

2.3.17.1 Clasificación

NIOSH: National Institute of Occupational Safety and Health, Instituto Nacional de

la Seguridad y Salud en el Trabajo. (USA)

OSHA: Occupational Safety and Health Administration, Administración de la

Seguridad y Salud en el Trabajo.(USA)

ACGIH: American Conference of Govermental Industrial Hygienist, Conferencia

del Gobierno Americano de Higienistas Industriales.(USA)

EPA: Enviromental Protection Agency, Agencia de Protección Ambiental.

INSHT: Instituto Nacional de la Seguridad e Higiene del Trabajo. (España)

Page 103: Anal Riesgo Hazop

89

IESS: Instituto Ecuatoriano de Seguridad Social. Departamento de Riesgos del

Trabajo (Ecuador).

2.4 Componentes del análisis de Riesgos

2.4.1 Definición de riesgo

Es el probabilidad de ocurrencia de eventos peligrosos y la vulnerabilidad

(predisposición intrínseca de un sujeto o elemento a sufrir daño debido a posibles

acciones externas) de los elementos expuestos a los peligros o amenazas

Se entiende : Riesgo = probabilidad de ocurrencia x frecuencia de exposición x

magnitud de las consecuencias.

El riesgo es una medida de los daños a la vida de las personas y/o pérdidas económicas,

resultante de la combinación entre frecuencia de la ocurrencia de eventos no deseados y

la magnitud de las perdidas o daños (consecuencia).

Matemáticamente: R = f(f, c)

En donde:

R: Riesgo

f: frecuencia de ocurrencia de eventos no deseados

c: Consecuencias (pérdidas y/o daños )

Page 104: Anal Riesgo Hazop

90

2.4.2 Análisis de Riesgo

El análisis de riesgos es una actividad dirigida a al elaboración de una estimación

(cualitativas o cuantitativa) del riesgo, basada en la utilización de técnicas estructuradas

y sistémicas que permitan promover la combinación de las situaciones, causas,

frecuencias y consecuencias de un accidente.

2.4.3 Evaluación de Riesgos

La evaluación de riesgos es una proceso que utiliza los resultados del análisis de riesgos

para tomar decisiones con relación a la administración del riesgo, a través de la

comparación de los criterios previamente establecidos en el análisis del riesgo.

2.4.4 Caracterización del peligro

2.4.4.1 Definición de Peligro o Amenaza

Es una o más condiciones físicas, químicas o biológicas que tienen posibilidad de

causar daños a las personas, a la propiedad, al ambiente o una combinación de todos.

Diferencia entre Riesgo y Amenaza:

El peligro es una o más condiciones que conforman una contingencia inminente de que

suceda algún daño o pérdida.

El Riesgo es la probabilidad de que ese peligro, adicionado con la vulnerabilidad que

presente el sujeto o elemento se transforme en accidente. R= P+V

Page 105: Anal Riesgo Hazop

91

En donde:

R: Riesgo

P: Peligro

V: Vulnerabilidad

El Peligro constituye un componente intrínseco de los riesgos.

2.4.4.2 Identificación del Peligro

La identificación de Peligros es una etapa que tiene como objetivo localizar las posibles

condiciones no deseadas que pueden conducir a la evidencia de un riesgo, a fin de

definirse las suposiciones que podrán acarrear consecuencias importantes.

2.4.5 Objetivos del estudio de Riesgos

Entre los más importante tenemos:

Identificar y medir los riesgos que pueden afectar a las personas, bienes, servicios y

el medio ambiente.

Complementar el estudio de riesgos en función de accidentes graves anteriores.

Analizar de las causas de los accidentes.

Discutir la aceptabilidad o no, de los riesgos, en función de los objetivos,

instalaciones y operaciones propias de la planta, así como su emplazamiento y

distribución.

Page 106: Anal Riesgo Hazop

92

Definir las medidas de prevención y protección para evitar la ocurrencia y/o

eliminar las consecuencias.

Cumplir con los requisitos normativos y legales con los que cuenta la empresa.

2.4.6 Métodos para análisis y evaluación de riesgos: Características Generales

Los métodos actuales son una herramienta valiosa para Identificar, Medir, Comparar, y

Controlar los riesgos existentes en una industria; de forma, científica, técnica y

práctica, para lo cual en todo su desarrollo se deberán perseguir los siguientes objetivos:

a) Detección completa: que no se deje escapar ningún riesgo, por mínimo que este sea,

se establecerá un equipo de trabajo multidisciplinar.

b) Complementaridad: incide en la detección completa, se deberá tener en cuenta, de

manera coordinada factores provenientes del equipo material (aparatos, sistemas de

control, máquinas) además de la mano de obra que interviene en su operación.

c) Aceptabilidad: establecer si el equipo y su operación tienen riesgos aceptables o no,

y si existen tomar las medias correctivas para el efecto.

d) Reducción escalonada de riesgo: una vez que se acepta la condición de riesgo, se

trata de reducirlo en función de una escala; en orden de importancia y dentro de los

márgenes de viabilidad.

Page 107: Anal Riesgo Hazop

93

2.4.7 Métodos Cualitativos para el análisis de Riesgos: Características

Son técnicas de análisis crítico no numérico y su objetivo principal es identificar las

causas (orígenes o fuentes), los riesgos, los efectos (incidentes y accidentes), así como

proponer las medidas a tomar.

Se emplean para el efecto diferentes herramientas lógicas y auxiliares. En algunos casos

se emplean estructuras secuenciales, causas /riesgo / efectos, que además de identificar

sirven para posibles tratamientos cuantitativos posteriores, se citan algunos métodos que

son los que más se utilizan:

Análisis Histórico de Riesgos (AHR)

Análisis Preliminar de Riesgo (APR / PHA)

Análisis “¿Qué Pasa Si...?” (QPS / WHAT IF...?)

Análisis Mediante Lista de Comprobación (ALC / CHECK LIST)

Otras utilizan barridos sistemáticos de causas / riesgo / efectos que conducen a detectar

parte de los sistemas (de proceso, de instrumentación, tuberías, etc.) entre los más

importantes podemos citar algunos:

Análisis de los Modos de Fallos y sus Efectos (AMFE / FMEA)

Análisis Funcional de Operabilidad y Peligros(AFO / HAZOP)

Análisis Cualitativo Mediante Árboles de Fallos (AAF / FTA)

Análisis Cualitativo Mediante Árboles de Sucesos (AAS / ETA)

Page 108: Anal Riesgo Hazop

94

Para el desarrollo de esta Tesis, se abordará en mayor profundidad el Caso del Análisis

Funcional de Operabilidad y Peligros.

2.4.7.1 Los análisis de Peligros y de Operabilidad en instalaciones de Proceso,

Hazard and Operability Studies (HAZOP) - Análisis Funcional de Operabilidad

(AFO).

El HAZOP o AFO, es un estudio práctico de comprobación sistémica, estricta y crítica

de todos los fallos, errores o desviaciones previsibles respecto a las condiciones

normales de operación de un proceso, estimando el potencial de peligro que este

conlleva y sus posibles efectos.

Se trata de un estudio cualitativo, para la determinación de situaciones, causas, posibles

consecuencias y las medidas a tomar. De hecho, este estudio debe ser complementado

con un estudio cuantitativo que ayude a reflejar la magnitud tangible de los posibles

efectos.

Este método identifica los procesos, procedimientos, actividades, instrumentos, equipos,

y máquinas, así como el personal que opera estas instalaciones, es decir todas las

variables susceptibles de desviación, y también como estas afectan cuando se presentan

anomalías, al normal desenvolvimiento de las actividades productivas, este método se

ha creado como una forma multidisciplinar para evaluar las condiciones de riesgo que

implican estas operaciones de una forma lógica y ordenada.

Esta técnica en la mayoría de ocasiones es aplicable a los procesos productivos de

plantas altamente peligrosas en cuanto a la complejidad y continuidad de sus procesos y

Page 109: Anal Riesgo Hazop

95

a las materias primas que se manejan, citamos como ejemplo el caso de una Refinería de

Petróleo.

La técnica consiste en analizar sistemáticamente las situaciones, las causas y las

consecuencias de las desviaciones de las variables de proceso.

2.4.7.1.1 Causas de los accidentes en instalaciones de Proceso

Las causas de los accidentes han sido agrupadas en tres categorías:

a) Fallos de Componentes

b) Desviaciones en las condiciones normales de operación

c) Falta de Organización y Errores humanos

a) “Fallos de Componentes

Pueden incluirse: El diseño inapropiado, fuerzas externas, corrosión del medio

y temperatura.

Fallos de equipos y máquinas tales como: Compresores, Calderas,

Aeroenfriadores, Bombas.

Fallos de sistemas de Control: TI, PI, FI (Indicadores de Temperatura, Presión

y Flujo respectivamente), PLC´s, Paneles de Control.

Fallos en los sistemas de seguridad propios de cada elemento: Válvulas de

seguridad, Válvulas de Alivio de Gases, Sistemas de Alivio de Presiones,

Alarmas.

Page 110: Anal Riesgo Hazop

96

Fallas en las líneas, fugas o ruptura de conexiones o juntas.” 31

b) Desviaciones en las condiciones normales de operación

Fallo o alteración incontrolada de los parámetros fundamentales del proceso

(Presión, Temperatura, Flujo, Concentraciones)

Fallo en las Instalaciones Extralocativas:

Falta o carencia de enfriamiento por parte de los Aeroenfriadores

Insuficiente aporte de las Calderas en cuanto a generación de vapor

Falla en el Sistema de Turbinas y Generadores Eléctricos

Carencia de Aire comprimido por parte de los Compresores

Fallas en el Sistema de Chimenea

Fallos en procedimientos de Paros y Arranques de unidades de proceso

Formación de impurezas, residuos o subproductos causantes de reacciones no

deseadas.

c) Falta de organización y Errores Humanos

Fallas de operación

Frecuentes falsas alarmas producidas por desconexión en los sistemas de

seguridad.

Fallas de comunicación a todo nivel

Acciones y condiciones inseguras 31 Instituto Nacional de Seguridad e Higiene del Trabajo, España, www.mtas.es/insht/ntp/ntp_238.htm , Pág.2

Page 111: Anal Riesgo Hazop

97

Realización de trabajos en Frío o en Caliente sin autorización

Desconocimiento de los riegos implícitos en las labores encomendadas

Falta de información y/o adiestramiento del personal

Problemas de Stress o carga psicológica fuerte o excesiva

2.4.7.1.2 Área de Estudio

En esta primera fase se delimita las áreas en las cuales se procederá a realizar el análisis,

al trabajar con un proceso grande (Refinería )como un macro sistema, es conveniente

dividir este en varios subsistemas (nudos del proceso productivo)de tal modo que sea

más sencilla la identificación.

Cabe citar que para el Caso de la Refinería Amazonas por ser esta de destilación

primaria, no será de mayor complejidad, el hecho de establecer y analizar los nudos de

crudo y de productos que intervienen en el proceso, sin embargo no por ser el proceso

relativamente básico, se puede descuidar todos y cada uno de los componentes

implícitos en el mismo, además sirve como referente para otros estudios en otras

Refinerías de petróleo.

2.4.7.1.3 Establecimiento de Nudos

En esta fase se identificarán los nudos claramente localizados en el proceso, de tal

forma que permita identificar los puntos claves y las condiciones de operación bajo las

cuales se lleva a cabo cada actividad.

Page 112: Anal Riesgo Hazop

98

Para esto se utilizará los Diagramas de Tuberías e Instrumentación (P&I)32, los cuales

servirán para identificar de forma exacta los nudos o puntos clave (tuberías, máquinas,

equipos, instalaciones de servicio, etc.). Cabe anotar que es posible la sustitución de la

palabra nudo, por nudo-equipo, si se considera un tramo en general.

2.4.7.1.4 Metodología de análisis del HAZOP

Para cada nudo se planteará de forma sistemática las desviaciones de las variables de

proceso: Presión, Temperatura, Flujo, etc., usando para cada variable una palabra guía.

Las palabras guía son usadas para cualificar a todas y cada una de las variables

implícitas al proceso; puesto que las situaciones son diferentes en cada instante y

diferentes a cada momento, se promueve a la buen sentido común en muchas de las

instancias del análisis.

Es por esta razón que estas palabras guía son de mucha ayuda en el momento del

estudio y entre las más utilizadas tenemos:

PALABRA-GUÍA SIGNIFICADO Pág. 1

NO

NEGACIÓN O AUSENCIA DE LAS

ESPECIFICACIONES DE DISEÑO

MÁS

AUMENTO CUANTITATIVO (Es decir

cantidades de medición Presión, Temperatura,

Flujo, etc.)

32 P&I Diagram (Pipe and Instruments)

Page 113: Anal Riesgo Hazop

99

PALABRA-GUÍA SIGNIFICADO Pág. 2

MENOS DISMINUCIÓN CUANTITATIVA (Es Decir

cantidades de medición)

MAYOR QUE O ASÍ COMO AUMENTO CUALITATIVO (Junto a función

deseada se efectúa una actividad adicional)

PARTE DE DISMINUCIÓN CUALITATIVA (Se realiza

solamente una parte de la función deseada)

INVERSO

OPOSICIÓN A LA FUNCIÓN DESEADA

(Aplicable en actividades tales como Flujo

invertido, motores invertidos)

DE OTRA FORMA

SUSTITUCIÓN COMPLETA DE LA FUNCIÓN

DESEADA (Sucede algo totalmente diferente a las

finalidades originales)

Fuente: Instituto Nacional de Seguridad e Higiene del Trabajo, España, www.mtas.es/insht/ntp/ntp_238.htm , Pág.8. Elaborado por: Andrés Mantilla

2.4.7.1.5 El Equipo de Trabajo y Sesiones HAZOP

El equipo de trabajo estará conformado por un mínimo de tres personas y por un

máximo de siete, se podrá contar con la participación de otros especialistas en las

sesiones.

Se designará un Coordinador de grupo el cual tendrá la responsabilidad de conducir las

sesiones de una forma integradora, sistemática y conciliadora en algunos casos,

procurando aprovechar al máximo el recurso humano y técnico. Este coordinador

Page 114: Anal Riesgo Hazop

100

deberá ser un técnico en seguridad, no es imprescindible que conozca a fondo el

proceso, pero si deberá estar familiarizado con el funcionamiento general del mismo.

“Entre algunas de las funciones más importantes del coordinador tenemos:

Recoger la información necesaria para el estudio

Planificar el estudio

Organizar las sesiones de trabajo estableciendo tiempos y recursos

Ser mediador en los debates

Cuidar que siempre se siga el método, sin descuidar ningún detalle

Recoger los resultados

Efectuar seguimiento de situaciones imprevistas que puedan presentarse.” 33

El grupo estará conformado de las personas que más relación tengan con el proceso

y pueden ser:

Técnico o Especialista en Seguridad e Higiene Industrial

Ingeniero o Supervisor de Operaciones

Ingeniero de Procesos

Ingeniero Químico

Ingeniero o Supervisor en Instrumentación

Ingeniero o Supervisor de Mantenimiento

Ingeniero o Supervisor de Producción

33 Instituto Nacional de Seguridad e Higiene del Trabajo, España, www.mtas.es/insht/ntp/ntp_238.htm , Pág.6

Page 115: Anal Riesgo Hazop

101

Las sesiones deberán ser coordinadas con un carácter de intensivo en tiempo y esfuerzo

por parte de los miembros, no se deberá sobre cargar las actividades, es decir las

reuniones se realizarán cada dos o tres días, esto con el afán de tener más tiempo para

recabar mayor información y de complementar el estudio con otros eventos que podrían

ocurrir.

Estas reuniones deberán estimular la creatividad y la imaginación, dando paso a la

tormenta de ideas, el cual permitirá crear un ambiente equitativo, igualitario y sin

presiones, de tal forma que las reuniones sean lo más provechosas posibles.

En grupo de trabajo de este estudio será del tipo multidisciplinar integrado por las

personas que intervienen directamente en el proceso y en el área de seguridad del

proceso productivo; tales como el supervisor de operaciones, jefe de seguridad

industrial, operadores y técnicos del área de mantenimiento principalmente, esto con el

afán de realizar un estudio complementario y permanente, de tal forma que se realice el

análisis de manera sinérgica, profesional y humana en todo momento y que sirva de

referencia para otros estudios en otras refinerías.

2.4.7.1.6 Información Básica Necesaria

Esta información será recolectada en función de los objetivos que se persiguen

conseguir con el estudio y las actividades a realizar.

Básicamente se tendrá que disponer de la siguiente Información técnica:

Page 116: Anal Riesgo Hazop

102

Descripción del Proceso

Plano de emplazamiento de la instalación

Diagramas del Proceso e Instrumentación

Identificación y Codificación de Unidades y equipos

Resultados de Informes anteriores de Seguridad.

2.4.8 Métodos Cuantitativos para el Análisis de Riesgos

Se trata de técnicas de análisis crítico que incluyen estructuras y cálculos para establecer

la probabilidad de sucesos complejos (siniestros) a partir de los valores individuales de

la probabilidad de fallo que corresponde a las máquinas, equipos y trabajadores que se

encuentran implicados en los procesos (industrias).

Estos métodos desean estimar el valor de la frecuencia probabilística en el origen:

Estructura y secuencia de fallos y eventos

Probabilidades individuales de Fallo para los elementos (materiales / humanos) que

intervienen en los procesos, datos empleados proceden de estadísticas.

Son métodos detallados y potentes que se inician en el origen de las averías y que

consideran las relaciones causa-efecto de forma estructural, secuencial y

cuantitativa, así como las relaciones entre las mismas (concurrencia). Permiten

seguir el curso del accidente desde su origen hasta su destino.

Page 117: Anal Riesgo Hazop

103

“Las herramientas de estos métodos son:

Lógica matemática: estructuras lógicas y relaciones entre sus elementos.

Estadísticas de frecuencias: datos.

Cálculo de probabilidades: elaboración cuantitativa.

Programas para tratamiento mediante ordenador: capacidad para manejo de

muchos datos y relaciones.” 34

Entre algunos de los métodos cuantitativos más importante tenemos:

Análisis Cuantitativo Mediante Árboles de Fallos (ACA / FTA)

Análisis Cuantitativo Mediante Árboles de Sucesos

Análisis Cuantitativo de Causas y Consecuencias (ACCC)

Si para la identificación y evaluación cualitativa de riesgos es el HAZOP, uno de los

procedimientos más utilizado para la cuantificación es el método del William Fine. Sin

embargo se ha pretendido entrar en mayor detalles lo que es el método de Árbol de

Fallos y Errores, para observar el como se utiliza este método y las ventajas que

presenta.

34 STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Fundamentos, Evaluación de riesgos y Diseño, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. segunda edición, Volumen I, Capitulo 8, Pág. 301,1998

Page 118: Anal Riesgo Hazop

104

2.4.8.1 Análisis probabilístico de riesgo: Metodología del Árbol de Fallos y errores

2.4.8.1.1 Descripción del Método

Se trata de un método deductivo de análisis que parte de la previa selección de un

suceso o evento no deseado, sea éste un accidente de gran magnitud (explosión, fuga,

derrame, etc.) o sea un suceso de menor importancia (fallo de un sistema de cierre, mal

funcionamiento del sistema de enfriamiento.)

Esquema a Utilizar

3 1 1 2

Fuente: Instituto Nacional de Seguridad e Higiene del Trabajo, España, www.mtas.es/insht/ntp/ntp_333.htm , Pág.2 Elaborado por: Andrés Mantilla Seguidamente, de manera sistemática y lógica se representan las combinaciones de las

situaciones que pueden dar lugar a la formación del evento no deseado, conformando

Suceso no deseado

Suceso Intermedio 2

Suceso Intermedio 1

Puerta lógica “Y” A

Suceso Básico 1

Suceso no desarrollado

Suceso Básico 1

Suceso Básico 2

Puerta lógica “Y”

Puerta lógica “O” C

B

Page 119: Anal Riesgo Hazop

105

niveles sucesivos de tal manera que cada suceso sea generado a partir de suceso del

nivel inferior, siendo el nexo de unión entre niveles la existencia de operadores o

puertas lógicas.

El árbol se desarrolla en su distintas ramas hasta alcanzar una serie de sucesos básicos,

denominados así porque son los sucesos raíz de los eventos no deseados. También

alguna rama puede terminar por alcanzar un suceso no desarrollado en otros, sea por

falta de información o por poca utilidad las causas que lo producen.

Los nudos de las diferentes puertas y los suceso básicos o no desarrollados deben estar

claramente identificados.

Estos sucesos básicos o no desarrollados que se encuentran en la parte inferior de las

ramas del árbol se caracterizan por los siguientes aspectos:

Son independientes entre ellos y;

Las probabilidades de que acontezcan pueden ser calculadas o estimadas.

Para que un análisis de árbol de fallos sea eficaz, deberá ser constituido un equipo de

trabajo multidisciplinario (técnico de seguridad, ingeniero de procesos, supervisor de

operaciones), de tal manera que se proceda a la reflexión conjunta, que este método

demanda.

Page 120: Anal Riesgo Hazop

106

2.4.8.1.2 Desarrollo del Árbol

Prefijado el evento que se pretende evitar en el sistema a analizar, se procede

descendiendo escalón a escalón a través de los sucesos inmediatos o suceso intermedios

hasta alcanzar los sucesos básicos o no desarrollados que generan las situaciones que,

concatenadas, contribuyen a la aparición del suceso no deseado.

2.4.8.1.3 Símbolos Utilizados para la representación del árbol de fallos.

SÍMBOLO SIGNIFICADO DEL SÍMBOLO Pág. 1

SUCESO BÁSICO: No requiere de posterior desarrollo al

considerar un suceso de fallo básico.

SUCESO NO DESARROLLADO: No puede ser considerado

como básico, pero sus causas no se desarrollan, sea por la falta

de información o por su poco interés.

SUCESO INTERMEDIO: Resultante de la combinación de

sucesos más elementales por medio de puertas lógicas. Así

mismo se representa en un rectángulo el suceso no deseado el

que parte todo el árbol.

PUERTA “Y”: El suceso de Salida (S) ocurrirá si, y solo si todos

los sucesos (E1 B1) de entrada ocurren .

S

B1 E1

Page 121: Anal Riesgo Hazop

107

SÍMBOLO SIGNIFICADO DEL SÍMBOLO Pág. 2

PUERTA “O”: El suceso de Salida (S) ocurrirá si todos los

sucesos de entrada (E1 B1) ocurren.

SÍMBOLO DE TRANSFERENCIA: Indica que árbol sigue en

otro lugar.

PUERTA “Y” PRIORITARIA: El sucesos de salida ocurrirá si,

y solo si todas las entradas ocurren en una secuencia

determinada, que normalmente se especifica en una elipse

dibujada a la derecha de la puerta.

PUERTA “O” EXCLUSIVA: El suceso de salida ocurrirá si lo

hace una de las entradas, pero no dos o más de ellas.

PUERTA DE INHIBICIÓN: La salida ocurrirá sí, y solo si lo

hace su entrada y además se satisface una condición dada (X).

Fuente: Instituto Nacional de Seguridad e Higiene del Trabajo, España,www.mtas.es/insht/ntp/ntp_333.htm , Tabla 1, Pág.4. Elaborado por: Andrés Mantilla

2.4.9 Métodos Para determinar los Costos de un accidente

2.4.9.1 Método Heinrich

Heinrich clasifica los costos de los accidentes en:

S

B1 E1

X

Page 122: Anal Riesgo Hazop

108

Costos directos ( CD)

Son aquellos costos que provienen de las consecuencias directas, visibles y pueden ser

cuantificados inmediatamente después del accidente.

Estos se componen principalmente de:

Salarios entregados al accidentado por tiempo improductivo (Se trata del tiempo

utilizado por el accidentado en ir a hacerse las curaciones en la visita médica, si no

se trata de accidente grave).

Gastos médicos generales (Transporte y Hospitalización)

Pago de seguros por accidentes de trabajo.

Pérdida en la producción. (máquinas, materias primas, etc.)

Costos indirectos ( CI ).

Son aquellos costos que provienen de las consecuencias indirectas, permanecen ocultos

y van apareciendo a través del tiempo.

Estos costos se componen de:

Page 123: Anal Riesgo Hazop

109

Costo de la selección y del entrenamiento del sustituto del trabajador accidentado y

el tiempo empleado para las instrucciones e instructores para la inducción del nuevo

trabajador.

Pérdida de productividad. En la mayoría de los casos el nuevo trabajador tendrá un

rendimiento más bajo y con más defectos.

Indemnizaciones y multas que pagar la empresa por infracciones en materia de salud

laboral.

Costo del tiempo perdido por otros trabajadores no accidentados.

Costos de investigación de las causas del accidente.

Pérdidas de producción al disminuir el rendimiento del resto de los trabajadores

afectados psicológicamente, fruto del accidente .

Pérdidas por productos defectuosos , por disminución del rendimiento.

El costo total del accidente es : CT = CD + CI (7) los costos indirectos se calculan en función de los costos directos, mediante la siguiente

función :

CI = a (CD)

Page 124: Anal Riesgo Hazop

110

En donde: “a” (pendiente de la función lineal propuesta por Heinrich) fue encontrada

experimentalmente por este y tiene un valor de 4, esto luego de analizar los costos directos

e indirectos de una muestra de accidentes bien conocidos.

CI = 4 CD (8) Al reemplazar a CI en la fórmula , se obtiene: CT = CD + 4 CD (9)

Es decir , que el costo total del accidente sería cinco veces los costos directos: CT = 5 CD (10) Esta formula permite determinar los costos indirectos o costos ocultos, que ya están

incluidos en el valor de 4 ya explicados.

2.4.10 Método de William T. Fine

El procedimiento de W. Fine, está previsto para la determinación del Grado de

Peligrosidad (GP) de una situación o proceso; permite además calcular la justificación

económica (J) de la medida correctiva propuesta.

William Fine propone la siguiente fórmula que interrelaciona cada uno de estos

parámetros y determina en su conjunto el Grado de Peligro (GP):

Formula : GP = C x E x P (11)

Page 125: Anal Riesgo Hazop

111

En donde:

C: consecuencia

E: exposición

P: probabilidad

Este Grado de Peligrosidad pretende conseguir los siguientes objetivos:

Priorizar la actuación preventiva, empezando por la situación de mayor peligro.

Establecer la urgencia de las implementaciones de las medidas correctivas.

Establecer la urgencia o no las medidas correctivas desde un enfoque técnico-

económico.

Tabla WF1

CONSECUENCIA VALORCatástrofe: Numerosas Muertes, Grandes Daños (>1.000.000 $USD) 100

Varias Muertes: Daños (desde 500.000 a 1.000.000$ USD) 50

Muerte: Daños (Entre 100.000 a 500.000$ USD) 25

Invalidez Permanente Daños de 1.000 a 100.000$ USD 15

Lesiones con baja: Daños hasta 1.000$ USD 5

Pequeñas heridas, contusiones, golpes, pequeños daños 1

Elaborado por: Andrés Mantilla

b. Exposición. Es la frecuencia con que se presenta la situación de riesgo. Siendo tal,

que el primer acontecimiento indeseado iniciará la secuencia del accidente.

Page 126: Anal Riesgo Hazop

112

Tabla WF2

EXPOSICIÓN VALOR Continuamente (Muchas veces al día) 10

Frecuentemente (una vez por día) 6

Ocasionalmente (De una vez por semana a una vez al mes) 3

Irregularme (De una vez al mes a una vez al año) 2

Raramente (Se ha sabido que ocurre) 1

Remotamente posible (No se ha sabido que ocurre) 0.5

Elaborado por: Andrés Mantilla

c. Probabilidad. La posibilidad que, una vez presentada la situación de riesgo, se origine

el accidente. Habrá que tener en cuenta la secuencia completa de acontecimientos que

desencadenan el accidente.

Tabla WF3

PROBABILIDAD VALOR Lo más probable y esperado, si se presenta el riesgo 10

Completamente posible (Probabilidad del 50%) 6

Seria consecuencia o coincidencia rara 3

Consecuencia remotamente posible (Se sabe que ha ocurrido) 1

Extremadamente remota pero concebible 0.5

Prácticamente imposible (Uno en un millón) 0.1

Elaborado por: Andrés Mantilla

En función de los resultados que se obtengan de la evaluación se los podrá enmarcar de

acuerdo a la siguiente clasificación:

Page 127: Anal Riesgo Hazop

113

Tabla TW4

CLASIFICACIÓN RIESGO VALORACIÓN

CRÍTICO MAYOR O IGUAL A 1500

MUY ALTO ENTRE 500 Y 1000

ALTO ENTRE 200 Y 500

CONSIDERABLE MENOR O IGUAL A 100

Elaborado por: Andrés Mantilla

Luego de establecer que tipo de riesgo es el que se presenta, se deberán tomar las

acciones correctivas necesarias que acuerdo a la siguiente tabla:

Tabla TW5

ACCIONES CORRECTIVAS VALORACIÓN MEDIDAS A TOMAR

< 20 Riesgo Asumible

20-100 La situación de peligro requiere corrección

pero no es una de emergencia, 6 meses.

100-500 La situación de peligro requiere una

corrección urgente, 3 meses.

500-1500 La situación de peligro requiere una

corrección inmediata, 1 mes.

>1500

La situación de peligro requiere una

corrección inmediata, preferentemente con

la suspensión de la actividad peligrosa

hasta su corrección.

Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 128: Anal Riesgo Hazop

114

Finalmente, determinadas las acciones se procederá a la justificación de la inversión.

Además Fine, propone la justificación de la actuación de la inversión para realizar los

análisis de riesgos, a través de la inclusión del factor de costo (Fc) y el Grado de

corrección (Gc).

Tabla TW6

FACTOR DE COSTO, Fc VALOR

Más de 50.000$ USD 10

De 25.000 a 50.000$ USD 6

De 10.000 a 25.000$ USD 4

De 1.000 a 10.000$ USD 3

De 100 a 1.000$ USD 2

De 25 a 100$ USD 1

Menos de 25$ USD 0.5

Elaborado por: Andrés Mantilla

Tabla TW7

GRADO DE CORRECCIÓN, Gc VALOR

Riesgo Absolutamente eliminado 1

Riesgo Reducido al menos 75% pero no eliminado 2

Riesgo Reducido del 50 al 75% 3

Riesgo Reducido del 25 al 50% 4

Ligero Efecto sobre el riesgo menos del 25% 6

Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 129: Anal Riesgo Hazop

115

Aplicado estos valores, la fórmula anterior, queda expresada como:

GcFcPECJ

×××

= (12) o GcFcGPJ×

= (13)

En donde :

Si J≤10, no se justifica la medida correctiva y tiene que buscarse otra.

Se justifica la inversión cuando J>10, pero debe plantearse algunas medidas correctivas,

escogiendo la que maximice a J; ya que mientras más alta sea mejor.

2.4.11 Indicadores

2.4.11.1 Definición de Indicador

Aplicado al estudio de riesgos un indicador es aquella variable que ofrece la mejor

cuenta del comportamiento de una situación, es decir es un indicio que nos permite

determinar en que grado un evento no deseado ha causado, está causando y causará un

problema en alguna o algunas secciones de un proceso, además que permite determinar

la magnitud de una consecuencia, ya sea esta una pérdida o un daño, y la incidencia de

esta en el desarrollo normal de las actividades.

2.4.11.2.Índices tradicionales

Son aquellos que son los más usados en el estudio de la seguridad industrial y son :

Page 130: Anal Riesgo Hazop

116

a) Índice de Frecuencia

b) Índice de Gravedad

c) Tasa de Riesgo

a) Índice de Frecuencia (IF): indica el número de accidentes que han tenido tiempo

perdido, para el total de las horas hombres trabajadas y multiplicado por un millón.

Fórmula: IF = No de Accidentes con Tiempo perdido x 106 (14)

No de Horas Hombre Trabajadas

Significa el número de lesionados con tiempo perdido por cada millón de horas hombre

trabajadas.

b) Índice de Gravedad (IG): Esta relacionado directamente con el anterior, indica el

número de días perdidos a causa de un accidente, para el total de las horas hombre

trabajadas multiplicado por un millón.

Fórmula: IG = No de días perdidos x 106 (15)

No de Horas Hombre Trabajadas

Significa el número de días perdidos por cada millón de horas hombre trabajadas.

Existe una tabla que proporciona el IESS y sirve para adicionar días perdidos cuando

hay lesiones permanentes. Ej.: Una muerte implica 6000 días perdidos.

Page 131: Anal Riesgo Hazop

117

c) Tasa de Riesgo (TR): Es el cociente entre número de días perdidos y el número de

Accidentes o en otros términos, la tasa de riesgo es el cociente entre el Índice de

Gravedad y el Índice de Frecuencia.

Fórmula: Tasa de Riesgo (TR) = No de Días perdidos (IG) (16)

No de Accidentes (IF)

Representa el número de días perdidos por cada accidente, en promedio.

Page 132: Anal Riesgo Hazop

118

CAPITULO III: INVESTIGACIÓN DE CAMPO

3.1. Datos Generales de Refinería Amazonas.

La Refinería Amazonas, forma parte del grupo de refinerías que PETROECUADOR, a

través de PETROINDUSTRIAL se encarga de la operación y administración.

El contrato para la construcción de esta Refinería, con capacidad de 10 mil barriles

diarios (10.000 BPD), se suscribió el 25 de noviembre de 1985; con contrato de KOBE

STEEL, LTD. Compañía Japonesa, obra cual fuera terminada en 1987, y está ubicada en

el Complejo Industrial Shushufindi, en la provincia de Sucumbíos.

Su capacidad se duplicó a 20 mil barriles diarios (20.000 BPD) de crudo de 28o API, en

mayo de 1995, la ampliación de la Refinería 2, quedó a cargo de un consorcio

norteamericano-mexicano. La Refinería cumple con un programa de producción anual,

el cual sirve para satisfacer en un 17.5% la demanda nacional.(CUADRO 14,

CAPITULO IV, Pág. 208).

Actualmente el Complejo Industrial Shushufindi cuenta con un total de 95 empleados,

repartidos tanto en la Refinería Amazonas como en la Planta de Gas de Shushufindi,

para objeto de este estudio la Refinería Amazonas cuenta con el siguiente número de

trabajadores principalmente en las dos áreas que tienen relación directa con la

delimitación propuesta para el proceso productivo:

Page 133: Anal Riesgo Hazop

119

Panel de Control: Cuenta con 4 Grupos de trabajo, y se encuentran divididos de la

siguiente manera:

Durante dos semanas trabajan 2 grupos de 4 personas cada grupo, y en cada grupo

constan: Supervisor de Operaciones, Tablerista, Operador y Auxiliar de Operador,

además del Jefe de Turno para cada grupo, que es el encargado de controlar la mitad del

Tiempo la Refinería y la otra mitad La Planta de Gas.

Durante las dos semanas subsiguientes trabajan otros 2 grupos pero de 3 personas en

cada grupo: Supervisor de Operaciones, Tablerista y Operador, no cuentan con un

Auxiliar de Operador ni con Jefe de Turno actualmente.

Unidad de “P.A.S”35: Cuenta con un número total de 21 personas divididos así:

En Seguridad Industrial: laboran 6 personas en 2 turnos de 12 horas cada turno (estas

personas rotan y atienden La Refinería y la Planta de Gas).

En Protección Ambiental: laboran 4 personas en los mismos turnos de 12 horas.

En Medio Ambiente laboran: 2 personas con turnos de 12 horas cada uno.

Cuentan con el Jefe de la Unidad, una secretaria y una persona para seguridad industrial

en la Planta de Gas en Secoya.

35 PAS: Protección Ambiental y Seguridad Industrial

Page 134: Anal Riesgo Hazop

120

La Refinería Amazonas es una planta de destilación atmosférica o primaria que

aprovecha los diferentes puntos de ebullición de los componentes del crudo, para la

obtención de productos como:

Gas licuado de petróleo (GLP),

Gasolinas,

Nafta,

Kerex,

Diesel; y

Crudo reducido o residuo, este último es devuelto a PETROPRODUCCIÓN (se

inyecta al oleoducto secundario Shushufindi-Lago Agrio).

3.1.1 Producción de derivados de la Refinería Amazonas (barriles /día):

PRODUCTO Barriles por Día (BPD)

GLP 130

GASOLINA EXTRA 4.800

KEREX/ JET FUEL 500

DIESEL 2 5.650

RESIDUO 9.100

TOTAL DIA 20.050

Fuente: PETROINDUSTRIAL-Coordinación de Refinación e Industrialización de la Dirección Nacional de Hidrocarburos. Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 135: Anal Riesgo Hazop

121

El rendimiento de diseño y real de las Refinerías Amazonas 1 y 2 son las siguientes:

AMAZONAS R 1 CORTE KEREX CORTE JET-FUEL

DISEÑO REAL DISEÑO REAL PRODUCTOS

% % % %

Gasolina 27 22 24 22

Diesel 1/Jet Fuel 3,2 3,6 8 5,5

Diesel 2 26,5 29,5 23 28

Residuo 43 44 43 44

AMAZONAS R 2 CORTE KEREX CORTE JET-FUEL

DISEÑO REAL DISEÑO REAL PRODUCTOS

% % % %

Gasolina 26 22,5 24 22

Diesel 1./Jet Fuel 2,4 3,5 8 5,5

Diesel 2 27,5 29,5 23 28

Residuo 44 44 44 44

Fuente: PETROECUADOR, “El Petróleo en Ecuador su historia y su importancia en la economía nacional”, Ecuador, Unidad de Relaciones Institucionales, Capitulo VI, Página 56, Quito, 2004. Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 136: Anal Riesgo Hazop

122

Previamente se efectuó un análisis del comportamiento histórico de los principales

índices: Frecuencia y Gravedad que fueron obtenidos de PETROINDUSTRIAL;

consolidados a nivel nacional y que han servido como punto de partida; para justificar y

promover el estudio y aplicación de los métodos descritos más adelante.

(x´) Año I.G (y´) 1 1997 9,07 2 1998 10,28 3 1999 24,59 4 2000 10,02 5 2001 3,49 6 2002 6,71 7 2003 10,58 8 Oct-2004 10,56 9 Oct-2005 7,47 10 2006 17,1518 11 2007 28,7325

Fuente: Informes Anuales consolidados del total de Refinerías Anuales de PETROINDUSTRIAL Elaborado por: Andrés Mantilla

(x) Año I.F (y) 1 1997 0,82 2 1998 2,37 3 1999 1,69 4 2000 1,75 5 2001 1,82 6 2002 1,43 7 2003 0,92 8 Oct-2004 1,48 9 Oct-2005 1,49 10 2006 2,5758 11 2007 4,2132

PETROINDUSTRIAL, registró los siguientes índices de Frecuencia y Gravedad desde el año 1997 hasta el año 2003, y datos obtenidos del mes de octubre de 2004 y 2005:

Procedimiento de cálculo: Los datos, fueron representados en un diagrama de dispersión, se calculó su tendencia con 2 años subsiguientes y se adaptó la ecuación polinómica de orden 3, para ambos índices; ya que es la ecuación que mejor correlaciona los puntos; y esto se acepta debido a que a su r2 es el que mejor equidista los puntos sin forzar mucho a los datos, y muestra el real comportamiento de la tendencia.

Page 137: Anal Riesgo Hazop

123

Indice de Accidentalidad

y = 0,024x3 - 0,3812x2 + 1,6986x - 0,2902

R2 = 0,5802

00,5

11,5

22,5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Años

I.F

Indice deFrecuenciaPolinómica (Indicede Frecuencia)

Indice de Accidentalidad

y = 0,1579x3 - 2,3969x2 + 9,6507x + 2,4348

R2 = 0,214

0

5

10

15

20

25

30

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Años

I.G Indice de Gravedad

Polinómica (Indicede Gravedad)

Elaborado por: Andrés Mantilla

Conclusión: Debido a que la regresión polinómica muestra una confiabilidad aceptable para la información recogida, se puede concluir que el índice de frecuencia y gravedad tienen un comportamiento cíclico, se irá aumentando para los próximos años, y decaerá el los subsiguientes esto se debe a que no se han tomado medidas que reduzcan los riesgos, por lo tanto la cadena es continua, permitiendo de esta manera que no exista reducción o y/o eliminación de accidentes.

Page 138: Anal Riesgo Hazop

124

Conocida la evolución de índices a nivel nacional, se procedió a aplicar para el

desarrollo de esta Tesis fundamentalmente dos métodos “HAZOP” y el “ÁRBOL DE

FALLOS Y ERRORES”, de tal manera de encontrar las causas básicas o raíz de los

accidentes y sus efectos en las personas como en los procesos y materiales, todo esto,

modificando las variables que intervienen de tal manera de poder ver los resultados que

estos puedan desprender.

La conducta de las variables propuestas para el estudio es del tipo relacional ya que

estas tienen o muestran una causalidad (Causa-Efecto).

No obstante se ha intentado complementar el estudio utilizando la técnica de

observación común, debido a que existen muchos detalles técnicos que sobresalen a la

vista y por lo tanto no hay como dejarlos de lado.

3.1.2 Aplicación del Método Cualitativo HAZOP

Puesto que este es, un método práctico, sistemático y estricto, con relación a las

desviaciones, fallos y errores que maneja, se lo ha aplicado en el proceso productivo de

la Refinería Amazonas en sus dos módulos.

Por ser esta una Refinería de Petróleo, se la considera de Alto riesgo, no solo por que

afectaría a esta y su entorno, sino por que además de identificarse los riesgos en la

misma, las causas y consecuencia que podría acarrear un accidente: incendio, explosión,

fuga o derrame, podrían afectar a la Planta de Gas de Shushufindi cercana a la Refinería

si es que se produjera una reacción en cadena o efecto dominó no controlado.

Page 139: Anal Riesgo Hazop

125

3.1.2.1 Área de estudio

El área de estudio está delimitado para el proceso productivo de la Refinería Amazonas

en sus dos módulos: Refinería 1 y 2 que forman parte del Complejo Industrial

Shushufindi.

3.1.2.2 Establecimiento de Nudos

Los nudos o circuitos para hacer una identificación y aplicación práctica en el proceso

se los definió de la siguiente manera (CUADRO 1 Y GRAFICOS 1-7, CAPITULO

IV, Págs. 170, 192-198).

Circuito 1: Flujo de Crudo

Circuito 2: Flujo de Residuo

Circuito 3: Flujo de Diesel

Circuito 4: Flujo de Kerex

Circuito 5 : Flujo de Gasolina

Circuito 6: Flujo Gases del Domo

3.1.2.3 Identificación del Proceso:

Para este efecto, se procedió a revisar:

Page 140: Anal Riesgo Hazop

126

Los “P&I”36(ESQUEMAS DEL 1-13, CAPITULO IV, Págs. 171-183), del manual de

operaciones.

El plano de emplazamiento (ESQUEMA 14, CAPITULO IV, Pág. 184) y;

El diagrama contra incendios (ESQUEMA 15,CAPITULO IV, Pág. 185) de la

Refinería Amazonas,

Toda esta revisión como base, ya que el conocimiento del proceso y la identificación de

las partes y /o componentes del mismo constituye el pilar de este análisis.

Cabe anotar que previo a esto se efectuó una preparación previa de Seguridad Industrial,

ofrecida por la Unidad de Protección Ambiental y Seguridad Industrial (P.A.S.) que

labora en la Refinería, y esta consistió en una charla básica sobre el fuego:

Sus causas, sus consecuencias y medios de combate; sistemas de agua y espuma

existentes en la Refinería, extintores de polvo Químico y espuma, casetas con

mangueras y señalización.

También se explicó como funciona:

El equipo de oxígeno asistido para lugares confinados, el equipo contra incendios para

brigadistas, equipo de evacuación de hidrocarburos “vacuum”37, funcionamiento de

motobombas, además se indicó los diferentes equipos de protección individual que se

36 P&I: Sigla anglosajonas para Pipe and Instruments Diagrams, Traducido al español significa Diagramas de Tuberías e Instrumentos. 37 Vacuum: Vehículo con tanque asistido, para succión y descarga de hidrocarburos.

Page 141: Anal Riesgo Hazop

127

deben usar estrictamente dentro de la Refinería (Casco, Guantes y Tapones / orejeras), y

se explicó brevemente como operan los sistemas de control computarizado para el

control de alarmas y los permisos de trabajo en Frío y en Caliente.

3.1.2.3.A IDENTIFICACIÓN Y CODIFICACIÓN DE INSTALACIONES EXTRALOCATIVAS

Y DE SERVICIO

Se procedió a elaborar un cuadro resumido con los principales códigos de equipos que

operan en la Refinería 1, que también son aplicados a la Refinería 2 puesto que sus

códigos difieren únicamente en la primera letra, es decir si para el Horno de la R1 es (C-

H001 para el Horno de la R2 es CC-H001), esto no afecta a la aplicación del método, ya

que los procesos son exactamente iguales. La elaboración de este (CUADROS 2 y 3,

Capitulo IV, Págs. 186-191) está basado en la información contenida en el manual de

operaciones, Diagramas de Flujo, de Proceso y P&I .

Esta identificación se efectuó, con el reconocimiento de la líneas a través del uso de los

P&I y Diagramas de Flujo y de Proceso, de tal forma que el proceso sea mejor

comprendido, es fundamental identificar los principales equipos y máquinas, las

condiciones de Presión, Temperatura y Flujo que intervienen en el proceso ya que el

HAZOP utiliza estas variables, y en función de estas, se manejan las desviaciones que

podrían sufrir las mismas, y los efectos en el normal desarrollo de las actividades.

Page 142: Anal Riesgo Hazop

128

3.1.2.3.B Descripción del Proceso de la Refinería

La Refinería Amazonas esta conformada de la Unidad de Crudo, Instalaciones

Extralocativas e Instalaciones de Servicios de Apoyo. De acuerdo al Manual de

Operaciones38 el proceso de describe de la siguiente manera:

La Unidad de Crudo

Se acomodan los tanques de alimentación de crudo de 31o API de gravedad, de forma

que coincidan con los parámetros de ebullición especificados que cada producto. En el

caso del kerex; este se almacena directamente. La temperatura que aparece entre

paréntesis se refiere para el corte Jet-Fuel.

Tanques de Almacenamiento de Productos Negros (Petróleo, Residuo y Productos fuera

de especificación)

38 KOBELCO, KOBEE STEEL,LTD., Traducción de Manual de Operaciones, Planta Refinería Amazonas, Ecuador, Tomo 1, Punto III.1.1, Págs. III-1/III-8, 1984

Page 143: Anal Riesgo Hazop

129

El Petróleo crudo se almacena en el Tanque de almacenamiento para Petróleo Crudo Y-

T801 A, B , C y D y se bombea con una Bomba de Alimentación de crudo Y-P801

A/B, a través de una serie de intercambiadores de calor hasta la Desaladora de Crudo C-

V007.

Tren de Intercambiadores de Calor

Primeramente, se calienta el crudo hasta una temperatura de 56oC en el Intercambiador

de Crudo/Residuo C-E001, hasta 95oC (90oC) en el intercambiador de

Crudo/Evaporación Atmosférica C-E002, a 102oC (94oC) en el intercambiador de

Crudo/Derivado de Nafta C-E003, a 106 oC (107oC) en el intercambiador de Derivado

de Kerex/Crudo C-E004, y finalmente a 119oC (121oC) en el punto en que ingresa a la

Desaladora de Crudo.

Page 144: Anal Riesgo Hazop

130

Desaladora de Crudo

El agua de procesamiento contenida en la Bomba de Servicio para Agua Y-P301 A/B,

se precalienta de 22oC a 78oC en el Intercambiador Desalante de Agua con Entrada y

Salida C-E012, para luego alimentarlo, mediante un regulador de nivel, al Tambor de

Compensación de Agua Condensada C-V006. Dicha agua y el condensado proveniente

de la evaporación de la Torre de Destilación Atmosférica de Crudo, brinda agua

desalante, la misma que mediante Bombas de Agua Condensada C-P006 A/B, se

bombea directamente a la línea de crudo.

Page 145: Anal Riesgo Hazop

131

Neutralizantes ,Demulsificante e Inhibidor de Corrosión del proceso

Una vez que dentro de la Desaladora, se han mezclado el agua desalante con el químico

para disolver emulsiones, las sales y la mayor parte del agua se separan del crudo; este

se enfría en el Intercambiador Desalante de Agua con Entrada y Salida C-E012 y luego

se envía al separador CPI (Separador Agua-Aceite)Y-U401 A/B.

El crudo de la Desaladora cuyo flujo, se lleva a una temperatura de 150oC (154oC), de

los 116oC (117oC) a los que se hallaba en los Intercambiadores de Crudo/Diesel C-E005

A/B; luego se lo calienta a 171 oC (172oC) en el Intercambiador de Crudo/Residuo

Secundario C-E006, a 197oC (199oC) en el Intercambiador de Crudo /Diesel Circulante

C-E007 A/B y finalmente, se eleva de 237oC (241oC) en el Intercambiador de Crudo/

Residuo Primario, por donde ingresa al Horno C-H001. Se lleva al crudo a una

temperatura de 357oC para alimentar la Torre de Destilación Atmosférica C-V001.

El proceso está diseñado para que la vaporización del crudo se evite en los

Intercambiadores y de esta manera se mantenga la presión necesaria.

Page 146: Anal Riesgo Hazop

132

Al llevar al crudo a una temperatura que no exceda los 245oC dentro del intercambiador

de calor en secuencia, minimiza la descomposición térmica (craking) del crudo y

mejora la efectividad del Intercambiador al reducir el contacto accidental durante dicho

intercambio.

Horno

Todo calentamiento extremo se realiza en el Horno C-H001, el cual se carga de

combustible, con gas combustible de la Planta de Gas de Shushufindi, o con Residuo de

la Torre Atmosférica que se convierte en Fuel-Oil al tratarlo con vapor atomizador.

Page 147: Anal Riesgo Hazop

133

Almacenador de Gas Combustible

Almacenador de Fuel-Oil

El vapor saturado a 1035 KPaG (10k) se sobrecalienta en la zona de Convección del

Horno C-H001 y sirve como fuente de calor para la parte inferior de la Torre

Atmosférica C-V001 y del Despojador de Diesel C-V002.

Page 148: Anal Riesgo Hazop

134

Torre de Destilación Atmosférica

La Torre Atmosférica C-V001 tiene un diámetro interno de 2.300 mm (2,3 m) e incluye

41 bandejas. La columna tiene revestimiento de metal monel en la parte superior, hasta

la altura de las 4 bandejas altas y a fin de reducir la corrosión /erosión de la columna, la

misma que está revestida con acero inoxidable en la zona de alimentación, hasta el

sector donde se encuentran las 6 bandejas inferiores. La corrosión del sistema de

evaporación se evita inyectando neutralizantes.

Page 149: Anal Riesgo Hazop

135

Inyección de Neutralizantes e Inhibidor de Corrosión en el Domo de Torre

Tambor de Reflujo de Vapores del Domo

La evaporación de la Torre Atmosférica, tratada con los neutralizantes e inhibidor de

corrosión, se enfrían a 106oC (100oC) con un intercambio cruzado en el Intercambiador

de Crudo/ Evaporación Atmosférica C-E 002 y se baja aún más la temperatura, a 68oC

Page 150: Anal Riesgo Hazop

136

(64oC) en el Enfriador de Aire para Evaporación Atmosférica C-A004, donde se

almacena en el Tambor de Reflujo C-V005, para luego separar el agua. Mediante la

Bomba de Reflujo C-P007 A/B, se bombea la evaporación, como reflujo, a la bandeja

más alta de la Torre, así como al Enfriador de Aire para Productos de Evaporación

Atmosférica, donde se lleva a una temperatura de 38oC y con intercambiadores, se la

combina con gasolina natural de la Planta de Gas de Shushufindi y con nafta pesada del

Despojador de Nafta C-V004, para luego enviarla al Tanque de Almacenamiento de

Gasolina Y-T802 A7B.

Mediante el regulador de nivel, se decanta el agua condensada al Tambor de

Compensación de Agua Condensada C-V006.

El gas del Tambor de Reflujo C-V005, se envía al Condensador de Desfogue para

Evaporación Atmosférica C-A006, cuando dicho gas se produce durante la operación de

apertura de la válvula reguladora de presión. Entonces el gas de desecho, mediante el

regulador de presión, va a la Tea Y-F201, a través del Tanque de desfogue para

Líquidos de Evaporación Atmosférica C-V014.

Tea y Tanque de desfogue para Líquidos de Evaporación Atmosférica (Sistema K.O.)

Page 151: Anal Riesgo Hazop

137

Mientras existe la operación normal, no se producirá condensado de GLP en el Tanque

de Desfogue para Líquidos de Evaporación Atmosférica. De producirse en alguna

operación anormal, el GLP que se recupere se bombeará con la Bomba de Traspaso de

GLP C-P008 A/B a la Planta de Gas de Shushufindi.

La nafta pesada que se produce en la Torre Atmosférica, se eliminan las puntas ligeras

en el Despojador de Nafta C-V004, se la bombea con la Bomba de Derivados para

Nafta Pesada C-P005 A/B, a través del Intercambiador de Crudo/Nafta Pesada C-E003,

donde se la enfría aún más a 38oC (99oC), para luego enfriarla otra vez a 38oC en el

Enfriador de Nafta, antes de mezclarla con nafta ligera y gasolina natural. Las puntas

ligeras se devuelven a la Torre Atmosférica C-V001.

Filtros de Arena y Arcilla para Corte Jet-Fuel

El Kerex o Jet-Fuel de la Torre, se eliminan las puntas ligeras en el Despojador de

Kerex/Jet C-V003, se lo bombea con la Bomba de Derivados para Kerex C-P004 A/B,

a través del Intercambiador de Crudo/Kerex C-E004, donde se lo enfría a 111oC

Page 152: Anal Riesgo Hazop

138

(113oC), para luego enfriarlo más aún, a 38oC en el Enfriador de Derivados para Kerex

C-A002, antes de enviarlo al Depósito de Kerex, o tratarlo para obtener Jet-Fuel a través

del Filtro de Arena para Jet-Fuel C-V008 y el Filtro de Arcilla para Jet-Fuel C-V009.

Las puntas ligeras se devuelven a la Torre.

Aeroenfriadores de Productos Limpios

El reflujo de diesel se extrae de la Torre mediante la Bomba de Diesel C-P002A/B y

luego, con el regulador de flujo, se lo envía al Intercambiador de Diesel Circulante C-

E007 A/B, donde se disminuye su temperatura a 190oC (203oC), para luego devolverlo

a la Torre.

Page 153: Anal Riesgo Hazop

139

Despojador de Kerex

En el Despojador de Diesel C-V002, se eliminan las puntas ligeras de diesel que se

encuentran en la Torre; con la Bomba de Diesel C-P003 A/B, se lo bombea a través del

Intercambiador de Crudo/Diesel C-E005 A/B, donde se baja su temperatura a 153oC

(143oC). En el Enfriador de Diesel C-A002, se lo enfría más, hasta llegar a 46oC y

luego, con un regulador de flujo, se lo manda al Depósito de Diesel. Las puntas ligeras

del despojador son devueltas a la Torre.

En el curso de una operación normal, los residuos de la Torre se transfieren continua y

directamente, por succión, a las bombas principales, situadas en la Estación Central de

Shushufindi.

Page 154: Anal Riesgo Hazop

140

Tren de Intercambiadores del proceso

Los Fondos de la Torre (Residuos /Crudo Reducido) son bombeados con la Bomba de

Residuos C-P001 A/B, al intercambiador de Crudo/Residuo Primario C-E008, para

enfriarlos a 270oC (267oC); luego van al Rehervidor Limpiador de Kerex C-E009,

donde se enfrían a 257oC (254oC) al soltar calor por volver a hervir; pasan por el

Rehervidor Limpiador de Nafta C-E010, bajando su temperatura a 251oC (247oC) por

haber nuevamente eliminado calor al volver a hervir; siguen a través del Intercambiador

de Crudo/Residuo Secundario C-E006, enfriándose a 208oC (211oC); continúan por la

Caldereta Residuo/Vapor (3.5k) C-E011 para un enfriamiento a 180oC (183oC);

continúan al Intercambiador de Crudo/Residuo Terciario C-E013, donde se enfrían a

153oC y por último van al Intercambiador Crudo /Residuo C-E001 donde adquieren una

temperatura de 93oC, antes de fluir a la Estación Central de Shushufindi y

posteriormente bombeado al SOTE39.

39 SOTE: Sistema Oleoducto Transecuatoriano

Page 155: Anal Riesgo Hazop

141

A fin de establecer un perfil de temperatura a lo largo de los intercambiadores de calor

para residuos, C-E008, C-E009, C-E010, C-E011, C-E0013 y C-E001, una parte de

los residuos son desviados a través de líneas instaladas en los intercambiadores de calor

antes mencionados.

Cuando se detiene el bombeo de crudo por el ducto de crudo de la Estación Central de

Shushufindi, los residuos se envían al Tanque de Residuos Y-T806 A/B, a una

temperatura máxima de 85oC, para este caso no será necesario desviar los residuo.

RANGOS DE TEMPERATURA DE PRODUCTOS DE LA REFINERÍA

PRODUCTO ANÁLISIS ESPECIFICACIÓNES MÉTODO ASTM D-86

EN GASOLINA

10% OC 50 % OC 90% OC Punto Final de Ebullición

MÁX 70 MÁX 121 MÁX 189 MÁX 215

EN KEREX A 200 OC % por volumen Destilado a 90% OC

MIN 10 MÁX 288

EN JET FUEL Temperatura OC de 10% por volumen Punto Final de Ebullición

MÁX 205

MÁX 300

EN EL DIESEL Punto Inicial de Ebullición Destilado al 90% OC

MIN 180 MÁX 360

Fuente: PETROINDUSTRIAL, Certificados de Calidad del CIS registrados el 19/09/2004 y 20/09/2004. Elaborado por: Andrés Mantilla

Actualmente el grado de contaminación en la Ciudad de Quito, se debe a que: por

Ordenanza Municipal los motores deben usar Diesel Premium o Ecológico para su

funcionamiento, sin embargo este combustible es escaso y en la actualidad no se

produce debido a que la unidad de Tratamiento de Diesel la Hidrodesulfuradora (HDS)

de la Refinería de Esmeraldas no se encuentra operando, por lo tanto no existe el

producto suficiente para cubrir la demanda en la ciudad. El Diesel 2 está siendo

mezclado con Diesel Premium, El Diesel 2 actualmente tienen un alto contenido de

Page 156: Anal Riesgo Hazop

142

azufre (0.09 ppm), que sobrepasa al límite permitido que es de 0.05 ppm, y por lo tanto

libera más CO2 a la atmósfera produciendo la contaminación que tenemos ahora.

3.1.2.4 El Equipo y Sesiones HAZOP

El Equipo de trabajo EM-HAZOP-RA fue estuvo integrado por cuatro personas las

mismas que se encargaron de identificar y aplicar del método:

Supervisor de Operaciones de Refinería

Especialista en Seguridad Industrial y la unidad de P.A.S40

Estudiante de Ingeniería Industrial

Dos Operadores de la Refinería

Entre las principales responsabilidades que el equipo efectúo fueron las siguientes:

El estudio fue propuesto por parte del estudiante de Ingeniería Industrial, el mismo que

fue aceptado por cada uno de los demás miembros, allí fue explicada la razón por la

cual se llevaba a cabo el estudio: Determinar que riesgos implícitos en el proceso

podrían causar eventos no deseados u otra condiciones anómalas, que acarrearían como

consecuencias pérdidas o daños, esto a través de un estudio útil y práctico.

De esta forma el estudiante tomó la coordinación del equipo de trabajo. Realizó las

veces de mediador en los debates, efectúo un seguimiento de las actividades imprevistas

que se fueron presentando conforme el estudio avanzaba y asignó un nombre al equipo:

40 P.A.S. : Protección Ambiental y Seguridad Industrial de PETROINDUSTRIAL.

Page 157: Anal Riesgo Hazop

143

EM-HAZOP-RA (Equipo Multidisciplinar de Análisis HAZOP en la Refinería

Amazonas).

Equipo de Trabajo EM-HAZOP-RA

Se planificaron las reuniones acorde con la disponibilidad de tiempo de cada uno de los

miembros; de tal manera que no interfiera con sus actividades normales de labor, las

reuniones se ejecutaron con una frecuencia de 4 veces por semana (interfase de dos días

para recolectar información) y una duración de cada reunión de una hora, además los

recursos implicados para el estudio; básicamente fueron los Diagramas de Proceso, de

flujo y P&I, un computador con los programas con Microsoft Excel y Visio.

El estudiante de Ingeniería Industrial fue el encargado de recolectar toda la información

necesaria para llevar a cabo el estudio, y esto fue realizado por medio de la información

dotada por la Coordinación de Refinación e Industrialización de la Dirección Nacional

de Hidrocarburos, y el Área de Operaciones de la Refinería Amazonas de

PETROINDUSTRIAL.

Page 158: Anal Riesgo Hazop

144

El Supervisor de Operaciones de la Refinería aportó con información valiosa con

respecto a la parte técnica explícitamente en proveer para el análisis; los Diagramas

básicos de Procesos, Manual de Operaciones y explicación puntual de cada una de las

Fases del Proceso, además de ser un ente canalizador de ideas y mediador de situaciones

de discrepancia durante la ejecución del Trabajo.

El especialista en Seguridad Industrial y la Unidad de P.A.S se encargaron de proveer la

información necesaria en cuanto a reportes estadísticos anuales de actividades y

accidentabilidad, manuales y guías normativas propias de la Unidad de Seguridad

Industrial, explicación y documentación en cuanto a Certificados de Seguridad

Industrial, Permisos de Trabajo en Frío y en Caliente, información sobre la

identificación y codificación de equipos peligrosos y dotación de equipos de protección

individual para el momento de las salidas de campo a la planta, además de estar

colaborando en forma permanente con el equipo de Trabajo en cuanto a conocimientos

y experiencia.

Los dos operadores de la Refinería aportaron dentro del equipo de trabajo, con sus

amplios conocimientos en la parte técnica-operativa en el proceso productivo de las

Refinería. Además de su aporte humano, ya que este es un factor importantísimo dentro

de la evaluación de riesgos, ya que servían como modelo para conocer como se

desenvuelven los trabajadores en un medio de alto riesgo como este.

3.1.2.5 La información básica necesaria

La información básica necesaria que fue reunida por el EM-HAZOP-RA fue la

siguiente:

Page 159: Anal Riesgo Hazop

145

Manual de Operaciones

P&I

Diagramas de Procesos

Diagramas de Flujo

Planos de Emplazamiento

Identificación y Codificación de unidades de Crudo, Extralocativas y de Servicio

Planos de Sistemas de Alarmas de Seguridad y Sistema Contra incendios.

Previamente se registraron algunos accidentes en la Refinería Amazonas, los mismos

que fueron registrados en las bitácoras pero no registrados para el cálculo de índices:

Incendio en la Torre C-V001 a la altura de el plato 21 por donde sale el flujo de

Kerex, según se conoció debido a fuga de producto. Solo hubo pérdidas materiales

(daños en revestimiento), el hecho se produjo en el año 2003 y el fuego se controló

de inmediato.

En septiembre de 2005, Se encendió una de las calderas, producto de no seguir con

los procedimientos adecuados para la suspensión de gas combustible y al parecer de

producir chispas al golpear uno de los dispositivos que en ese momento se

necesitaba abrir, la lengua de fuego quemo los brazos (quemadura de segundo

grado) de uno de los operadores, o se registró daños materiales, el fuego fue

extinguido inmediatamente.

El método fue efectuado de forma complementaria, es decir se inició con el fundamento

teórico: la palabra guía ( No, Más y/o menos, Mayor que o así como, Menor que o parte

de, Inverso y de otra forma)y la situación, las causas, consecuencias y medidas a tomar,

Page 160: Anal Riesgo Hazop

146

de acuerdo con el modelo de la Págs. 94 y 95, todo esto en un primer documento

escrito; para luego ir a la planta y constatar los lugares que podrían verse afectados en

caso de que sucediera alguno de los eventos no deseados propuestos, puesto que uno de

los principales inconvenientes era el hecho de poder visualizar de forma permanente los

procesos.

Para esta parte del estudio se efectuó la primera parte en forma individual, es decir se

desarrollaron las palabras guía, las situaciones y las causas posibles para cada uno de los

circuitos; en razón de que cada uno cuenta con su propia identificación y codificación.

Las consecuencias y las medidas a tomar para los seis circuitos es bastante similar, se ha

establecido un esquema general de consecuencias y medidas a tomar para los seis

circuitos, a razón de que todos ellos deben cumplir con los mismos procedimientos y

normativas de operación y trabajo.

De acuerdo con el esquema planteado por el método es importante tomar las decisiones

de manera oportuna, ya que este método es netamente preventivo y busca minimizar y/o

eliminar el riesgo existente.

Tal es así que se debe visualizar permanentemente el proceso y tener contacto directo

con él; en caso de suscitarse alguna anomalía de inmediato se debe registrar como

evento no programado o deseado y realizar el HAZOP correspondiente, para eliminar en

el futuro cualquier inconveniente que pudiera ocurrir.

Page 161: Anal Riesgo Hazop

147

3.1.2.6 CUADROS RESUMEN DEL MÉTODO HAZOP

El documento escrito del HAZOP quedó conformado de acuerdo a los cuadros de

resumen (CUADROS 4-11, CAPITULO IV, Págs. 199-206).

Cabe mencionar que la situación actual de la Refinería en cuanto a seguridad y control

de riegos en procesos continuos; a la cual pertenece por su complejidad, carece de

estudios a profundidad sobre este tema, es así que este estudio ha promovido además de

recabar la información total del proceso, creó en los trabajadores una conciencia de

seguridad de manera subliminal , por no llamarlo de otra manera, debido a que a la vez

que conocen las parte y componentes del proceso, identifican las causas básicas por las

cuales se pueden producir los accidentes.

3.1.2.7 Resultados:

Tanto el entendimiento de la teoría como la aplicación en el campo, hicieron notar la

importancia que se debe tomar cuando se realizan los estudios a ese nivel de

profundidad, el método reflejó muchos detalles que a simple vista parecen

insignificantes, sin embargo luego de realizado el levantamiento de información

determinó que:

Las principales causas son las fallas en las máquinas y equipos, producto de la carencia

o poca atención a los mantenimientos preventivos.

Page 162: Anal Riesgo Hazop

148

La falta de entendimiento o interés por seguir las normas, permisos y procedimientos de

trabajo.

La falta de coordinación entre la sección de operación, seguridad industrial y

mantenimiento, cuando se llevan a cabo las operaciones de mantenieminto

principalmente.

3.1.3 Aplicación del Método Árbol de Fallos y Errores

Este método ha sido elegido como el más idóneo para concatenar de manera armónica

los elementos del método anterior con la probabilidad de ocurrencia de un evento no

deseado, sea este de menor o mayor magnitud de impacto en su consecución

(Pérdidas/Daños).

Como lo describe el método, el árbol de fallos y errores maneja una manera muy

práctica de interrelacionar de manera sistemática los eventos básicos e intermedios que

pueden conducir a un evento no deseado, es por eso que se ha adoptado las condiciones

de este, para poder efectuar las diferentes ramificaciones del árbol y darle a cada uno la

ubicación o posición adecuada, de tal forma que se puedan identificar las causas raíz de

los accidentes que es uno de los principales objetivos.

3.1.3.1 Detalle del Evento no Deseado

El árbol se ha diseñado en base de un evento no deseado (incendio) ocurrido en la

Refinería Módulo 2, el cual servirá como base para desarrollar la ejemplificación del

método.

Page 163: Anal Riesgo Hazop

149

Ficha de Reporte de Evento No Deseado (END001RA)

Empresa: PETROINDUSTRIAL Emplazamiento: CIS Proceso: Unidad de Crudo 2 Suceso: Incendio

Fecha Inicio Evento: Jueves 6 de Octubre de 2005 Hora: 18h00 Fecha Fin Evento: Jueves 6 de Octubre de 2005 Hora: 19h00

Fecha Paro Unidades: Jueves 6 de octubre de 2005 Capacidad: 0% Fecha Arranque de Unidades: Jueves 13 de Octubre de 2005 Capacidad: 60-75%Fecha de Estabilización de Capacidad: Viernes 14 de Octubre de 2005 Capacidad:100%

Fuente: Información No oficial proporcionada por personal de PETROINDUSTRIAL.

Elaborado por: Andrés Mantilla

Descripción de Suceso:

El Autotanque Vacuum se encontraba descargando Gasolina Blanca en la piscina de

depósitos de diferentes productos derivados (dentro o fuera de especificación), que se

recolectan de diferentes partes dentro y fuera de la Refinería. Para esto no se encontraba

ninguna persona vigilando esta descarga. Para esto solamente se encontraba un operador

de los tres que debían estar en el panel de Control de Refinería, se desconoce las causas

por las cuales el Supervisor de operaciones no se encontraba en el Lugar.

Además en esos días se realizaban jornadas deportivas, por tal razón muchos de los

empleados se encontraban las canchas del complejo.

El momento del suceso el operador de Refinería sale y se encuentra con el flagelo y lo

primero que hace es salir corriendo a avisar (no hizo uso de la alarma sonora, que

comúnmente se usa en esos casos) a las personas de administración lo que pasaba, las

Page 164: Anal Riesgo Hazop

150

mismas que asustadas salen corriendo y avisan a las personas que se encontraban en la

cancha, estas, se dirigen hacia la Refinería a ayudar apagar el fuego conjuntamente con

los brigadistas contra incendios, controlando la situación en una hora aproximadamente.

¿Por qué se produjo el Incendio?

El Incendio se produjo por que se presentaron las tres condiciones suficientes para

producir un incendio y que se encuentran explícitas en el triángulo de fuego; además

luego del incendio por las condiciones presentadas forma un tetraedro del fuego; esto

debido a que la combustión de la llama continuó a través de los funeles.

El problema inició por un fallo en la Bomba de succión Y-P401; por alto nivel de

producto, en este caso Gasolina Blanca (Combustible) la misma que retornó y se

derramó por los funeles o sumideros que existen en la Refinería y están interconectados

entre sí. Esta gasolina fue decomisada por contrabando y devuelta para

reprocesamiento. Toda descarga debe ser supervisada por una persona, parece ser que el

momento del problema no existía nadie para el efecto.

Cabe mencionar que uno de los sumideros se encuentra a poca distancia del Horno.

Puesto que la Gasolina Blanca es un combustible muy volátil en contacto con el

Oxígeno del aire (Comburente), los productos de su evaporación comenzaron a subir

por los sumideros, y parece ser, que esos vapores tomaron contacto con la llama de uno

de los quemadores del Horno (Energía de Activación/Calor), y produjo que el Horno se

incendie, y debido a que Gasolina estuvo derramada internamente por los sumideros, la

Page 165: Anal Riesgo Hazop

151

lenguas de la llama tomaron contacto con otros equipos (Reacción en cadena/Efecto

Domino).

Consecuencias del Accidente:

Pérdida total en la producción de Derivados por un período de ocho días.

Severos daños en el aislante externo de la Torre Atmosférica CC-V001

aproximadamente hasta el plato #18.

Daños en el aislante externo del Despojador de Diesel CC-V002.

Daños en la parte interna y externa en la Desaladora de Crudo CC-V007.

Daños en la pared interna de fibra de aluminio del Horno CC-H001 y rotura de

abrazaderas de los tubos (Producto del Craqueo térmico debido a que se ingresó

agua en el interior del Horno).

Daños en Sistema Eléctrico (iluminación General y cableado eléctrico para

máquinas).

Daños en equipos electrónicos: PLC´s, Indicadores de Presión, temperatura y Flujo.

Fallas en el control del accidente

No se hizo sonar al alarma sonora contraincendios.

Dar aviso del flagelo al personal de administración en lugar de dar aviso a la Unidad

de Protección Ambiental y Seguridad Industrial.

Intentar apagar el fuego del Horno lanzando agua.

Ingreso del personal a la Refinería con ropa deportiva, los mismos que en esos

momentos se encontraba en la cancha.

Page 166: Anal Riesgo Hazop

152

Nota: Luego de aproximadamente 1 hora, es posible que se haya terminado el

combustible que existía en los sumideros, más no haya sido controlado del todo el el

mismo por los brigadistas.

3.1.3.2 Descripción del Árbol

Esquema técnico del Árbol de Fallos (CUADRO 12, CAPITULO IV, Pág. 207 ).

El Árbol inicia en el Evento no deseado que es el INCENDIO, el mismo que actúa

como suceso de salida; de acuerdo a las condiciones del método, por debajo de este se

encuentran sus causas o sucesos previos; que son los tres elementos necesarios para que

el fuego se produzca (Triangulo de Fuego) , además que las características son las de un

incendio en disposición Abierta (charco/pool fire).

Todos los elementos se encuentran interconectadas con una puerta lógica “Y”(A), los

elementos de entrada (de acuerdo al método) lo conformaron: La Gasolina Blanca

como Combustible, El Oxígeno del Aire como Comburente (9) y la Llama del

quemador del Horno como Energía de Activación (10), además del efecto dominó o

Reacción en Cadena que se dio producto de las condiciones de evaporación en las

cuales se encontraba el combustible (7) y la difusión de las llamas por alta

temperatura(8).

Primeramente se analizó la Ramificación de la Gasolina Blanca. El evento base para que

el combustible sea uno de los elementos principales de actuación en el flagelo, fue el

Derrame ocurrido, el cual se presentó por el retorno del combustible por los sumideros o

funeles.

Page 167: Anal Riesgo Hazop

153

Posterior a esto, tenemos otra conexión lógica usando otra puerta “Y”(B), que

concatenan los eventos implícitos y que fueron considerados claves para que se haya

producido el derrame del combustible, que fueron la Falla en el Sistema de Bombeo;

principalmente la Bomba Y-P401 que dejo de operar por alto nivel y la Falta de Control

en el Proceso, este último de mayor consideración por su importancia debido a que es

responsabilidad de los operadores.

Las causas que se consideraron para que se haya producido la Falla en el Sistema de

Bombeo fueron la Falla en el Indicador de Nivel (1) o La Falla en la Válvula de

seguridad (2), este último con una probabilidad bien baja debido a que la válvula

operaba normalmente, luego de su revisión, es por tal razón que estas dos causas bases

son unidas o juntadas con una puerta lógica “O” (C), y queda de esta manera finalizado

el árbol en esa ramificación por no encontrarse otras causas relacionadas.

El análisis de la Ramificación: Falta de Control de operación tiene dos causas: la falta

de personal en el proceso e incumplimiento de normas y procedimientos. La primera

que se considera al Trabajo en otro Lugar (3) a aquella actividad realizada por el

operador en caso de extrema urgencia, en otro sitio que demande su atención inmediata

o emergencia, esta se encuentra con un vínculo lógico “O” (F), con la causa: Actividad

que no sea Trabajo (4) que significa; cualquier otra actividad que el operador realice con

o sin autorización que no tenga el carácter de laboral, ambas causas se consideraron

importantes para determinar lo que realmente sucedió, sin embargo una de ellas es la

que realmente debió haber tenido mayor ponderación en el momento del evento no

deseado, no obstante fue clave identificar ambas causas ya que no hay que descartar la

probabilidad de suceso de cualquiera de las dos.

Page 168: Anal Riesgo Hazop

154

En el siguiente evento: Incumplimiento de normas y procedimientos las causas básicas

para que se haya producido el mencionado intervienen dos causas: No entender y

Aplicar las Normas, Permisos y Procedimientos de Trabajo (PPT) (5); todo esto

producto de una falta de instrucción del personal operativo en tanto y cuanto los cursos

y las capacitaciones no han sido efectuadas de una manera planeada, organizada,

aplicada ni controlada de manera adecuada conforme las necesidades del trabajo.

La otra causa es la carencia de Permisos y Procedimientos de Trabajo (6) o que estas

son muy generales en su concepción, las operaciones y procedimientos en muchas de las

ocasiones demandan una explicación más detallada y profunda (Documentos escritos),

de manera que las personas que ejecutan las actividades tengan un soporte técnico en

que basarse, para no cometer errores presentes y futuros.

Estas causas se encuentran vinculadas entre sí a través de una puerta lógica “Y” (G); se

propuso esta conexión debido a que ambas causas son consideradas de suma

importancia (dependientes entre sí) para que un evento no deseado como el que se

presentó ocurra.

Puesto que el método busca identificar y determinar las causa raíz de un evento no

deseado, se ha dejado para el final la ramificación de la reacción en cadena, no por

restarle importancia a este , ni mucho menos pensar que no haya sido una de las causas

para que el incendio haya tomado las proporciones que tomó, sino más bien para ajustar

a las normas del método que implica identificar las causas básicas. Es por eso que, las

condiciones para que la Reacción en cadena se haya suscitado son las que se aplican de

acuerdo con el Tetraedro del Fuego: la primera que el combustible esté en una fase

vapor o gas (7) y la segunda que la difusión de las llamas se encuentre en un alto nivel

Page 169: Anal Riesgo Hazop

155

de Temperatura y ayuden a que el fuego se propague. Ambas Causas se encuentran

vinculadas con un vínculo lógico “Y” (C), puesto que las dos cumplen la condicionante

de dependencia entre sí; es decir “si y solo si ambas se presentan”, es por esta razón que

se justifica la existencia de este vínculo.

Finalmente, tenemos las causas básicas que están presentes en todo momento en una

Refinería por constituirse en un proceso continuo, hablamos del oxígeno del Aire (9) y

la Energía de Activación (Llama) (10), que son causas que están allí, simplemente tiene

que hacer contacto con un combustible para que se desencadene el fuego, y si sumado a

esto añadimos otras condiciones como una fuga: escape o derrame, tendremos como

consecuencia un efecto tal como el que se presentó, causando serios daños a las

actividades normales de operación, pérdidas materiales o económicas, sin contar con las

pérdidas humanas que pudieron haberse producido.

3.1.4 Cálculo de los costos del accidente (incendio):

Para determinar cuantitativamente los efectos económicos que produjo el Accidente se

emplearon el Método de Henrich y el Método de W. Fine., la información de costos se

encuentra detallada en el CUADRO 15, CAPITULO IV, Pág. 210.

De Acuerdo con lo propuesto por Heinrich, los resultados de los costos fueron

Costos Directos:

Costos de Pérdida de Producción: 290325 $USD

Pérdidas de los materiales de equipos y máquinas: 20000$ USD

Page 170: Anal Riesgo Hazop

156

De acuerdo con esta información y las fórmulas (No 7 y 8) propuestas, los resultados

fueron:

CT = CD+CI CI = 4CD

CD = (290.325+20.000)+CI CI = 4(310.325)

CD = 310.325+CI CI =1.241.300

Entonces :

CT =310325+1241300

CT = 1.551.625 $ USD

Según Heinrich los Costos Totales del accidente fueron de aproximadamente

1.551.625$ USD.

El siguiente método utilizado fue el Método de W. Fine, esto para evaluar el Grado de

Peligrosidad de la situación de peligro que llevó al accidente ejemplificado:

De acuerdo con las Tablas WF1, WF2, WF3 (CAPITULO II, Págs. 110 y 111 ) y

considerando las condiciones del accidente y sus posibles efectos negativos que podría

acarrear producto de su alto riesgo, se ha evaluado de la siguiente manera:

Consecuencia: Valor de 100 (Por sus grandes repercusiones)

Exposición: Valor de 3 ( Ya que esto sucede ocasionalmente)

Page 171: Anal Riesgo Hazop

157

Probabilidad: Valor de 1 (Es difícil su suceso, sin embargo existen casos anteriores

como este.)

De acuerdo a esta valoración, se procedió a calcular el Grado de Peligro (No 11):

GP = C x E x P

GP = (100) (3) (1)

GP = 300

El Grado de Peligro que presenta la operación de “Descarga de Combustibles en la

Piscina de Productos para re procesos” en la Refinería Amazonas es de un valor de 300,

que enmarcándola dentro de la clasificación propuesta, representa un Riesgo Alto, que

las acciones a tomar deberían ser tomadas de manera urgente dentro de un período

máximo de 3 meses (Tablas TW4 y TW5, CAPITULO II, Pág.112) , además debe ser

permanentemente evaluado y controlado.

Posteriormente se propuso la acción correctiva económica de esta medida.

Se considera esta medida, ya que haciendo un sondeo de costos aproximados que se

deberían utilizar para la seguridad, el buen funcionamiento y de operación de la

Refinería se incurriría en un costo de unos 10.000 USD, como mínimo. Ya que esta

necesita para su correcto funcionamiento:

• Mantenimiento y revisión del sistema en forma continua

• Comprobación y buen funcionamiento de válvulas de alivio, seguridad, discos de

ruptura, y demás dispositivos de regulación y cierre de presión.

Page 172: Anal Riesgo Hazop

158

• Correcto funcionamiento de bombas, compresores, calderos, intercambiadores y

demás equipos que proveen de energía y transporte de líquidos y gases en la

Refinería.

• Mantenimiento de bridas, juntas y demás uniones que podrían afectarse y dejar de

operar correctamente.

• Mejorar la calidad de los programas de entrenamiento al personal de operaciones,

seguridad industrial y el resto de personas que trabaja en la refinería.

De acuerdo con el método y a los resultado conseguidos, se estimó que:

Factor de Costo: Valor de 3 (De acuerdo a la magnitud del accidente, en función de las

condiciones de proceso y materiales que se manejan).(TW6, CAPITULO II, Págs.

113)

Grado de Corrección: Valor de 3 (No se han tomado las acciones para reducir el riesgo)

(TW7, CAPITULO II, Págs. 113)

Entonces reemplazando los valores en la fórmula (No 13):

GcFcGPJ×

=

)3)(3()300(

=J

103.33 ≥=J

Page 173: Anal Riesgo Hazop

159

El método justifica que en la Refinería Amazonas debe realizarse una inversión en

estudios de análisis de riesgos en procesos continuos, tomando en cuenta los puntos que

se mencionan en cuanto al correcto funcionamiento de la planta.

3.1.5 Algunos Riesgos Visuales presentados en la Refinería

Mientras se realizaba el análisis del los métodos HAZOP y Árbol de Fallos, se

identificaron algunas situaciones que podrían presentar un riesgo en el futuro de no

tomar medidas inmediatas:

Condiciones Subestándares:

Las escaleras que conducen a cada unos de los platos de la Torre atmosférica (C-V001),

se encuentran sucias con excremento de las aves que anidan en la parte alta de la misma.

La consecuencia directa podría ser una caída de distinto nivel por encontrarse las

escalinatas resbaladizas.

En la misma Torre en la parte alta no se encuentra sujeta (soldada), una de las escaleras

en su extremo, pudiendo producir una caída de distinto nivel.

Fuga de gas combustible en el área de calderas, existe el riesgo de un Incendio de gases

en nube abierta (bola de fuego/fire ball), además de generar exposiciones a gases

tóxicos, y de sufrir un desabastecimiento de vapor para las operaciones de proceso,.

La zona del Domo de la Torre Atmosférica C-V001 la carcasa metálica se encuentra

abierta y deteriorada, quedando al descubierto el aislante térmico, en este lugar anidan

Page 174: Anal Riesgo Hazop

160

aves y su destrucción evolutiva, puede generar en algún momento emisiones de

productos livianos.

Existe corrosión y desgaste en las tuberías de químicos que se inyectan en el Domo de

la Torre.

Zona de la Torre Atmosférica la altura del despojador de Diesel se encuentra

deteriorada producto de un incendio producido en la Torre hace algún tiempo, podría

causar una fuga de productos intermedios.

Inadecuados procedimientos para realizar mantenimiento en zona de calderos, no se

cumplieron con las normas establecidas para trabajos con gases, además de la

realización de trabajos con golpes que generaron chispas. Produjeron dos explosiones

del tipo UVCE(Capitulo II, Pág. 45) . La consecuencia directa fue una persona con

quemaduras de segundo grado en extremidades superiores.

Los revestimientos de tuberías algunas secciones de la refinería presentan destrucción.

Todas estas sumada el incendio que fue caso de estudio del Método de árbol de Fallos y

Errores.

Actualmente la zona de Tratamiento de Agua de la Refinería 1, no está operando.

Page 175: Anal Riesgo Hazop

161

3.1.6 Comprobación de Hipótesis

PETROINDUSTRIAL posee los programas, normas, procedimientos, permisos de

trabajo y datos necesarios de accidentabilidad (Informes, Compendios y Reglamentos);

los mismos que demuestran que poseen la base técnica suficiente para la correcta

comprensión y ejecución de actividades seguras de operación para el normal

desenvolvimiento de trabajo.

El sustento para la comprobación de la hipótesis, se encuentra detallada en la análisis de

los métodos utilizados: HAZOP, ARBOL DE FALLOS Y ERRORES y Fine, los cuales

demuestran que a pesar de que existen programas de Seguridad Industrial siguen

existiendo condiciones peligrosas que ocasionan accidentes, fruto de la falta de

minuciosidad en el estudio que merece un proceso continuo como este.

Es por eso que este estudio pretende integrar y completar el apoyo técnico con el que

cuenta esta Refinería; de tal forma que el momento de realizar la cuantificación de los

riesgos se reduzca por lo menos hasta el 50% la probabilidad de ocurrencia de un evento

no deseado, ya que lo métodos utilizados buscan primero minimizar las pérdidas y

luego con el desarrollo de estos ene el futuro ir maximizando la calidad, la

productividad y por lo tanto las utilidades.

Page 176: Anal Riesgo Hazop

162

3.1.7 Propuesta de Seguridad e Higiene Industrial

3.1.7.1 Propuesta de Seguridad Industrial

En la actualidad los accidentes laborales tienen una gran incidencia en los costos de

producción tanto como indirectos en las industrias (pérdidas/ daños), es por tal razón la

importancia de tomar en cuenta no solamente ajustes en la parte técnica, sino también

la parte humana, es decir que no solo se enfoque la seguridad a los procesos, la

reducción de los costos, sino también a la seguridad de los trabajadores. Con esto, lo

que se busca es que las personas sean los verdaderos participes del cambio, en cuanto a

la iniciativa de adoptar e implementar métodos actuales de Seguridad, basándose en

normas y estándares internacionales y homologando los mismos a los parámetros

nacionales.

Por lo tanto, la propuesta se basa en profundizar y aplicar más frecuentemente el

método HAZOP, detallando aún más las posibles causas que incidan en una de las

variables de proceso (Flujo, Presión, Temperatura, etc.), esto representa tener un mayor

grado en cuanto al conocimiento del proceso, los equipos y máquinas, normas y

procedimientos de trabajo, y ante todo tener la predisposición y la voluntad necesaria

para trabajar en equipo; ya que es un eje fundamental el momento de realizar un estudio

como este, de una manera interrelacionada y sistemática.

Es así, como se propone que el método sea analizado en su totalidad sin descuidar

ningún detalle, ya que la calidad de este; radica en su grado de profundidad, no de

cantidad, debido a que es un método práctico.

Page 177: Anal Riesgo Hazop

163

Posteriormente a esto se sugiere que se realice la actualización de información

relacionada con renovación o cambios en equipos o máquinas, de existir, caso contrario

se deberá continuar haciendo un estudio en cuanto a las consecuencias que se pudieran

presentar, planteándose supuestos o modificando variables. También es conveniente que

las medidas a tomar sean modificadas o cambiadas acorde con las modificaciones que

las consecuencias presenten.

Para esto, es conveniente que en una primera fase se realicen estas actualizaciones cada

seis meses, posteriormente se ajustarán las medidas conforme avance necesidades

operativas y humanas (cada 3 meses). Además, si el trabajo es efectuado de manera

adecuada y se ha podido adaptar con facilidad entre las personas que laboran en la

Refinería, de tal forma que se convierta en un reporte, este podría ser complementado

con Gráficos de Barras o histogramas de Frecuencia, para su mejor comprensión y

fluctuación de las variables en el tiempo.

La continua preparación y adiestramiento que lleven los equipos de Trabajo HAZOP,

será un factor determinante al momento de realizar un análisis efectivo del método,

además que serán los propios miembros del equipo quienes decidan, quienes son las

personas más idóneas para conformarlo, tanto como por su calidad humana como

profesional.

En cuanto al método de ÁRBOL DE FALLOS Y ERRORES, debido a que es una técnica

para el análisis de riesgos más esquemática, nos permite la visualizar y determinar los

riesgos propios para cada situación peligrosa, en una forma preventiva, ordenada y

secuencial y lógica, lo cual permite en ocasiones demostrar que en procesos como estos

de Refinación de Petróleo en los cuales existen programas y técnicas de seguridad muy

Page 178: Anal Riesgo Hazop

164

bien definidos, no se están aplicando de manera efectiva, y por lo tanto se pueden

producir accidentes, de no hacerse de una manera frecuente este estudio imposibilita

incursionar de manera profunda en las causas de los accidentes.

Es por eso que este método se recomienda, hacérselo conjuntamente o la par con el

HAZOP, con la única diferencia que este analiza en forma particular a cada una de las

causas que el HAZOP, pudiera presentar en su estudio.

También, el método del ÁRBOL DE FALLOS, puede usarse inicialmente como un

método cualitativo para identificar las causas básicas de los fallos; posteriormente puede

usarse como un método cuantitativo cuando existan más fundamentos para establecer

probabilidades (%). Además este método radica también en la factibilidad de adaptación

de datos e información a la situación actual del sistema (proceso productivo). El equipo

de trabajo deberá complementar el estudio del HAZOP con el Árbol de Fallos y Errores.

3.1.7.2 Propuesta de Higiene Industrial

La premisa para realizar esta propuesta radica en que la unidad de PAS del CIS41,

cuenta únicamente con un análisis muy limitado en cuanto a higiene industrial, es decir

que si bien cuenta con los instructivos para el manejo de Materiales Peligrosos, el

instructivo de Seguridad y algunas otras normas que rigen en las operaciones, no

obstante para efectuar los reportes mensuales de seguridad e higiene, no se registran

por ejemplo el las mediciones de contaminantes de las dosis en algunas zonas que son

realmente riesgosas por su contenido de CO2, CO, H2S principalmente, en la zona de

41 CIS: Siglas de Complejo Industrial Shushufindi

Page 179: Anal Riesgo Hazop

165

calderas, los alrededores de la torre atmosférica ,etc. No se realizan reportes de niveles

de Ruido, de explosividad y de iluminación.

Cabe mencionar que la unidad de PAS cuenta con un equipo muy limitado para realizar

la Higiene de Campo y cuenta con un sonómetro, un explosímetro y una bombas de

succión con tubos colorimétricos de CO2, CO, H2S, no existe un luxómetro, esto

muestra que no se ha llevado de manera adecuada y poco interesada la evaluación de

riesgos en Higiene Industrial.

Esto nos que demuestra que no se ha venido efectuando una correcta evaluación de

ciertos factores de riego Físicos, Químicos y Biológicos principalmente, y los

problemas que pueden estar causando en las personas tanto en el aspecto Físico,

Psíquico y social.

Esta propuesta tiene el objeto de establecer directrices para que los datos e información

que posee la Refinería sean canalizados de tal forma, que pueda mejorar la calidad en

las condiciones de trabajo y además mejorar la calidad de vida de las personas que

laboran en esta.

La propuesta sugiere, realizar primeramente un levantamiento total de riesgos Físicos,

Químicos y Biológicos fundamentalmente en el proceso productivo, con lo que se

pretende tener una base técnica. Además deben identificarse los riesgos ergonómicos,

psicosociales y principalmente continuar con los riesgos ambientales.

Seguidamente, se deberá crear registros codificados, con un formato adecuado de la

información que se obtenga de modo que la misma tenga un documento testigo para

Page 180: Anal Riesgo Hazop

166

continuar con los trabajos en el futuro, claro está si en algún momento no se continua

con los estudios.

Se propone un modelo de Formato que se podría aplicar para el levantar la información

de manera sencilla y práctica de tal modo que sea fácil de ubicar los procesos y los

principales riesgos presentes en los mismos (VER CUADRO 13, CAPITULO IV,

Pág. 208).

Con este modelo de registro lo que se busca es promover la correcta y ordenada forma

en que se deberá recolectar la información de relativa a los riesgos, de tal manera que,

en lo posterior se tomen las acciones necesarias y se realicen los estudios toxicológicos

adecuados, sin dejar de utilizar los instructivos, manuales y procedimientos existentes

para el manejo de materiales peligrosos en la Refinería; ya que estos sirven como bases.

Requerir las hojas de Seguridad de los productos químicos a sus proveedores.

Existen métodos y herramientas muy sencillas para realizar una evaluación cualitativa

de Riesgos, una de ellas consiste, en realizar una ficha , en la que conste el porcentaje

del componente peligroso, junto con el CAS number, y el TLV, así mismo contiene la

información sobre los riesgos para la salud de acuerdo con su clasificación, los EPI´s,

además se pueden incluir las medidas preventivas y de protección que recomienda el

fabricante o proveedor.

Page 181: Anal Riesgo Hazop

167

3.1.7.3 Tratamiento del efecto BLEVE en la Refinería (Nueva propuesta)

Actualmente existen algunos sistemas modernos de prevención de BLEVES y estos

incluyen:

Estudio de nuevos diseños de discos de ruptura y válvulas de seguridad (alivio).

Colocación en el interior de los recipientes de mallas que retarden la aparición de la

BLEVE.

Como se definió en el Marco de referencia, el Efecto BLEVE aparte de tener una

característica particular dentro de los procesos en cuanto a su formación

(combustibles/vapor de agua), además del impacto negativo que puede llegar a ocurrir

de presentarse las condiciones necesarias, la idea fundamental en este punto es poner en

consideración en que zonas puede llegar a suceder y como actuar para minimizar y/o

eliminar el riesgo de suceso.

La explosión BLEVE se puede formar principalmente en las calderas, tanques de

desfogue, condensadores y tambor de reflujo, para ser más específicos , principalmente

en el Circuito 6 de Gases del Domo (VER GRÁFICO 6, CAPITULO IV, Pág. 197 ),

donde se encuentran reunidos todos estos equipos.

Las medidas que hay que tomar para evitar que se produzca este tipo de explosión son

simples:

Primero: mantener un control constante de las condiciones del proceso (Flujo, Presión

y Temperatura) en los parámetros normales de operación y de presentarse alguna

anomalía procurar corregir de inmediato.

Page 182: Anal Riesgo Hazop

168

Segundo: se debe mantener todo el tiempo en operación los instrumentos (PI, FI y

TI)42, de no ser así deberá coordinarse con el equipo de instrumentos para mantener

funcionando correctamente esos equipos.

Tercero: se deberá realizar el mantenimiento de estos equipos sujetándose estrictamente

a las normas, permisos y procedimientos de Trabajo que la Refinería posee para tal

efecto.

Además de que se deberá coordinar con la unidad de P.A.S, de tal manera que un

representante de dicha unidad está presente el momento de efectuar el mantenimiento,

reemplazo o adecuación de un equipo o máquina en la Refinería, y tenga la

responsabilidad de cumplir y hacer cumplir las normas y procedimientos de trabajo de

tal manera que no se produzca ningún evento no deseado.

42 PI, TI, FI: Indicadores de Presión, Temperatura y Flujo.

Page 183: Anal Riesgo Hazop

169

CAPITULO IV: TABULACIÓN Y GRAFICA DE LA INFORMACIÓN

4.1 CUADROS Y ESQUEMAS UTILIZADOS EN EL ESTUDIO Introducción: Esta sección es en gran parte importante para el desarrollo del análisis ya que

esquematiza gráficamente el contenido del proceso productivo de la Refinería

Amazonas, identifica sus unidades, equipos, ubicación y emplazamiento. Además

resume de manera práctica y siguiendo los procedimientos ya descritos anteriormente la

Aplicación de los Métodos HAZOP, Árbol de Fallos y Errores, etc. Finalmente se

encuentran resumidos cuadros de producción y costos que sirvieron de mucho en el

Desarrollo de Cálculos de Costos.

4.1.1 DIAGRAMAS (P&I), INSTALACIONES EXTRALOCATIVAS, DE

SERVICIO Y CIRCUITOS DE FLUJO DE PROCESOS HAZOP RA001

Diagramas P&I: Diagramas de Instrumentos (Mecánicos, electrónicos, electricos,etc.) y

Tuberías de la Refinería Amazonas.

Instalaciones Extraloxcativas y de Servicio: Unidades e Instalaciones que forman parte

del proceso y que permite que funcione como un sistema, tales como: Unidades de

Generación Eléctrica, de vapor, de enfriamiento, etc.

HAZOP RA001: Análisis de Fallos y Operabilidad en el Proceso Productivo de la

Refinería Amazonas en su módulo 1 (Refinería 1).

Page 184: Anal Riesgo Hazop

170

4.1.2 ARBOL DE FALLOS Y ERRORES

Método que facilita determinar las situaciones de riesgo propia de cada situación desde

sus causas en forma individual, es decir en forma retrospectiva.

4.1.3 MODELO DE REGISTRO DE RIESGOS DE HIGIENE INDUSTRIAL

Modelo ejemplificado para levantamientos iniciales de información de Higiene

Industrial en la Refinería.

4.1.4 PROGRAMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN REFINERÍA AMAZONAS

Información consolidada de la programación de la producción del refinería Amazonas

para el año 2006, y el % de aporte que esta tiene para cubrir de la demanda Nacional.

4.1.5 COSTOS DE PÉRDIDA EN PRODUCCIÓN , MÁQUINAS Y EQUIPOS POR

ACCIDENTE.

Cálculo de costos en producción, máquinas y equipos por accidente, fuente fundamental

para el cálculo de costos directos, indirectos y totales frutos del accidente ejemplificado.

Page 185: Anal Riesgo Hazop

171

Codificación Aplicada: Elaborado por: Andrés Mantilla

4.1.1 ANÁLISIS DE OPERABILIDAD Y PELIGROS (HAZOP) EN EL PROCESO DE LA REFINERÍA AMAZONAS R1 Y R2 DEL CIS (CUADRO 1)

EMPRESA: PETROINDUSTRIAL EMPLAZAMIENTO: COMPLEJO INDUSTRIAL SHUSHUFINDI UNIDAD: DESTILACIÓN ATMOSFÉRICA O PRIMARIA NUDOS A ANALIZAR: CIRCUITO 1 (FLUJO DE CRUDO) CIRCUITO 2 (FLUJO DE RESIDUO) CIRCUITO 3 (FLUJO DE DIESEL) CIRCUITO 4 (FLUJO DE KEREX) CIRCUITO 5 (FLUJO DE GASOLINA) CIRCUITO 6 (FLUJO DE GASES DOMO) CÓDIGOS: HAZOP RA001 F1CR HAZOP RA001 F2RS HAZOP RA001 F3DSL HAZOP RA001 F4K HAZOP RA001 F5NFTA HAZOP RA001 F6GDOMO

F1CR: Flujo de Crudo Circuito 1 F2RS: Flujo de Residuo Circuito 2 F3DSL: Flujo de Diesel Circuito 3 F4K: Flujo de Kerex Circuito 4 F5NFTA: Flujo de Gasolina Circuito 5 F6GDOMO: Flujo de Gases del Domo Circuito 6

Page 186: Anal Riesgo Hazop

172

ESQUEMA 1: Diagrama General de La Refinería Fuente: P&I Refinería Amazonas Modulo 1 Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 187: Anal Riesgo Hazop

173

ESQUEMA 2 : Diagrama de Tanques de Crudo, Residuo y Bombas de Carga Fuente: P&I Refinería Amazonas Modulo 1 Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 188: Anal Riesgo Hazop

174

ESQUEMA 3: Diagrama de Intercambiadores de Calor y Equipos con Químicos del Proceso Fuente: P&I Refinería Amazonas Modulo 1 Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 189: Anal Riesgo Hazop

175

ESQUEMA 4: Diagrama de Sistema de Desalado e Intercambiadores del Proceso Fuente: P&I Refinería Amazonas Modulo 1 Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 190: Anal Riesgo Hazop

176

ESQUEMA 5: Diagrama Detallado del Horno Fuente: P&I Refinería Amazonas Modulo 1 Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 191: Anal Riesgo Hazop

177

ESQUEMA 6: Diagrama de la Torre Atmosférica y Bombas del Proceso Fuente: P&I Refinería Amazonas Modulo 1 Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 192: Anal Riesgo Hazop

178

ESQUEMA 7: Diagrama de Despojadores de Nafta, Diesel, Kerex, Rehervidores y Bombas del Proceso Fuente: P&I Refinería Amazonas Modulo 1 Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 193: Anal Riesgo Hazop

179

ESQUEMA 8: Diagrama del Sistema de Tratamiento de los Vapores Provenientes del Proceso Fuente: P&I Refinería Amazonas Modulo 1 Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 194: Anal Riesgo Hazop

180

ESQUEMA 9: Diagrama del Sistema de Generación de Vapor de 3.5 K y Aeroenfriadores Fuente: P&I Refinería Amazonas Modulo 1 Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 195: Anal Riesgo Hazop

181

ESQUEMA 10: Diagrama de Filtros de Arena y Arcilla para El Corte Jet Fuel Fuente: P&I Refinería Amazonas Modulo 1 Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 196: Anal Riesgo Hazop

182

ESQUEMA 11: Diagrama de Tanques de Almacenamiento de Gasolina Extra Fuente: P&I Refinería Amazonas Modulo 1 Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 197: Anal Riesgo Hazop

183

ESQUEMA 12: Diagrama de Tanques de Almacenamiento de Jet Fuel, Kerex y Diesel Fuente: P&I Refinería Amazonas Modulo 1 Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 198: Anal Riesgo Hazop

184

ESQUEMA 13: Diagrama De Tanques De Almacenamiento De productos Fuera de especificación (Slop) Fuente: P&I Refinería Amazonas Modulo 1 Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 199: Anal Riesgo Hazop

185

ESQUEMA 14: Diagrama de Emplazamiento del Complejo Industrial Shushufindi Fuente: P&I Refinería Amazonas Modulo 1 Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 200: Anal Riesgo Hazop

186

ESQUEMA 15: Diagrama de Sistema Contra Incendios de La Refinería Amazonas Fuente: P&I Refinería Amazonas Modulo 1 Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 201: Anal Riesgo Hazop

187

Fuente: KOBE STEEL, LTD, Manual de Operaciones de la Planta Refinería Amazonas, Ecuador, Tomo 1, Pág. 8-15, 1987. Elaborado por: Andrés Mantilla

CUADRO 2. IDENTIFICACIÓN Y CODIFICACIÓN DE INSTALACIONES EXTRALOCATIVAS SISTEMA PRODUCTOS ELEMENTO CÓDIGO DETALLE

Tanque de Almacenamiento Y-T801 A/B/C/D Contiene Techo Flotante Crudo Bombas de Alimentación Y-P801 A/B Capacidad 100% para carga a Refinería

Filtros de Traspaso Y-V802 A/B Transferencia directa al punto de Succión de Bombas de

Estación Central de Shushufindi Residuos Tanques de Almacenamiento Y-T806 A/B Contiene Forro aislante y Batidor Tanques de Almacenamiento Y-T802 A/B Contiene Techo Flotante

Bombas de Traspaso de Derivados Y-P807 A/B

Bombea Nafta, Diesel, Kerex, hacia Ducto de Derivados Gasolina

Bomba de Carga Y-P802 Carga para autocamiones Filtro de Arena C-V008 Eliminación de Agua Filtro de Arcilla C-V009 Eliminación de Agua

Tanque de Almacenamiento Y-T804 Contiene Techo Flotante Jet-Fuel

Bomba de Carga Y-P804 A/B Y-P804B Repuesto Común de Y-P804A y Y-P803 Tanques de Almacenamiento Y-T803 A/B Contiene Techo Fijo Kerosene

Bomba de Carga Y-P803 Transferencia a Estaciones de Carga Tanques de Almacenamiento Y-T805 A/B Contiene Techo Fijo Diesel

Bomba de Carga Y-P805 A/B/C Transferencia a Estaciones de Carga

Tanques de Almacenamiento Y-T807 A/B Reúnen productos fuera de especificación y crudo

recuperado

Derivados

Slop Bomba de Carga Y-P808 A/B Transferencia hacia Y-T801A

Page 202: Anal Riesgo Hazop

188

Fuente: KOBE STEEL, LTD, Manual de Operaciones de la Planta Refinería Amazonas, Ecuador, Tomo 1, Pág. 8-15, 1987. Elaborado por: Andrés Mantilla

Diesel Enfriador, Despojador C-A001/C-V002Kerosene Enfriador, Despojador C-A002/ C-V003

Nafta Enfriador, Despojador C-A003/C-V004Atmosférico de la Torre Enfriador, Tambor de Reflujo de Gases C-A004/C-V005

Productos Generados Enfriador, Tambor Agua Condensada C-A005/C-V006

Enfriamiento

Cuerpos Gaseosos Enfriador C-A006

Ventiladores y despojadores de para limpiar productos

Crudo /Residuo Intercambiador C-E001 Crudo/ Gases Domo Intercambiador C-E002 Crudo /Nafta Pesada Intercambiador C-E003

Crudo /Kerex Intercambiador C-E004 Crudo/ Residuo Terciario Intercambiador C-E013

Crudo /Diesel Intercambiador C-E005 A/B Crudo /Residuo Secundario Intercambiador C-E006

Crudo/ Diesel Circulante Intercambiador C-E007 A/B Crudo/ Diesel primario Intercambiador C-E008

Kerex /Residuo Intercambiador C-E009

Intercambio de Calor

Nafta /Residuo Intercambiador C-E010

Intercambiadores de haz de tubos y carcasa

Page 203: Anal Riesgo Hazop

189

Fuente: KOBE STEEL, LTD, Manual de Operaciones de la Planta Refinería Amazonas, Ecuador, Tomo 1, Pág. 8-15, 1987. Elaborado por: Andrés Mantilla

Gas Combustible Receptor Y-V501 Líquidos

Evaporación Atmosférica

Tanque de Desfogue C-V014

Crudo Torre Destilación Atmosférica C-V001

Crudo Desaladora C-V007

Este Sistema tiene la capacidad de manejar el volumen de Hidrocarburos que provienen de los materiales expulsados

por las válvulas de seguridad de artefactos

Gases Residuales Tea (Chimenea Abocinada) Y-F201 Libre de Humo 10% y provista de boquillas inyectoras de

vapor Liquido

Hidrocarburífero Residual

Tambor Abocinado K.O. Y-V201 Envío de Liquido Hidrocarburifero residual a Y-T807

A/B

Chimenea

Liquido Hidrocarburífero

Residual Bomba Cilíndrica K.O. Y-P201 A/B Envío de Liquido Hidrocarburifero residual a Y-T807

A/B

Agua Lluvia OleosaAgua Desecho Uso

General Agua Desecho para

Proceso

Separador CPI Y-U401 A/B Contiene 2 cámaras que operan al 100% de capacidad se retira casi todo el petróleo

Agua oleosa de Tanque y drenaje

Equipos

Unidad Flotación de Aire Y-U402 El petróleo que existe en el agua se retira con Aire y

Floculantes

Unidad de Tratamiento de

Agua de Desecho

Agua Desecho Laboratorio Unidad Aerificadora Y-U403 A/B El Agua tratada se combina con oxígeno

Drenaje de Agua Lluvia Agua Lluvia

Zanjas Abiertas de Tierra Drenaje de agua hacia la periferia de Refinería

Alcantarillado Agua Servidas Tanque Séptico Sistema de alcantarillado

Page 204: Anal Riesgo Hazop

190

CUADRO 3 IDENTIFICACIÓN Y CODIFICACIÓN DE INSTALACIONES DE SERVICIO

SISTEMA PRODUCTOS ELEMENTO CODIGO DETALLE

Energía eléctrica Generador Turbina de Gas Genera 480 voltios, 60Hz, es trifásico de 3 conductores de neutro sólido a tierra

Motores en General Disposición de 480 voltios, 60Hz y 3 conductores Circuito de Alumbrado 208/120 voltios, 60Hz, trifásicos y 4 conductores Distribución Eléctrica

Circuitos de Mando e Instrumentos 120 voltios, 60Hz y monofásico Electricidad

Energía Eléctrica para Emergencias

Suministro de Energía Ininterrumplible Cargas de Emergencia, Energía para Instrumentos y

Controles de Mando Compresores de Aire Y-U101 A/B Provisión de Aire para la Planta Aire Comprimido

Planta Receptor de Aire Y-U101-01V Almacena aire para Y-U101 A/B Receptor de Aire Y-V102 Capacidad de retención de 15 min. Aire

Aire Comprimido Instrumentos

Secador de Aire Y-U102 Cámaras desecantes con regeneración de

calefacción eléctrica

Agua Cruda Tanque de Agua para Incendios Y-T601 A/BSe obtiene de la Línea instalada en la Planta de Gas

de SSFD Unidad Clorinadora /Filtro de Agua Y-U301 Tratamiento de Coagulación y Filtración Agua Potable y

Servicios Filtro Activo de Carbón Y-V301

Agua Potable, agua mangueras, enfriamiento de Bombas y Agua Desalante

Desmineralizadora Y-U701 Agua Para Equipos Desairificador Y-V701

Agua de alimentación para Calderas

Tanque de Agua Potable Y-T302 Tanque Presurizado Y-V302

Almacenamiento de Agua Potable

Agua

Abastecimiento de Agua Potable

Unidad Inyectora de Cloro Tratamiento de Agua Potable Fuente: KOBE STEEL, LTD, Manual de Operaciones de la Planta Refinería Amazonas, Ecuador, Tomo 1, Pág. 8-15, 1987. Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 205: Anal Riesgo Hazop

191

Vapor para Proceso Calderas Y-B701 A/B/C

Caldera Tubular; con un Quemador Dual para Fuel-Oil y Gas combustible. Generan vapor de 10.5K, Producción de 2T/h vapor saturado, presión de

1078 KaG, se utiliza para procesos se sobrecalienta en el C-H001 a temperaturas mayores a 50 gr.C y

Alimenta a C-V001 y C-V002 Vapor

Vapor para Servicios Calderetas C-E011 A/BGenera 3.5K de vapor para mangueras, detectar vapor, templado de bombas, calentamiento de

tanques y sistema de chimena

Tanque de Almacenamiento Y-V504 Tanque Diario para Consumo para C-H001 y Y-

B701 A/B/C

Bomba de Abastecimiento Y-P501 A/BBomba de engranajes para abastecimiento de C-

H001 y Y-B701 A/B/C Aceite Combustible

(Fuel-Oil)

Calentador de Fuel Oil Y-E501 Precalentamiento de Fuel Oil previo ingreso a

equipos

Combustible

Gas Combustible Receptor Y-V501

Proveniente de la Planta de Gas de SSFD por ducto interconectado, mantiene la Presión del Gas

constante y distribuye a C-H001, Y-B701 A/B/C, Tea Y-F201 y al edificio para uso diario.

Fuente: KOBE STEEL, LTD, Manual de Operaciones de la Planta Refinería Amazonas, Ecuador, Tomo 1, Pág. 8-15, 1987. Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 206: Anal Riesgo Hazop

192

Tanque para Incendios Y-T601 A/B

El Agua proviene de la Planta de Gas de SSFD y Almacenan agua para sistema de agua y contra

incendios

Bombas para incendios Y-P601 A/B/C

Bombas Horizontales Centrífugas con capacidad de 1250 gl/min. Bombas Y-P601 A/B operan con

motor eléctrico y Y-P601 C opera con motor a Diesel

Motobomba a Diesel Suministra agua y espuma provocados por

líquidos y gases hidrocarburíferos en la Planta

Agua

Bombas para mantener Presión Y-P602 Bombas Tensora para mantener presión de 1034

KPaG en el Ducto de agua de Incendios

Espuma Unidad Abastecedora

Capacidad de 1700 l. de espuma proteínica concentrada al 3%, las líneas de agua y espuma

están en paralelo y pueden aislarse de las áreas de proceso, de tanques de derivados y tanques de

crudo.

Polvo Quimicoy Espuma Extinguidores Extinguidores Portátiles de incendio y Extinguidores de Halon

Contra Incendios Y-M601

Alarmas Estación de Bomberos

Detectores de Humo y calor, telefonos manuales de emergencia, rediotransmisores y un tablero de

alarma contraincendios Fuente: KOBE STEEL, LTD, Manual de Operaciones de la Planta Refinería Amazonas, Ecuador, Tomo 1, Pág. 8-15, 1987. Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 207: Anal Riesgo Hazop

193

Y-T801 A/B/C/D

TORREDESTILACIÓN

ATMOSFÉRICA

GRAFICO 1CIRCUITO 1 (FLUJO DE CRUDO)

CÓDIGO: RA001 F1CR

Y-P801 A/B/C/D C-E001 C-E002 C-E003

C-E007 A/B C-E006 C-E005 A/B

C-E013C-E004

C-E008

C-H001

C-V001

#5

C-V007

VAPOR 10K# 1

#6

TANQUECRUDO

CRUDO/RESIDUOSECUNDARIO

CRUDO/DIESEL

HORNO

CRUDO/RESIDUOTERCIARIO

CRUDO/KEREX

CRUDO/NAFTA

CRUDO/VAPOR DOMO

CRUDO/RESIDUO

DESALADORA

CRUDO/DIESELCIRCULANTE

CRUDO/RESIDUOPRIMARIO

Fuente: Operaciones de Refinería AmazonasElaborado por: Andrés Mantilla

Page 208: Anal Riesgo Hazop

194

TORREDESTILACIÓN

ATMOSFÉRICA

C-P001 A/B C-E008 C-E009 C-E006

C-E001 C-E013

C-E010

C-V001

Y-T 806 A/B/C

# 1

GRAFICO 2CIRCUITO 2 (FLUJO DE RESIDUO)

CÓDIGO: RA001 F2RS

TANQUERESIDUO

NAFTA/RESIDUO

CRUDO/RESIDUO

CRUDO/RESIDUOTERCIARIO

CRUDO/KEREX

CRUDO/ RESODUOPRIMARIO

C-E011

RESIDUO/VAPORDOMO 3.5 K

Y-P806 A/B/C/D/E

SOTE

CRUDO/RESIDUOSECUNDARIO

Fuente: Operaciones de Refinería AmazonasElaborado por: Andrés Mantilla

Page 209: Anal Riesgo Hazop

195

VAPOR C-H001

C-P002 A/BC-E007 A/B

C-E005 A/B

C-V001

Y-T805 A/B/C

#10

GRAFICO 3CIRCUITO 3 (FLUJO DE DIESEL)

CÓDIGO: RA001 F3DSL

TANQUE DIESEL

CRUDO/DIESELCIRCULANTE

TORREDESTILACIÓN

ATMOSFÉRICA

C-P003 A/B

CRUDO/DIESEL

#11

C-V002

#5

#1

AEROENFRIADORPRODUCTO DIESEL

C-A001

DESPOJADOR DEDIESEL

Fuente: Operaciones de Refinería AmazonasElaborado por: Andrés Mantilla

Page 210: Anal Riesgo Hazop

196

C-E009

C-E004

C-V001

Y-T 803 A/B

#20

GRAFICO 4CIRCUITO 4 (FLUJO DE KEREX)

CÓDIGO: RA001 F4K

TANQUEKEREX

KEREX/RESIDUO

TORREDESTILACIÓNATMOSFÉRICA

C-P004 A/B

CRUDO/KEREX

#21

AEROENFRIADORPRODUCTO KEREX

C-A002

C-V003

#1

# 5C-V008 C-V009

E-69

TANQUEJET FUEL

FILTROARENA

FILTROARCILLA

DESPOJADOR DEKEREX/ ET FUEL

Fuente: Operaciones de Refinería AmazonasElaborado por: Andrés Mantilla

Page 211: Anal Riesgo Hazop

197

C-E010

C-E003

C-V001

#30

GRAFICO 5CIRCUITO 5 (FLUJO DE GASOLINA)

CÓDIGO: RA001 F5NFTA

NAFTA/RESIDUO

TORREDESTILACIÓN

ATMOSFÉRICA

C-P005 A/B

CRUDO/NAFTAPESADA

#31AEROENFRIADOR

PRODUCTO GASOLINA

C-A003

C-V004

#1

# 5

Y-T802 A/B/C

TANQUEGASOLINA

DESPOJADOR DENAFTA

Fuente: Operaciones de Refinería AmazonasElaborado por: Andrés Mantilla

Page 212: Anal Riesgo Hazop

198

C-V001

#41

GRAFICO 6CIRCUITO 6 (FLUJO DE GASES DEL DOMO)

CÓDIGO: RA001 F6GDOMO

TORREDESTILACIÓN

ATMOSFÉRICA

C-P006 A/B

C-A005

Y-T802 A/B/C

TANQUEGASOLINA

C-E002

C-V006

C-P007 A/B

NAFTA PESADA

NAFTA LIVIANA

C-V014

C-P008

PLANTA DE GASDE SHUSHUFINDI

TEA

CRUDO/VAPORDOMO

C-A004

C-V005C-A006

AEROENFRIADORVAPORES DOMO

AEROENFRIADORVAPORES DOMO

PRODUCTOCONDENSADO

AEROENFRIADORVAPORES C-V005

TANQUE DE DESFOGUE PARALÍQUIDOS DE EVAPORACIÓN

ATMOSFÉRICA

TAMBOR DEREFLUJO

TAMBOR DECOMPENSACIÓN DEAGUA CONDENSADA

Fuente: Operaciones de Refinería AmazonasElaborado por: Andrés Mantilla

Page 213: Anal Riesgo Hazop

199

GRAFICO 7 :DIAGRAMA DE PROCESO DE REFINERÍA AMAZONAS MODULO 1

C-V001

Y-T801 A/B/C

C-V007

C-E005 A/B

C-E011 A/B 3.5 K

C-E001

Residuo

Fuel Oil paraRefinería

C-E007 A/B

#1

#41

#6

#10#11

#21

#30#31

#20

#5

C-V003 C-V004

C-E002

Vapor Sobrecalentado 10.5 k

C-E013

#1 #1 #1

#5 #5 #5C-V002

C-P003 A/B

C-E006

C-P001 A/B

C-P002 A/B

C-H001

C-E008

C-E009

C-E010

C-E004C-E003NAFTA

PESADA

C-A001

C-A002

C-A003

DIESEL

KEREX

JET/FUEL

C-P005 A/B C-P004 A/B

C-A004

C-V006

C-E012AGUA DEPROCESODE Y-P301

A SEPARADORCPI Y-U401 A/B

C-V005

C-V012

C-P006 A/B

C-P010 A/B

A C-V007

(LAV

ADO

)

AG

UA

DE

DES

ALA

DO

C-P007 A/BC-A005

REFLUJO

C-V014C-A006

C-P008 A/B

GASOLINA NATURAL DESDELA PLANTA DE GAS

GLP A PLANTADE GAS

TEA

CAPICrudo °° 24,31:10000 BLS/DIA

C-V010

C-V011

C-P009

C-V008 C-V009

Fuente: Operaciones Refinería AmazonasElaborado por: Andrés Mantilla

Page 214: Anal Riesgo Hazop

200

PALABRA

GUÍA

SITUACIÓN F1CR

CAUSA POSIBLE (CUADRO 4)

Problemas filtros bombas (Y-P801 A/B) Taponamiento tubería Fallo válvulas No Flujo

Fallo Bombas (Y-P801 A/B) Problemas Horno (C-H001) Exceso Reflujo externo No Temperatura Mal funcionamiento calderas (Y-B701 A/B/C) Fallo Bombas (Y-P801 A/B/C) Taponamiento Filtros Fallos mecánicos

No (1)

No Presión

Falla operativa Caída de Presión calderas (Y-B701 A/B/C) Fallo indicadores Presión (PI) Mas/Menos Presión Falla operativa Fallo Bombas (Y-P801 A/B/C) Más/Menos

Temperatura Fallo Indicador Temperatura (TI) Fallo indicador de Flujo (FI) Mas /Menos Inyección agua Desaladora (C-V007)

Más Y/O Menos (2)

Más/ Menos Flujo Daño válvulas Incremento Carga Torre (C-V001) Falla operativa Mayor Que O

Así Como (3) Flujo/Presión/ Temperatura Recipientes Inundados

Filtros Sucios Problemas neumáticos (Falta o carencia de aire) Problemas eléctricos (Falta o carencia de energía eléctrica) Rotura Sellos mecánicos

Flujo

Problemas mecánicos Carencia Gas residual y/o Fuel Oil Horno (C-H001) Rotura Tubos Horno (C-H001) alta temperatura

Menor Que O Parte De (4)

Presión/ Temperatura Inestabilidad reflujo acuerdo a necesidades operativas

Retorno de Flujo (Fallo válvula check) Inverso (5) Flujo Bombas (Y-P801 A/B/C) Giro Invertido Paro Programado Parada Paro Emergente Falla sistema eléctrico Problemas mecánicos Bombas (Y-P801 A/B/C) Falta Gas combustible No Arranque

Carencia de Aire, agua y/o vapor Falta De Energía

Eléctrica Falla Turbinas y/o generadores

Paro emergente Mantenimiento Paro Programado Alta temperatura platos torre (C-V001) (productos a Slop) Alto nivel Fondos Torre (C-V001) Contaminación De

Producto Rotura tubos Intercambiadores (C-E001 /002/ 003/004/013/005/ 006 /007/008)

De Otra Forma (6)

Contaminación Ambiental Alto grado emisiones sólidas, líquidas y gaseosas ambiente

Page 215: Anal Riesgo Hazop

201

PALABRA GUÍA

SITUACIÓN F2RS CAUSA POSIBLE (CUADRO 5)

Problemas filtros bombas (C-P001 A/B) (Y-P806 A/B/C/D/E) Taponamiento tubería Fallo en válvulas No Flujo

Fallo en Bombas (C-P001 A/B) (Y-P806 A/B/C/D/E) Exceso de Reflujo externo

No Temperatura Mal funcionamiento calderas

Fallo Bombas (C-P001 A/B) (Y-P806 A/B/C/D/E) Taponamiento de Filtros Fallos mecánicos

No

No Presión

Falla operativa Caída Presión calderas (Y-B701 A/B/C) Fallo en indicadores de Presión (PI) Mas/Menos Presión Falla operativa Fallo Bombas (C-P001 A/B) (Y-P806 A/B/C/D/E) Más/Menos

Temperatura Fallo Indicador Temperatura (TI) Fallo Indicador Flujo (FI) Daño Batidor Tanque Y-T806 A/B Separación fluidos.

Más Y/O Menos

Más/ Menos Flujo Daño válvulas Incremento Carga Torre (C-V001) Falla operativa Mayor Que O

Así Como Flujo/Presión/ Temperatura Recipientes Inundados

Filtros Sucios Problemas neumáticos (Falta o carencia de aire) Problemas eléctricos (Falta o carencia de energía eléctrica) Rotura Sellos mecánicos

Flujo

Problemas mecánicos Menor Que O

Parte De

Presión/ Temperatura Inestabilidad reflujo acuerdo a necesidades operativas

Retorno de Flujo (Fallo válvula check) Inverso Flujo Bombas (C-P001 A/B) (Y-P806 A/B/C/D/E)Giro Invertido Paro Programado Parada Paro Emergente Falla sistema eléctrico Problemas mecánicos Bombas (C-P001 A/B) (Y-P806 A/B/C/D/E) Falta Gas combustible No Arranque

Carencia Aire, agua y/o vapor (10k C-H001; 3,5k C-E011) Falta De Energía

Eléctrica Falla Turbinas y/o generadores

Paro emergente Mantenimiento Paro Programado Alta temperatura platos torre (C-V001) Alto nivel Fondos Torre (C-V001) (productos a slop) Contaminación De

Producto Rotura tubos Intercambiadores (C-E008 /009/ 010/ 006/ 011/ 013/001)

De Otra Forma

Contaminación Ambiental Alto grado emisiones sólidas, líquidas y gaseosas ambiente

Page 216: Anal Riesgo Hazop

202

PALABRA GUÍA

SITUACIÓN F3DSL CAUSA POSIBLE (CUADRO 6)

Problemas filtros bombas (C-P002 A/B) (C-P003 A/B) Taponamiento en la tubería Fallo válvulas No Flujo

Fallo Bombas (C-P002 A/B) (C-P003 A/B) Exceso Reflujo externo

No Temperatura Mal funcionamiento calderas (Y-B701 A/B/C)

Fallo Bombas (C-P002 A/B) (C-P003 A/B) Taponamiento de Filtros Fallos mecánicos

No

No Presión

Falla operativa Caída Presión calderas (Y-B701 A/B/C) Fallo indicadores Presión (PI) Mas/Menos

Presión Falla operativa Fallo Bombas (C-P001 A/B) (Y-P806 A/B/C/D/E) Fallo Indicador Temperatura (TI) Más/Menos

Temperatura Fallo Aeroenfriador (C-A002) Fallo indicador Flujo (FI)

Más Y/O Menos

Más/ Menos Flujo Daño válvulas

Incremento Carga Torre (C-V001) Falla operativa Paro Aeroenfriador producto Diesel (C-A001)

Mayor Que O Así Como

Flujo/Presión/ Temperatura

Recipientes Inundados Filtros Sucios Problemas neumáticos (Falta o carencia de aire) Problemas eléctricos (Falta o carencia de energía eléctrica) Flujo

Rotura Sellos mecánicos Menor Que O Parte De

Presión/ Temperatura Inestabilidad reflujo Despojador (C-V002)

Retorno Flujo (Fallo en válvula check) Inverso Flujo Giro Invertido Bombas (C-P001 A/B) (Y-P806 A/B/C/D/E) Paro Programado Parada Paro Emergente Falla sistema eléctrico

Problemas mecánicos Bombas (C-P001 A/B) (Y-P806 A/B/C/D/E) No Arranque

Carencia Aire, agua y/o vapor (10k C-H001; 3,5k C-E011) Falta De Energía

Eléctrica Falla Turbinas y/o generadores

Paro emergente Mantenimiento Paro Programado Alta temperatura platos torre (C-V001) y despojador (C-V002) (productos a Slop) Alto nivel Fondos Torre (C-V001) y Despojador (C-V002)

Contaminación De Producto

Rotura tubos Intercambiadores (C-E007/005 A/B)

De Otra Forma

Contaminación Ambiental Alto grado emisiones sólidas, líquidas y gaseosas al ambiente

Page 217: Anal Riesgo Hazop

203

PALABRA GUÍA

SITUACIÓN F4K CAUSA POSIBLE (CUADRO 7)

Problemas filtro bomba (C-P004) Taponamiento tubería Fallo válvulas No Flujo

Fallo Bomba (C-P004) Exceso Reflujo externo

No Temperatura Mal funcionamiento calderas (Y-B701 A/B/C)

Fallo Bomba (C-P004) Taponamiento Filtros Fallos mecánicos

No

No Presión

Falla operativa Caída de Presión en calderas (Y-B701 A/B/C) Fallo Indicadores Presión (PI) Mas/Menos

Presión Falla operativa Fallo Bomba (C-P004) Fallo Indicador Temperatura (TI) Más/Menos

Temperatura Fallo Aeroenfriador (C-A002) Fallo indicador Flujo (FI)

Más Y/O Menos

Más/ Menos Flujo Daño válvulas

Incremento Carga Torre (C-V001) y despojador (C-V003) Falla operativa Mayor Que O

Así Como Flujo/Presión/ Temperatura Recipientes Inundados

Filtros Sucios Problemas neumáticos (Falta o carencia de aire) Problemas eléctricos (Falta o carencia de energía eléctrica) Rotura de Sellos mecánicos

Flujo

Problemas mecánicos Menor Que O

Parte De

Presión/ Temperatura Inestabilidad reflujo Despojador (C-V003)

Retorno Flujo (Fallo válvula check) Inverso Flujo Giro Invertido de Bomba (C-P004) Paro Programado Parada Paro Emergente Falla sistema eléctrico

Problemas mecánicos Bombas (C-P004) No Arranque

Carencia Aire, agua y/o vapor (10k C-H001; 3,5k C-E011) Falta De Energía

Eléctrica Falla en las Turbinas y/o generadores

Paro emergente Mantenimiento Paro Programado Alta temperatura platos torre (C-V001) y despojador (C-V003) (productos a Slop) Alto nivel Fondos Torre (C-V001) y Despojador (C-V003)

Contaminación De Producto

Rotura tubos Intercambiadores (C-E004)

De Otra Forma

Contaminación Ambiental Alto grado emisiones sólidas, líquidas y gaseosas al ambiente

Page 218: Anal Riesgo Hazop

204

PALABRA

GUÍA SITUACIÓN

F5NFTA CAUSA POSIBLE (CUADRO 8)

Problemas filtro bomba (C-P005) Taponamiento tubería Fallo válvulas No Flujo

Fallo Bomba (C-P005) Exceso Reflujo externo

No Temperatura Mal funcionamiento calderas (Y-B701 A/B/C)

Fallo Bomba (C-P005) Taponamiento de Filtros Fallos mecánicos

No

No Presión

Falla operativa Caída Presión calderas (Y-B701 A/B/C) Fallo indicadores Presión (PI) Mas/Menos

Presión Falla operativa Fallo Bomba (C-P005) Fallo Indicador Temperatura (TI) Más/Menos

Temperatura Fallo Aeroenfriador (C-A003) Fallo indicador Flujo (FI)

Más Y/O Menos

Más/ Menos Flujo Daño válvulas Incremento Carga Torre (C-V001) y despojador (C-V004) Falla operativa Mayor Que

O Así Como Flujo/Presión/ Temperatura Recipientes Inundados

Filtros Sucios Problemas neumáticos (Falta o carencia de aire) Problemas eléctricos (Falta o carencia de energía eléctrica) Rotura Sellos mecánicos

Flujo

Problemas mecánicos

Menor Que O Parte De

Presión/ Temperatura Inestabilidad reflujo Despojador (C-V004)

Retorno Flujo (Fallo válvula check) Inverso Flujo Giro Invertido Bomba (C-P004) Paro Programado Parada Paro Emergente Falla sistema eléctrico

Problemas mecánicos Bomba (C-P004) No Arranque

Carencia Aire, agua y/o vapor (10k C-H001; 3,5k C-E011) Falta De Energía

Eléctrica Falla Turbinas y/o generadores

Paro emergente Mantenimiento Paro Programado Alta temperatura platos torre (C-V001) y despojador (C-V004) (productos a Slop) Alto nivel Fondos Torre (C-V001) y Despojador (C-V004)

Contaminación De Producto

Rotura tubos Intercambiador (C-E003)

De Otra Forma

Contaminación Ambiental Alto grado emisiones sólidas, líquidas y gaseosas al ambiente

Page 219: Anal Riesgo Hazop

205

PALABRA GUÍA

SITUACIÓN F6GDOMO CAUSA POSIBLE (CUADRO 9)

Problemas filtro bombas (C-P006 A/B, C-P007 A/B, C-P008 A/B) Taponamiento tubería Fallo válvulas No Flujo

Fallo Bombas (C-P006 A/B, C-P007 A/B, C-P008 A/B) Exceso Reflujo externo

No Temperatura Mal funcionamiento calderas (Y-B701 A/B/C)

Fallo de Bombas (C-P006 A/B, C-P007 A/B, C-P008 A/B) Taponamiento Filtros Fallos mecánicos

No

No Presión

Falla operativa Caída Presión calderas (Y-B701 A/B/C) Fallo indicadores Presión (PI) Mas/Menos

Presión Falla operativa Fallo de Bombas (C-P006 A/B, C-P007 A/B, C-P008 A/B) Fallo Indicador Temperatura (TI) Más/Menos

Temperatura Fallo Aeroenfriadores (C-A004, C-A005, C-A006) Fallo indicador Flujo (FI)

Más Y/O Menos

Más/ Menos Flujo Daño válvulas

Incremento Carga (C-V001) y tambores (C-V005, C-V006, C-014) Falla operativa Mayor Que

O Así Como Flujo/Presión/ Temperatura Recipientes Inundados

Filtros Sucios Problemas neumáticos (Falta o carencia de aire) Problemas eléctricos (Falta o carencia de energía eléctrica) Rotura Sellos mecánicos

Flujo

Problemas mecánicos Menor Que O Parte De

Presión/ Temperatura

Inestabilidad reflujo Tambores desfogue y reflujo gases Condensados (C-V005, C-V006, C-V014)

Retorno de Flujo (Fallo en válvula check) Inverso Flujo Giro Invertido Bombas (C-P006 A/B, C-P007 A/B, C-P008 A/B) Paro Programado Parada Paro Emergente Falla sistema eléctrico Problemas mecánicos Bombas (C-P006A/B,C-P007A/B,C-P008 A/B)No Arranque Carencia Aire, agua y/o vapor (10k C-H001; 3,5k C-E011)

Falta De Energía Eléctrica Falla Turbinas y/o generadores

Paro emergente Mantenimiento Paro Programado Alta temperatura platos torre (C-V001) y tambores (C-V005,C-V006, C-014) Alto nivel Fondos Torre (C-V001) y tambores (C-V005,C-V006,C-014)

Contaminación De Producto

Rotura de tubos de Intercambiadores (C-E002)

De Otra Forma

Contaminación Ambiental Alto grado de emisiones sólidas, líquidas y gaseosas al ambiente

Page 220: Anal Riesgo Hazop

206

CONSECUENCIA (CUADRO 10)

(1) Variación de presión, flujo y sobrecalentamiento de bombas, posible rotura de sellos mecánicos; derrame e incendio.

(1) Riesgo al momento de realizar mantenimiento al equipo como sufrir golpes, quemaduras, etc. Por no seguir procedimientos de trabajo. Pérdida económica en la producción por productos fuera de

especificación ya que son enviados al Tanque de Slop para reproceso.

(1) Por cambio y/o limpieza de filtros, mantenimiento del equipo, riesgo al momento de realizar mantenimiento al equipo como sufrir golpes, quemaduras, etc. Por no seguir procedimientos de

trabajo.

(2) Riesgo de explosión BLEVE por caída súbita de presión y formación de nucleación espontánea, riesgo al momento de realizar mantenimiento al equipo como sufrir golpes, quemaduras, etc. Por no seguir procedimientos de trabajo. Además de existir fuga puede provocarse un incendio causado por

alta temperatura del producto y el contacto con el oxígeno del ambiente produciéndose una autoignición.

(3) Salida brusca de hidrocarburos por apertura de válvula de seguridad a Tea; consecuentemente se podría dar un incendio. Perdida en la producción por producto fuera de especificación, Paro Total

emergente de Planta.

(4) Riesgo de incendio debido a fuga de vapores y líquidos combustibles.

(5) Pérdida en la producción y por lo tanto económica por interrupción del proceso productivo.

(6) Contaminación del Producto y posible pérdida económica.

(6)Pérdida en la producción y por lo tanto económica por interrupción del proceso productivo.

(6) Pérdida en la producción y por lo tanto económica por paro de unidades de proceso.

(6) Paro total, pérdida en la producción y por lo tanto económica.

(6) Riesgo al momento de realizar mantenimiento se puede provocar golpes, quemaduras, incendio, todo esto si no se siguen los procedimientos y aplicación de permisos de trabajo.

(6) Riesgo al momento de realizar mantenimiento al equipo como sufrir golpes, quemaduras, caídas, etc. Pérdida en la producción por productos fuera de especificación ya que son enviados al Tanque

de Slop para reproceso. (6) Contaminación del ambiente laboral y/o natural, aparecimiento de factores de riesgo en el

trabajo, alto riesgo de sufrir enfermedades profesionales.

Page 221: Anal Riesgo Hazop

207

MEDIDAS A TOMAR (CUADRO 11)

(1) Mantener extracción para tener nivel normal en los platos y/ o despojadores y parar las bombas que tienen problemas; arrancar las alternas, controlar la situación anómala (derrame/incendio).

(1) Utilizar los implementos de seguridad industrial necesarios siguiendo los procedimientos y permisos de trabajo

(1) Utilizar los implementos de seguridad industrial necesarios siguiendo los procedimientos y permisos de trabajo

(2) Calibración de instrumentos y válvulas en el momento de detectarse el fallo en los paros programados o emergente. Utilizar los implementos de seguridad necesarios siguiendo los

procedimientos y permisos.

(3) Mantener la operación de las plantas en los rangos de temperatura, presión, flujo óptimos para una buena destilación en base a la información de diseño emitida por el fabricante (Manual de

Operación).

(4) Comunicar a la unidad técnica; en sus secciones ( mecánico, eléctrico, instrumentos) y a la unidad de P.A.S (Protección Ambiental y seguridad Industrial) de las anomalías que presentan los

equipos para su inmediata reparación y así minimizar y/o eliminar el riesgo de un incidente o accidente.

(5) Emitir permisos de trabajo para las respectivas correcciones por la unidad responsable del área dirigidas a la unidad técnica con sus respectivas secciones.

(6) Alineación de productos a tanques de slop hasta superar el problema.

(6) Remitirse a los respectivos procedimientos e instructivos para el arranque de plantas y al instructivo operacional que emite la unidad de producción.

(6) Reestablecer la energía eléctrica, arreglo de bombas, reestablecer el gas combustible, tener niveles de agua para la generación de vapor y solucionar problemas en compresores de aire. Todo

esto en coordinación con la unidad de Seguridad Industrial y unidades con sus respectivas secciones involucradas (Mantenimiento, Instrumentos, etc.)

(6) La sección eléctrica de la unidad técnica debe solucionar en la brevedad posible el reestablecimiento de energía eléctrica para el arranque de las Plantas siguiendo los procedimientos y

Permisos de Trabajo (6) Remitirse a los respectivos procedimientos e instructivos de arranque de plantas y al instructivo

operacional que emite la unidad de producción. (6) By-pasear el intercambiador en problemas si es posible, caso contrario se realizará el paro total para mantenimiento, se procederá a controlar la temperatura en el tren de calentamiento de la torre

de destilación, controlar el flujo para evitar la inundación en el fondo de la torre y así evitar la contaminación de los productos (empezando por Diesel).

(7) Verificar que las emisiones sólidas sean dispuestas de una manera adecuada ya sea enviados al relleno sanitario o a incineración, así como los líquidos vuelvan al proceso usando recolectores de

productos.

Page 222: Anal Riesgo Hazop

208

INCENDIO

COMBUSTIBLE GASOLINA

BLANCA REACCIÓN EN CADENA

OXIGENO DEL AIRE

CALOR HORNO

A

DERRAME

FALTA DE CONTROL DE

PROCESO

FALLO EN SISTEMA DE

BOMBEO

FALLO INDICADOR

DE NIVEL

FALLO EN VALVULA DE SEGURIDAD

AUSENCIA DE PERSONAL EN EL

PROCESO INCUMPLIMIENTO DE NORMAS Y

PROCEDIMIENTOS

TRABAJO OTRO

LUGAR

OTRA ACTIVIDAD QUE NO SEA

TRABAJO

NO ENTENDER Y APLICAR PPT

FALTA O MUY

GENERAL PPT

C D

E

G

B

COMBUST. COMO

VAPOR O GAS

DIFUSÍON DE LLAMAS POR ALTO NIVEL DE TO

F

3

21

6 5

4

7

9 10

8

4.1.2 CUADRO 12 MÉTODO: Árbol De Fallos Y ErroresCÓDIGO: AFE001RA

Fuente: Información No oficial Accidente PETROINDUSTRIAL Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 223: Anal Riesgo Hazop

209

4.1.3 REGISTRO DE RIESGOS DE HIGIENE INDUSTRIAL (CUADRO 13)

RIESGOS FÍSICOS

RIESGOS QUÍMICOS

RIESGOS BIOLÓGICOS

Unidad de PAS Operaciones Refinería Superintendencia

REFINERÍA: Modulo 1 FECHA: 01/11/2005 UNIDAD: Crudo RESPONSABLE: Andrés Mantilla PROCESO: T. A. C-V001 DEPARTAMENTO: Seguridad Industrial EMPLAZAMIENTO: CIS CÓDIGO: RHI001R1C-V001

Tipo Unidades Ruido: X Decibeles (dB): 95 Iluminación: Luxes: Vibraciones: Frecuencia (Hz): Temperatura Anormal: oC: Presión Anormal: Pa: Radiaciones: Ionizantes No ionizantes Tipo (Alfa, Beta,etc.)

Aerosoles Descripción Aerosoles Sólidos Polvos: Humos: Aerosoles Líquidos Líquidos: Gases: X

Vapores: Nieblas:

Virus Hongos X Bacterias Parásitos

Descripción de Tipo de Agente Químico: GLP en el Domo de la Torre 1300 ppm, sobrepasa TLV-STEL(1250)

Descripción de Tipo de Agente Biológico: Formación de Hongos en escaleras producto por existencia de excrementos en el Domo de la Torre

Observaciones Generales: Ninguna

Descripción de Tipo de Agente Físico: Existencia de Ruido por Ruptura de una válvula en la zona de despojador de Nafta.

Page 224: Anal Riesgo Hazop

210

4.1.4 PROGRAMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE DERIVADOS DE REFINERÍA

AMAZONAS (CUADRO 14) TOTAL DE PRODUCTOS (BARRILES) PARA EL AÑO 2006

CONCEPTO GASOLINA EXTRA DIESEL 1 DIESEL 2 G.L.P JET

FUEL Producción Refinería

Amazonas NAO +NBO*

231.069 37.507 1.720.359 779.769 192.785

Producción Total Terminales +

Refinería 1.0870.998 309.473 14.656.673 2.506.046 2.529.996

Mezcla Nafta Base + Gasolina Natural a

REE (X) 691.700

Aporte de Naftas de Refinería Amazonas a

Terminal Beaterio (Y)

1.121563

Producción Refinería Amazonas Nafta Base

(Z) 92.427

Aporte Total Nacional de Refinería Amazonas (X+Y+Z)

1.905.690 37.507 1.720.359 779.769 192.785

Total de Producción Nacional 1.0870.998 309.473 14.656.673 2.506.046 2.529.996

% de Aporte con Relación a

Producción Total 17.530 12.120 11.738 31.116 7.620

Demanda Nacional de Derivados 10.916.000 310.000 19.860.000 10.390.000 2.530.000

Relación Oferta-Demanda Refinería

Amazonas 9.010.310 272.493 18.139.641 9.610.231 2.337.215

% Satisfacción de Demanda Nacional 17.458 12.099 8.662 7.505 7.620

*NAO +NBO: Nafta de Alto Octano +Nafta de Bajo Octano de REE (Solo G. Extra) ** Solo Gasolina Extra Fuente: PETROINDUSTRIAL-Coordinación de Refinación e Industrialización de la Dirección Nacional de Hidrocarburos. Elaborado por: Andrés Mantilla

Page 225: Anal Riesgo Hazop

211

4.1.5 CUADRO 15

Empresa: PETROINDUSTRIAL Emplazamiento: Complejo Industrial Shushufindi Unidades: Destilación Atmosférica Modulo 1 y 2Capacidad: 100%

CUADRO DE COSTO DE PRODUCCIÓN DE LA REFINERÍA AMAZONAS AL DÍA

Producto Producción de R1 y R2 (m3/h)

Producción (BLS/día)

Costo Promedio de Enero a Junio 2005

($/BLS)

Costo Total ($/día)

Nafta Base (NL+NP)* 30,05 4.536,204 3,13 14.198,318

Jet Fuel 10,25 1.547,291 2,75 4.255,050

Diesel 2 24,86 3.752,746 3,15 1.1821,151

Residuo 63,26 9.549,426 0,63 6.016,138

Total Día 128,42 19.385,667 36.290,657

NL: Nafta Liviana/NP: Nafta Pesada Elaborado por: Andrés Mantilla Total de Producción (Costo Directo) de ocho días:

29,2903258657,290.36 =× $ USD. Petroecuador tuvo que asumir por motivo del accidente aproximadamente 290.325$ USD. Los costos de pérdidas materiales de equipos y máquinas es asciende a 20.000$ USD.43 Costo Directo : Derivados perdidos en 8 días 290.325

Pérdidas de equipos y maquinaria 20.000

Costo directo 310.325

43 Dato no oficial, aproximado.

Page 226: Anal Riesgo Hazop

212

CAPITULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1 RESULTADOS De acuerdo con los estudios realizados, y la metodología utilizada, para esta

Tesis, los resultados arrojados por los métodos aplicados convinieron , efectuar un

estudio a través del método HAZOP, y el método de Árbol de Fallos y Errores en el

proceso productivo de la Refinería Amazonas, debido a que los programas de seguridad

industrial utilizados, no garantizan un correcto desenvolvimiento de las actividades

normales de operación.

El método HAZOP, ha resultado ser una técnica bastante práctica para identificar los

procesos, así como los riesgos que se encuentran implícitos en este, además de ser una

herramienta que permite determinar las posibles causas y consecuencias de los

accidentes, cumpliendo con la Ley de la Causalidad, y fundamentalmente ha servido

como sistema de coordinación, formando un equipo de trabajo, que a través de este se

pudieron desarrollar las medidas necesarias a tomarse para cada una de las situaciones o

condiciones que se llegaran a presentar en el proceso.

En cuanto al método de Árbol de Fallos y Errores ,es importante mencionar que esta

técnica ha permitido visualizar e identificar las causas básicas que pueden causar un

evento no deseado, además de constituirse en una herramienta poderosa si se llega a

complementar con el método HAZOP, ya que esta permite ir analizando en forma

particular cada una de las causas posibles de riesgo, así mismo mejora el grado de

profundidad y detalle en el estudio, que el equipo de trabajo encargado realice.

Page 227: Anal Riesgo Hazop

213

Este análisis permitió ampliar el conocimiento en cuanto, a como opera una Refinería de

petróleo y como funcionan sus componentes. Además de profundizar en el

conocimiento en cuanto a los nuevos conceptos de seguridad y salud principalmente que

son los que se van enriqueciendo cada día, a medida que avanza la ciencia y tecnología,

en beneficio de los trabajadores.

También, se obtuvo un entendimiento más profundo de la tipología de accidentes, como

se clasifican, se presentan y las consecuencias que se pueden generar en el proceso

productivo de la Refinería.

El estudio contribuyó en el conocimiento de las normas, compendio, permisos,

instructivos y procedimientos de trabajo, que rigen a la Refinería Amazonas.

Se comprendió como operan de permisos de trabajo en frío y en caliente que se efectúan

en operaciones de la refinería, así como los certificados de Seguridad que concede la

unidad de P.A.S que labora en la Refinería (Documentos ANEXOS), además de los

reportes que esta unidad realiza cada mes para informar de la situación de actividades

como accidentabilidad que se presenta en todo el CIS44

5.2 Conclusiones:

Con el análisis de ambos métodos lo que se ha intentado demostrar es, la real

importancia de realizar análisis minuciosos de riesgos en los procesos continuos, de tal

forma que los riesgos que se identifican puedan ser reducidos o eliminados desde sus

44 CIS: Siglas Complejo Industrial Shushufindi.

Page 228: Anal Riesgo Hazop

214

causas básicas, teniendo en cuenta que estos pueden originar una gran tragedia de no ser

detectados a tiempo.

El HAZOP, ha permitido identificar hasta en un 80% los principales riesgos que pueden

suceder en la Refinería Amazonas, de acuerdo con su metodología ordenada, lógica y

específica. Y además sirvió para comprender en más de un 85% el funcionamiento del

proceso de la misma sin mayor complicación.

El Árbol de Fallos y errores, permitió ubicar las principales causas raíz del accidente

presentado como ejemplo, es así que considero que las causas determinadas tuvieron un

75% de acierto.

A pesar de que existe información suficiente para llevar a cabo y de manera segura las

actividades de operación, el análisis efectuado en esta Tesis demuestra que se siguen

produciendo eventos no deseados en la Refinería (uno o dos importantes en el año),

producto básicamente del desconocimiento de las normas y permisos de trabajo;

trayendo como consecuencia pérdidas y daños que sobrepasan el millón de dólares, todo

esto como producto de la mala comprensión e incluso de la generalidad con que algunas

de ellas se presentan y que merecen ser especificadas más al detalle (documentos

escritos), además que también existe una falta de compromiso y/o irresponsabilidad de

algunos trabajadores.

La unidad de P.A.S, aporta muy poco en el desarrollo de metodologías nuevas para

identificación de riesgos, utilizando métodos anticuados que en la actualidad no

representan ningún valor agregado para el progreso de la Refinería Amazonas, es por tal

Page 229: Anal Riesgo Hazop

215

es así que los riesgos no han sido reducido ni siquiera en un 50%, como lo demuestra el

método Fine, aplicado al accidente que fue tomado como ejemplo.

El proceso productivo de la Refinería Amazonas por ser de características de diseño

básicas (destilación atmosférica) permitió identificar sin complicaciones los

subprocesos, así como visualizar e identificar los riesgos, sin embargo considero que la

información debe estar registrada en archivos digitales y a disposición de todas las

áreas, ya que solamente el 25% del total de estas tiene acceso a dicha información en

formatos digitales.

Este estudio permitió desarrollar habilidades en cuanto a identificación y construcción

de modelos para la recolección de información que permitieron reforzar los

conocimientos obtenidos durante toda la carrera universitaria, es así que

aproximadamente en un 90% me permitió aplicar dichos conocimientos sin dificultad.

Fundamentalmente, la parte practica de esta Tesis tuvo gran aporte en cuanto al

desarrollo personal, puesto que se pudo coordinar experiencias de parte y parte en

cuanto a los conocimientos humanos y técnicos, lo cual significó un gran apoyo el

momento de efectuar todas las actividades que este estudio necesitó.

De acuerdo con los datos de los costos obtenidos del ejemplo citado del accidente y

aplicando el método Heinrich, la refinería y el país se ve afectado cuando sucede un

accidente en aproximadamente 1.500.000$ USD; como mínimo, pudiéndose invertir ese

dinero en programas de análisis y estudios más profundos e incluso dar la oportunidad

de incentivar a los trabajadores a través de bonos, usando ni la mitad de dicho dinero.

Page 230: Anal Riesgo Hazop

216

De igual manera, como se mencionó anteriormente los riesgos no han sido reducidos ni

siquiera en un 50%; como se demuestra con el Método Fine, es así que con aplicación

correcta y frecuente de estos métodos se podría reducir hasta en un 95% la probabilidad

de un accidente por causas básicas de proceso.

De acuerdo con la información recogida de Petroindustrial, el comportamiento de los

índices de accidentabilidad tiende a la baja, sin embargo haciendo un cálculo de

regresión polinómica, ya que esta es la que mejor se ajusta los datos, se muestra una

tendencia cíclica, es decir que si bien en estos dos últimos años a bajado, la proyección

a los siguientes tiende a subir, de no reducir los riesgos siquiera en un 75% a nivel de

todo el país, utilizando nuevos sistemas de evaluación de riesgos, la probabilidad de

eventos no deseados futuros es inminente.

5.3 Recomendaciones

Se recomienda que los estudios de los Métodos: Hazop y Árbol de Fallos se extiendan

hacia las demás Refinerías del país, puesto que estos conocimientos deben comenzar a

ser adaptados a la realidad actual, esto con el afán de mejorar la seguridad en las

instalaciones y ayudar a reducir costos por accidentes.

Se sugiere que se observe y cumpla la normativa técnica legal ecuatoriana dada en:

El Título IV del Código de l Trabajo “De los Riesgos del Trabajo”.

El Decreto Ejecutivo 2393 “Reglamento de Seguridad y Salud de los Trabajadores y

Mejoramiento del Medio Ambiente de Trabajo”.

El Instrumento Andino de Seguridad

Page 231: Anal Riesgo Hazop

217

El Sistema de Administración de la Seguridad y Salud en el Trabajo, del IESS.

Se sugiere que los cálculos de índices que utiliza el sistema Petroecuador sean definidos

en forma clara y en función de la legislación nacional vigente, ya que los datos

utilizados para calcular los índices no constan y/o no mencionan en su Norma

Petroecuador SI-005.

Se recomienda estimar una inversión de mínima de aproximadamente 1.000.000 $USD

al año para realizar estudios en procesos continuos que la refinería demanda.

Se sugiere invertir en los programas de capacitación y preparación de estudios de

análisis de riesgos en la Refinería Amazonas y que luego se haga extenso al resto de

refinerías del país.

A medida de las posibilidades ir complementando estos estudios cualitativos con

métodos cuantitativos y de costos de tal forma que se pueda asimilar de mejor forma la

información obtenida.

Se sugiere que se llegue a digitalizar la información de planos y diagramas de proceso

de ser posible en un 100%, ya que de esto depende la facilidad con que se pueda recurrir

a la información necesaria para efectuar los análisis e identificación de riesgos.

Algunas recomendaciones generales para la correcta aplicación de los diferentes

métodos:

Definir claramente los objetivos de los estudios.

Definir bien los límites (unidades de planta, circuitos de proceso ) para cada estudio.

Page 232: Anal Riesgo Hazop

218

Analizar la calidad y la cantidad de los datos obtenidos.

Tomar en cuenta los riesgos de origen externo.

Incluir riesgos originados en errores de diseño, así como en operación y

mantenimiento de la Refinería.

Comparar los resultados del análisis de la Refinería, así como los procesos, con los

resultados de los análisis realizados en otras industrias semejantes.

Recoger los resultados del análisis en registros escritos que incluyan conclusiones y

recomendaciones en términos prácticos.

En la actualidad las empresas y la misma sociedad demandan un trabajo seguro y

confortable, es por eso que este estudio promueve a continuar con los estudios

detallados en este tipo de procesos, de tal manera que podamos evitar caer en el error:

Page 233: Anal Riesgo Hazop

219

GLOSARIO DE TÉRMINOS: Calidad: Grado en el que un conjunto de características inherentes cumple con los

requisitos o especificaciones.

Deflagración: Onda de combustión que se propaga a velocidad subsónica.

Detonación: Explosión que se propaga a velocidad supersónica y que lleva asociada

una onda de choque.

Disco de Ruptura: Consiste en una lámina metálica delgada, sujeta entre bridas, que

rompe, y deja paso, cuando se supera, en el proceso, su presión nominal de consigna.

Ignición: Proceso de encendido de una sustancia combustible. Se produce cuando la

temperatura de una sustancia se eleva hasta el punto en que sus moléculas reaccionan

espontáneamente con el oxígeno, y la sustancia empieza a arder.

Inflamabilidad: Es el conjunto de características fisicoquímicas (afinidad por un

comburente, energía de activación y presión de vapor) que determina que, cuando la

mas (sólida o líquida) de combustible rebasa una temperatura dada, los vapores

(emitidos por la misma) (en presencia del comburente y en unas proporciones adecuadas

de ambas sustancias gaseosas) inicien una reacción de combustión, en presencia de una

fuente externa de ignición.

In-Itínere: Trayecto que recorre el trabajador desde su domicilio hasta el lugar donde

labora o viceversa.

Metal Monel: Lo constituye una aleación entre el cobre y el níquel y en ocasiones entre

otros metales como el aluminio, el manganeso y el hierro. Se utiliza principalmente para

evitar la corrosión.

Niebla: Nube de agua condensada en forma de gotitas de agua o cristales de hielo

suspendida en la atmósfera justo sobre la superficie terrestre.

Page 234: Anal Riesgo Hazop

220

Nucleación Espontánea: Formación súbita y simultanea de burbujas en toda la masa

del líquido, es la formación de 106 núcleos por mm3 en 1 milisegundo.

Pirólisis: Descomposición Química irreversible de un material producida

exclusivamente por el calor, generalmente en ausencia de oxígeno.

Presión nominal de consigna: Es la presión nominal, del proceso, en la que opera el

dispositivo de alivio.

Productividad: Relación entre producción final y factores productivos (tierra, capital y

trabajo) utilizados en la producción de bienes y servicios. De un modo general, la

productividad se refiere a la que genera el trabajo: la producción por cada trabajador, la

producción por cada hora trabajada, o cualquier otro tipo de indicador de la producción

en función del factor trabajo.

Sobrepresión: Cualquier valor de la presión, del proceso, por encima de la presión

nominal de consigna.

Toxicidad: Es la capacidad que tiene una sustancia para producir daños genéticos,

funcionales o psíquicos a los organismos vivos (suelen ser animales, seres humanos y a

sus embriones) cuando aquéllos la reciben por ingestión, inhalación de sus vapores o

absorción cutánea.

Válvula de Alivio: Es una válvula automática para alivio de presión, accionada por la

presión del proceso y se abre gradualmente cuando dicha presión supera la presión de

consigna, Se utiliza principalmente para líquidos.

Válvula de Seguridad: Es una válvula automática para alivio de presión, accionada por

la presión del proceso y se abre totalmente cuando dicha presión supera la presión de

consigna, se utiliza para gases y vapores.

Page 235: Anal Riesgo Hazop

I

BIBLIOGRAFÍA:

1) ACGIH Worldwide, TLVs and BEIs Handbook, Año 2002.

2) Administración de la Seguridad y la Salud Ocupacional OSHA, Manual Técnico

de la OSHA, Procesos de Refinamiento de Petróleo, Sección IV, Capítulo II,

Parte III.

3) CORPORACIÓN DE ESTUDIOS Y PUBLICACIONES, Código del Trabajo,

Ecuador, Corporación de Estudios y publicaciones, Título IV, Capitulo I, Página

143, Quito, 2005.

4) KOBELCO, KOBE STEEL,LTD., Traducción de Manual de Operaciones,

Planta Refinería Amazonas, Ecuador, Tomo 1, Punto III.1.1, Págs. III-1/III-8,

1984.

5) ORGANIZACIÓN INTERNACIONAL DEL TRABAJO, Enciclopedia de

Salud y Seguridad en el Trabajo, Sección: Petróleo y Gas Natural, Capitulo 78,

Págs.78.7-78.9.

6) ORGANIZACIÓN INTERNACIONAL DEL TRABAJO, Enciclopedia de

Salud y Seguridad en el Trabajo, Sección: Higiene Industrial, Capitulo 30,

Pág.30.13

7) PETROECUADOR, Compendio de Normas de Seguridad e Higiene Industrial,

Ecuador, Unidad de Relaciones Institucionales, Norma PETROECUADOR SI-

003, Página 23, Quito, 1997.

8) PETROECUADOR, Compendio de Normas de Seguridad e Higiene Industrial,

Ecuador, Unidad de Relaciones Institucionales, Norma PETROECUADOR SI-

005, Página 40, Quito, 1997.

9) PETROECUADOR, Compendio de Normas de Seguridad e Higiene Industrial,

Ecuador, Unidad de Relaciones Institucionales, Norma PETRECUADOR S1-

002, Página 17-18, Quito, 1997.

Page 236: Anal Riesgo Hazop

II

10) PETROECUADOR, El Ecuador y el Petróleo en el siglo XX, Ecuador, Unidad

de Relaciones Institucionales, Capitulo I, Págs. 3-18, Quito, 1998.

11) PETROECUADOR, El Petróleo en Ecuador su historia y su importancia en la

economía nacional, Ecuador, Unidad de Relaciones Institucionales, Capitulo

VI, Página 56, Quito, 2004.

12) PETROECUADOR, El Petróleo en Ecuador su historia y su importancia en la

economía nacional, Ecuador, Unidad de Relaciones Institucionales, Capitulo

VI, Página 56, Quito, 2004.

13) PETROECUADOR, Glosario de la Industria Hidrocarburífera, Ecuador,

Unidad de Relaciones Institucionales, Págs. 58, Quito, Reedición 2001.

14) PETROECUADOR, Hitos de la Industria Petrolera, Ecuador, Relaciones

Institucionales de Petroecuador, Año 2002.

15) PETROECUADOR, Instructivo para el manejo de materiales peligrosos,

Ecuador, Unidad de Relaciones Institucionales, Glosario, Página 25, Quito,

2005.

16) PRESIDENCIA DE LA REPUBLICA DEL ECUADOR, Reglamento de

Seguridad y Salud de los Trabajadores y Mejoramiento del medio Ambiente de

Trabajo, Ley 2393, Registro Oficial No 565, Decreto Ejecutivo, Noviembre 17,

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17) STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL EN

PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Fundamentos, Evaluación de riesgos y

Diseño, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U., segunda

edición, Volumen I, Introducción, 1998.

18) STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL

EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Fundamentos, Evaluación de

Page 237: Anal Riesgo Hazop

III

riesgos y Diseño, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U.

segunda edición, Volumen I, Capitulo 2, Págs. 51-54, 1998.

19) STORCH DE GRACIA, J. M.: MANUAL DE SEGURIDAD INDUSTRIAL

EN PLANTAS QUÍMICAS Y PETROLERAS, Fundamentos, Evaluación de

riesgos y Diseño, España, McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U.

segunda edición, Volumen I, Capitulo 6, Págs. 227-261 Introducción, 1998.

Documentos de Internet:

20) http://members.es.tripod.de/galapagar/quimica.html

21) http://mx.news.yahoo.com/050818/7/1hplr.html

22) http://www.cebs.com.cl

23) http://www.cronica.com.mx/nota.php?idc=196718

24) http://www.el-mundo.es/mundodinero/ 2005/06/24/especiales/1119635768.html

25) http://www.esmas.com/noticierostelevisa/internacionales/432846.html

26) http://www.mtas.es/insht/monitor/Inicio/HI/indice.htm

27) http://www.mtas.es/insht/npt/npt_066.htm

28) http://www.mtas.es/insht/ntp/npt_333.htm

29) http://www.mtas.es/Insht/ntp/ntp_238.htm

30) http://www.mtas.es/insht/ntp/ntp_293.htm

31) http://www.mtas.es/insht/ntp/ntp_294.htm

32) http://www.proteccioncivil.org/centrodoc/guiatec/metodos_cualitativos/cuali_2

15.htm

33) http://www.realinstitutoelcano.org/analisis/785.asp

34) http://www.realinstitutoelcano.org/analisis/785/Isbell_Petroleo.pdf