APÉNDICE B Metodologías y Técnicas

Servicios Industriales

APÉNDICE B Metodologías y Técnicas

Servicios Industriales HAZOP pág. 2

Sumario

Ítem Metodología o Técnica Anexo II

1 Hazard and Operability (HAZOP) A

2 Hazard Identification (HAZID) B

3 Análisis de Riesgo What if C

4 Análisis de Riesgo Checklist D

5 Estudio Asignación de SIL - Risk Graph E

6 Estudio Asignación de SIL - LOPA F

7 Estudio de Alcance de Consecuencias (EAC) G

8 Análisis Cuantitativo de Riesgo (ACR) H

9 Análisis de Árbol de Falla (FTA) I

10 Análisis de Árbol de Eventos (ETA) J


A.- Estudio de Peligros y Operabilidad (HAZOP) Los objetivos principales del estudio es determinar los peligros y los eventos peligrosos del proceso y el equipo asociado, la secuencia de eventos que conducen al evento peligroso, los riesgos del proceso asociados con el evento peligroso y los requisitos para la reducción de riesgos. En las siguientes secciones, se proporcionará lineamientos generales para la aplicación de técnica. 1. NORMATIVA DE REFERENCIA

• IEC 61882. Hazard and operability studies (HAZOP studies) – Application guide • IEC 61511. Functional safety – Safety instrumented systems for the process industry

sector. 2. DOCUMENTOS DE ENTRADA Para la realización adecuada del estudio HAZOP, se requiere contar como mínimo con la documentación que se indica a continuación.

• Normas y procedimientos de Estudios de Seguridad particulares de la instalación. • Memoria descriptiva del proceso. • Filosofía de control y operación • Diagrama de Ubicación de Equipos (Layout / Plot Plan) • Diagrama de flujo de proceso (PFD). • Diagramas de instrumentación y tubería (P&ID). • Matriz Causa – Efecto. • Estudios de análisis de riesgo previos (En caso de aplicar). • Criterios de riesgo de la instalación. • Matriz de Riesgos.

La empresa ejecutora de la realización del estudio deberá realizar un relevamiento de la información y solicitará toda aquella información adicional que considere necesaria. 3. METODOLOGÍA HAZOP A continuación, se presenta un esquema general de la metodología.


Inicio

Definición de Objetivos y alcance del estudio

Dividir le proceso en nodos

Elegir un nodo

Seleccionar Desviación

Identificar Causas

Fin

Si

No

Listar Desviaciones:Palabra guía + Parámetro

Identificar Consecuencias

Identificar Salvaguardas

Generar Recomendaciones

¿Todas las consecuencias han sido analizadas?

¿Todas las causas han sido analizadas?

¿Todas las desviaciones han sido analizadas?

¿Todas los nodos han sido analizados?

Si

Si

No

No

No

Definición de Contexto: • Tipo de Proyecto / Instalación• Material de Referencia, etc.

Estimar el riesgo (sin salvaguardas)

Estimar el riesgo (con salvaguardas - opcional)

Estimar el riesgo (con recomendaciones -

opcional)

Figura 1. Metodología General HAZOP 4. PAUTAS GENERALES

• El equipo multidisciplinario debe estar conformado por: o Facilitador / Líder HAZOP (empresa ejecutora) o Escriba del estudio HAZOP (empresa ejecutora) o Personal de la empresa solicitante con suficiente experiencia en la operación,

mantenimiento, control y/o diseño de la instalación y/o modificación. ⋅ Operaciones (Obligatorio) ⋅ Ingeniería de Procesos (Obligatorio) ⋅ Seguridad de Procesos (Obligatorio) ⋅ Ingeniería de Proyectos


⋅ Instrumentación & Control ⋅ Mantenimiento ⋅ Seguridad e Higiene ⋅ Confiabilidad ⋅ Entre otros. ⋅

• El proceso se divide en secciones más pequeñas, llamadas nodos. Los nodos serán definidos de una forma clara y univoca que impida errores en la interpretación de la extensión de los mismos.

• Para cada nodo, se analizarán todas las desviaciones de procesos generadas y por cada desviación se identificarán todas las causas que la originan y las consecuencias que se alcanzarían.

• El líder de grupo debe generar las desviaciones combinando las palabras guía con los parámetros de proceso:

Palabra guía + Parámetro = Desviación

Parámetros Palabra guía

Más Menos Sin/no Inversa Parte de Así como Otros

Caudal Más caudal Menos caudal

No caudal

Caudal inverso

Porcentaje erróneo

Contaminación

Materiales equivocado

s

Presión Alta presión Baja Presión Vacío

Temperatura

Alta Temperatur

a

Baja Temperatur

a

Nivel Alto Nivel Bajo Nivel Sin nivel

Reacción Alta reacción

Baja Reacción

Sin Reacció

n

Reacción

inversa

Reacción de costado

Reacción Errónea

Mezcla Mezcla Excesiva

Mezcla Pobre

Sin Mezcla

Formación de espuma

Alivio Alivio Pérdida/ ruptura Pérdida/

Ruptura Nota: En la tabla se mencionan las desviaciones típicas que se pueden considerar, pero no son limitativas, dependiendo de la instalación y procesos a evaluar pueden aplicar algunas o inclusive se pueden agregar otros parámetros, ejemplo: pH, viscosidad, etc.

• Las causas deben dar información sobre la falla considerada en los equipos, instrumentos o error humano que inicia la desviación.

• Las consecuencias se describirán asumiendo que no hay salvaguardas presentes y describiendo la peor consecuencia (creíble), con afectación, principalmente sobre personas, medioambiente y/o activos.

• Para cada escenario se identifican las salvaguardas que pueden prevenir, detectar, controlar y/o mitigar el escenario. Si las salvaguardas no son suficientes para minimizar el riesgo, el equipo de trabajo propondrá recomendaciones orientadas a reducirlo.

• Durante las sesiones HAZOP se evaluará el riesgo de los escenarios identificados

mediante la matriz de riesgo establecida. El resultado de la valoración del riesgo será comparado con los criterios de la organización y se propondrán las acciones necesarias para alcanzar valores aceptables en caso de ser necesario.


5. INFORME El informe de HAZOP incluirá como mínimo los siguientes ítems:

• Introducción. • Definiciones y abreviaturas. • Objetivo y alcance del estudio. • Descripción del proceso. • Lista de documentos de referencia. • Descripción de la metodología. • Lista de los participantes de las sesiones. • Registro de escenarios HAZOP, incluyendo valoración del Riesgo. • Listado de Recomendaciones. • P&ID con los nodos analizados identificados.


6. EJEMPLO Planta: Fecha: Proyecto: Nodo: Intención de diseño: Parámetro: Palabra guía Desviación Causa Consecuencia C F R Salvaguardas Recomendación Responsable


B.- Estudio de Identificación de Peligros (HAZID) El estudio HAZID evalúa los peligros surgidos del ambiente o de acciones externas al proceso que pueden lo puedan afectar. Para esto es importante conocer las fuentes de peligro que puedan provenir del entorno de la planta. En estos estudios se evalúan los eventos peligrosos asociados a la interacción entorno – proceso. En las siguientes secciones, se proporcionará lineamientos generales para la aplicación de técnica. 1. NORMATIVA DE REFERENCIA

• ISO 17776 – Petroleum and natural gas industries — Offshore production installations • CCPS – Guidelines for Hazard Evaluation Procedures

2. DOCUMENTOS DE ENTRADA

• Diagrama de Ubicación de Equipos (Layout / Plot Plan) • Descripción del proceso • MSDS – Material Safety Data Sheet • Criterios de riesgo de la instalación • Normas y procedimientos de Estudios de Seguridad particulares de la instalación • Filosofía de control y operación* • Diagrama de Flujo de Proceso PFD* • Diagramas de Tubería e Instrumentación P&ID* • Matriz Causa – Efecto* • Estudios de análisis de riesgo previos*

Los documentos indicados con un asterisco (*) pueden ser tomados en cuenta en caso de disponerse

Servicios Industriales HAZID pág. 9

3. METODOLOGÍA A continuación, se presenta un esquema general de la metodología a desarrollar.

Inicio


Dividir la instalación en secciones

Elegir una sección

Seleccionar Categoría de Peligro

Identificar Peligro / Causas

Fin

Si

No

Listar Peligros


Estimar Riesgo (sin salvaguardas) Identificar Medidas de Protección

Estimar Riesgo (con salvaguardas)


Estimar Riesgo (con recomendaciones)


¿Todas los peligros/causas han sido analizadas?

¿Todas las categorías de peligros han sido analizadas?

¿Todas las secciones han sido analizadas?

Si

Si

No

No

No

Las estimaciones de riesgos en linea punteada se tienen se realizan según los criterios empleados

Figura 1. Metodología General HAZID

4. PAUTAS GENERALES

• El equipo multidisciplinario debe estar conformado por: o Facilitador / Líder HAZID (empresa ejecutora) o Escriba del estudio HAZID (empresa ejecutora)

Servicios Industriales HAZID pág. 10

o Personal de la empresa solicitante con suficiente experiencia en la operación, mantenimiento, control y/o diseño de la instalación y/o modificación.

⋅ Operaciones (Obligatorio) ⋅ Ingeniería de Procesos (Obligatorio) ⋅ Seguridad de Procesos (Obligatorio) ⋅ Ingeniería de Proyectos ⋅ Instrumentación & Control ⋅ Mantenimiento ⋅ Seguridad e Higiene ⋅ Confiabilidad ⋅ Entre otros.

• El Lay Out / Plot Plan se divide en partes más pequeñas, llamadas secciones. Para cada

sección, se analizan todas las categorías de peligros propuestas y por cada peligro se identificarán todas las causas que la originan y las consecuencias que se alcanzarían.

• El líder de grupo debe proponer categorías de peligro.

• Las causas deben dar información sobre la falla o peligro considerado.



• Durante las sesiones HAZID se evaluará el riesgo de los escenarios identificados


5. INFORME FINAL El informe de HAZID incluirá como mínimo los siguientes ítems:

• Introducción. • Definiciones y abreviaturas. • Objetivo y alcance del estudio. • Descripción del proceso. • Lista de documentos de referencia. • Descripción de la metodología. • Lista de los participantes de las sesiones. • Listado de recomendaciones. • Registro de escenarios HAZID, incluyendo valoración del Riesgo. • Layout con las secciones identificadas.


6. EJEMPLO Planta: Fecha: Proyecto: Sección: Descripción de la sección Categoría de Peligro: Peligro Causa Consecuencia C F R Salvaguardas Recomendación Responsable


C.- Análisis What If? El propósito del estudio What if? es determinar los peligros y los eventos peligrosos del proceso y el equipo asociado, la secuencia de eventos que conducen al evento peligroso. La técnica consiste en un brainstorming (tormenta de ideas) para generar las desviaciones al proceso. El análisis What if? no es una técnica estructurada, por lo que es posible adaptarla a una aplicación específica. En las siguientes secciones, se proporcionará lineamientos generales para la aplicación de técnica. 1. NORMATIVA DE REFERENCIA

• IEC 31010 – Risk Managment • CCPS – Guidelines for Hazard Evaluation Procedures


• Descripción del proceso • Diagrama de Flujo de Proceso PFD • Diagramas de Tubería e Instrumentación P&ID • Filosofía de control y operación • Diagrama de Ubicación de Equipos (Layout / Plot Plan) • MSDS – Material Safety Data Sheet • Matriz Causa – Efecto • Criterios de riesgo de la instalación • Normas y procedimientos de Estudios de Seguridad particulares de la instalación • Estudios de análisis de riesgo previos

Servicios Industriales What If pág. 13


Inicio


Dividir el proceso en secciones

Elegir una sección

Listar posibles preguntas ¿Qué pasa sí�?

Fin

Si

No


Identificar Salvaguardas



¿Todas las preguntas han sido analizadas?


Si

No

No

Definición de Contexto: • Tipo de Proyecto / Instalación• Material de Referencia, etc.

Estimar el riesgo (sin salvaguardas)

Estimar el riesgo (con salvaguardas)

Estimar el riesgo (con recomendaciones)

Las estimaciones de riesgos en línea punteada se tienen se realizan según los criterios empleados

Figura 1. Metodología General What If?

4. PAUTAS GENERALES

• El equipo multidisciplinario debe estar conformado por: o Facilitador / Líder What if (empresa ejecutora) o Escriba del estudio What if (empresa ejecutora) o Personal de la empresa solicitante con suficiente experiencia en la operación,

mantenimiento, control y/o diseño de la instalación y/o modificación.


⋅ Operaciones (Obligatorio) ⋅ Ingeniería de Procesos (Obligatorio) ⋅ Seguridad de Procesos (Obligatorio) ⋅ Ingeniería de Proyectos ⋅ Instrumentación & Control ⋅ Mantenimiento ⋅ Seguridad e Higiene ⋅ Confiabilidad ⋅ Entre otros.

• El proceso se divide en partes más pequeñas, llamadas secciones. Para cada sección,

las preguntas propuestas por el facilitador o líder se consulta su relevancia al grupo de análisis.

• Las preguntas iniciales no deben limitarse únicamente a las propuestas por el líder. Se deben considerar todas las desviaciones que surjan del grupo de análisis mediante la técnica de brainstorming (tormenta de ideas).

• Las desviaciones deben dar información sobre la falla o peligro considerado.



• Durante las sesiones What if? se evaluará el riesgo de los escenarios identificados


5. INFORME FINAL El informe de What if? incluirá como mínimo los siguientes ítems:

• Introducción. • Definiciones y abreviaturas. • Objetivo y alcance del estudio. • Descripción del proceso. • Lista de documentos de referencia. • Descripción de la metodología. • Lista de los participantes de las sesiones. • Listado de recomendaciones. • Registro de escenarios What if?, incluyendo valoración del Riesgo. • Planos con las secciones analizadas identificadas.


6. EJEMPLO Planta: Fecha: Proyecto: Sección: Descripción de la sección ¿Qué pasa si…? Consecuencia C F R Salvaguardas Recomendación Responsable


D.- Análisis Checklist El análisis checklist utiliza una lista de ítems o pasos procedimentales para verificar el estado del sistema y su finalidad es detectar peligros. En muchos casos los checklists se complementan con alguna otra técnica de análisis de riesgo, como puede ser el What if? en donde se puede valorar el riesgo. Tradicionalmente los checklist se utilizan para verificar cumplimiento de estándares y prácticas. En los checklist, se tienen en cuenta peligros, deficiencias en el diseño, potenciales accidentes asociados a equipos o procedimientos existentes. El checklist es usualmente usado para evaluar un diseño específico en el que la compañía tiene experiencia. O puede usarse también en etapas tempranas de ingeniería para identificar peligros en base a la experiencia en equipos similares. 1. NORMATIVA DE REFERENCIA

• IEC 31010 – Risk Managment • CCPS – Guidelines for Hazard Evaluation Procedures


• Descripción del proceso • Diagrama de Flujo de Proceso PFD • Diagramas de Tubería e Instrumentación P&ID • Diagrama de Ubicación de Equipos (Layout / Plot Plan) • MSDS – Material Safety Data Sheet • Filosofía de control y operación • Matriz Causa – Efecto • Criterios de riesgo de la instalación • Normas y procedimientos de Estudios de Seguridad particulares de la instalación • Estudios de análisis de riesgo previos

Servicios Industriales Checklist pág. 17


Inicio


Dividir la instalación en secciones

Elegir una sección

Seleccionar Checklist especifico

Seleccionar item

Fin

No

Desarrollar Checklists

Responder al Item y justificar respuesta

Generar recomendaciones, si aplica

¿Todas los items han sido analizadas?

¿Todas las checklists han sido respondidos?


Si

Si

No

No

Figura 1. Metodología General Checklist

4. PAUTAS GENERALES

• El equipo multidisciplinario debe estar conformado por: o Facilitador / Líder Checklist (empresa ejecutora) o Escriba del análisis Checklist (empresa ejecutora) o Personal de la empresa solicitante con suficiente experiencia en la operación,

mantenimiento, control y/o diseño de la instalación y/o modificación. ⋅ Operaciones (Obligatorio) ⋅ Ingeniería de Procesos (Obligatorio) ⋅ Seguridad de Procesos (Obligatorio) ⋅ Ingeniería de Proyectos ⋅ Instrumentación & Control ⋅ Mantenimiento ⋅ Seguridad e Higiene ⋅ Confiabilidad ⋅ Entre otros.


• El proceso se divide en partes más pequeñas, llamadas secciones. Para cada sección, se analizan todos los ítems propuestos.

• El facilitador debe generar los checklist a utilizar. Se deben tener en cuenta modos de operación, y la afectación a personas, ambiente y activos. Se puede utilizar como referencia el apéndice 2 del libro CCPS – Guidelines for Hazard Evaluation Procedures, así como cualquier otro criterio o ítem que el equipo considere agregar.

• Puede considerarse realizar visitas o inspecciones visuales de las áreas o equipos a

evaluar. Durante esta visita el equipo puede responder al checklist, basado en la inspección, documentación y participación del equipo.

5. INFORME FINAL El informe de Checklist incluirá como mínimo los siguientes ítems:

• Introducción. • Definiciones y abreviaturas. • Objetivo y alcance del estudio. • Descripción del proceso. • Lista de documentos de referencia. • Descripción de la metodología. • Lista de los participantes. • Listado de recomendaciones. • Registro de planillas Checklist, junto con el desarrollo de cada ítem. • Planos/documentación con las secciones analizadas.


E.- Estudio de Asignación SIL Risk Graph

El objetico del estudio es identificar posibles Funciones Instrumentadas de Seguridad (SIF), que deban implementarse para cubrir la brecha de riesgo de los escenarios peligrosos identificados en los estudios de peligros y riesgos. Se asignará el Nivel de Integridad de Seguridad (SIL) a cada SIF el cual dependerá de cada escenario, causa, consecuencia y las capas de protección independientes (IPL) existentes. En las siguientes secciones, se proporcionará lineamientos generales para la aplicación de técnica. 1. NORMATIVA DE REFERENCIA

• IEC 61508. Funtional safety of electical/electronic/programable electronic safety-related systems

• IEC 61511. Functional safety – Safety instrumented systems for the process industry sector.

2. DOCUMENTACIÓN DE ENTRADA Para la realización adecuada del estudio de asignación SIL a través de la metodología Risk Graph, se requiere contar como mínimo con la documentación que se indica a continuación.

• Normas y procedimientos de Estudios de Seguridad particulares de la instalación. • Descripción del proceso. • Filosofía de control y operación • Diagrama de Ubicación de Equipos (Layout / Plot Plan) • Diagrama de flujo de proceso (PFD). • Diagramas de instrumentación y tubería (P&ID). • Matriz Causa – Efecto. • Estudios de análisis de riesgo previos (HAZOP). • Criterios de riesgo de la instalación.

La empresa encargada de la realización del estudio deberá realizar un relevamiento de la información y solicitará toda aquella adicional que considere necesaria. 3. METODOLOGÍA Este método se basa en el esquema general de implementación del gráfico de riesgo descrito en la Cláusula E.1 de la normativa internacional IEC 61508-5: (2010) anexo E. A continuación, se presenta un esquema general de la metodología.


Inicio

Identificación de SIF

Seleccionar una SIF

Información de la SIF

Información de las Fallas de la SIF

Determinar el Safety Gap:• Personas• Ambiente• Activos

Fin

Identificar las IPL

Determinar el nivel SIL de la SIF:

SIL = SG - ∑IPL

¿Todas las SIF han sido analizadas?

Si

No

Revisar: • HAZOP• Matriz Causa – Efecto• P&ID

• Tag• Elemento Sensor• Elemento Final• Acción

• Falla Peligrosa: Evento IniciadorConsecuencias no mitigadas• Falla SeguraFalla Espuria

Figura 1. Metodología General Asignación SIL

4. PAUTAS GENERALES

• Se evalúan las funciones de seguridad indicadas en la Matriz Causa-Efecto, en los PID y las registradas durante el estudio HAZOP.

• Solo se analizan las funciones preventivas (enclavamientos). Se asume que las salvaguardas de mitigación (sistema F&G, sistema blowdown, etc.) están debidamente diseñadas en la fase de Ingeniería de detalle y está fuera del alcance de estudio.

• Las causas y consecuencias corresponden a los escenarios identificados en el Análisis

de Riesgo previo y se registraran en el ítem Falla Peligrosa.

• Las consecuencias de un disparo espurio de la función de seguridad analizada, se registrarán en el ítem Falla Segura.

• En el estudio Asignación SIL, se evalúa el par “causa – consecuencia” con impacto a

personas, medioambiente y activos, según aplique. Se considerará el valor de safety gap mayor entre todas las categorías. Para obtener el nivel SIL final se restará el safety gap menos los créditos de las IPLs.


• Durante las sesiones no se debe realizar análisis de la ingeniería de diseño, tecnología, ni inquietudes sobre el diseño.

• Se deben garantizar que las protecciones identificadas como IPL cumplan con los requisitos esenciales mostrados a continuación: o Especifica: Debe ser diseñada específicamente para prevenir o mitigar las

consecuencias de un potencial evento peligroso. o Independiente: Debe ser independiente del evento iniciador y de otras Capas de

Protección asociadas con el peligro identificado. o Efectiva: Debe ser efectiva para la prevención o mitigación del riesgo para el cual

fue diseñada. o Confiable: Debe asegurarse que operará según fue diseñada para un periodo de

tiempo específico. o Validada, mantenida y auditada: Debe existir evidencia que confirmen su efectividad

para prevenir o mitigar el evento peligroso, y además debe confirmarse el diseño, instalación, mantenimiento y pruebas para demostrar que la misma cumple con la reducción de riesgo establecida.

o Acceso seguro: Deben utilizarse controles administrativos y físicos que permitan reducir cambios no intencionales o no autorizados.

o Manejo del cambio: Deben existir procesos administrativos que permitan revisar, documentar y aprobar modificaciones que no sean reemplazo de tipo (uno a uno) antes de la implementación de los mismos.

• No se considerará la falla en demanda de las protecciones, tales como: PSV, SDV, etc.

• Para dar crédito a las alarmas + acción del operador como IPL, se debe asegurar que estas sean independientes del evento iniciador y estén diseñadas de modo que el operador posea un tiempo suficiente de respuesta ante un evento no deseado. En caso de disponer de múltiples alarmas + acción del operador como IPL de un escenario; se toma un solo crédito como capa de protección preventiva global.

• Las PSV se incluirán como salvaguardas y se verificará que su diseño contemple todos

los escenarios peligrosos identificados, o en caso contrario se levantará una recomendación para asegurar que el escenario peligroso identificado será cubierto.

5. INFORME El informe del Estudio Asignación de SIL incluirá como mínimo los siguientes ítems:

• Introducción. • Definiciones y abreviaturas. • Objetivo y alcance del estudio. • Descripción del proceso. • Lista de documentos de referencia. • Legislación y normativas aplicables • Descripción de la metodología. • Lista de los participantes de las sesiones • Listado de recomendaciones. • Registros de hojas de trabajo • Lista resumen de cada SIF, incluyendo el SIL requerido para cada SIF.


F.- Estudio de Asignación SIL Layers of Protection Analysis (LOPA)

El objetivo principal del estudio es evaluar si las salvaguardas son Capas de Protección Independientes (IPL). Se evalúa si las IPL son suficientes para alcanzar la Probabilidad Objetivo del Evento Mitigado, y se generan, de ser necesarias, recomendaciones para alcanzar este valor objetivo. En las siguientes secciones, se proporcionará lineamientos generales para la aplicación de técnica. 1. NORMATIVA DE REFERENCIA

• IEC 61511. Functional safety – Safety instrumented systems for the process industry sector.

2. DOCUMENTACIÓN DE ENTRADA Para la realización adecuada del estudio de asignación SIL a través de la metodología LOPA, se requiere contar como mínimo con la documentación que se indica a continuación.

• Normas y procedimientos de Estudios de Seguridad particulares de la instalación. • Descripción del proceso. • Filosofía de control y operación • Diagrama de Ubicación de Equipos (Layout / Plot Plan) • Diagrama de flujo de proceso (PFD). • Diagramas de instrumentación y tubería (P&ID). • Matriz Causa – Efecto. • Estudios de análisis de riesgo previos (HAZOP). • Criterios de riesgo de la instalación.

La empresa encargada de la realización del estudio deberá realizar un relevamiento de la información y solicitará toda aquella adicional que considere necesaria.

Servicios Industriales LOPA pág. 23

3. METODOLOGÍA A continuación, se presenta un esquema general de la metodología.

Inicio

Elegir una consecuencia

Identificar evento iniciador y su frecuencia

Identificar Condición Habilitadora

Identificar Modificador Condicionante

Identificar capas de protección independiente y estimar su PFD

Fin

Estimar el nivel de reducción de riesgo: PFDavg y RRF de la SIF

Datos de la SIF

¿Todas las candidatas a SIF han sido analizadas?

No

Revisar: • HAZOP• Matriz Causa – Efecto• P&ID

• TAG• Elemento Sensor• Elemento Final• Acción

Identificar las candidatas a SIF

Seleccionar una candidata a SIF

Identificar los escenarios del HAZOP donde actúa

Si

Figura 1. Metodología General LOPA

4. PAUTAS GENERALES

• Se evalúan las funciones de seguridad indicadas en la Matriz Causa-Efecto, en los PID y las registradas durante el estudio HAZOP.

• Solo se analizan las funciones preventivas (enclavamientos). Se asume que las salvaguardas de mitigación (sistema F&G, sistema blowdown, etc.) están debidamente diseñadas en la fase de Ingeniería de detalle y está fuera del alcance de estudio.


• Los eventos iniciadores que originan la condición peligrosa corresponden a las “Causas” identificadas en el análisis de riesgo.

• En caso de existir una condición habilitadora o modificador condicionante, se debe asignar una breve descripción y su probabilidad correspondiente.

• Se deben garantizar que las protecciones identificadas como IPL cumplan con los

requisitos esenciales mostrados a continuación:

o Especifica: Debe ser diseñada específicamente para prevenir o mitigar las consecuencias de un potencial evento peligroso.

o Independiente: Debe ser independiente del evento iniciador y de otras Capas de Protección asociadas con el peligro identificado.

o Efectiva: Debe ser efectiva para la prevención o mitigación del riesgo para el cual fue diseñada.

o Confiable: Debe asegurarse que operará según fue diseñada para un periodo de tiempo específico.

o Validada, mantenida y auditada: Debe existir evidencia que confirmen su efectividad para prevenir o mitigar el evento peligroso, y además debe confirmarse el diseño, instalación, mantenimiento y pruebas para demostrar que la misma cumple con la reducción de riesgo establecida.

o Acceso seguro: Deben utilizarse controles administrativos y físicos que permitan reducir cambios no intencionales o no autorizados.

o Manejo del cambio: Deben existir procesos administrativos que permitan revisar, documentar y aprobar modificaciones que no sean reemplazo de tipo (uno a uno) antes de la implementación de los mismos.

• Durante las sesiones no se debe realizar la ingeniería del proceso.

• Para dar crédito a las alarmas + acción del operador como IPL, se debe asegurar que estas sean independientes del evento iniciador y estén diseñadas de modo que el operador posea un tiempo suficiente de respuesta ante un evento no deseado. En caso de disponer de múltiples alarmas + acción del operador como IPL de un escenario; se toma un solo crédito como capa de protección preventiva global.

• Las PSV se incluirán como salvaguardas y se verificará que su diseño contemple todos

los escenarios peligrosos identificados, o en caso contrario se levantará una recomendación para asegurar que el escenario peligroso identificado será cubierto.

5. INFORME El Informe de LOPA incluirá como mínimo los siguientes ítems:

• Introducción. • Definiciones y abreviaturas. • Objetivo y alcance del estudio. • Descripción del proceso. • Lista de documentos de referencia. • Legislación y normativas aplicables • Descripción de la metodología. • Lista de los participantes de las sesiones. • Tasas de falla de Eventos Iniciadores y PFD de las IPL • Listado de recomendaciones. • Registros de hojas de trabajo LOPA • Lista resumen de cada SIF, incluyendo el SIL requerido para cada SIF.


6. EJEMPLO Planta: Fecha: Proyecto: Nodo:

N° SIF

Consecuencia

Frecuencia de

Tolerabilidad (evento/año)

Evento Iniciador

Frecuencia del evento iniciador

(evento/año)

Condición Habilitadora / Modificador Condicionante

Capa de Protección Independiente (IPL) Frecuencia

del evento mitigado

(evento/año)

SIF

Recomendación Descripción Probabilidad Descripción PFD PFDavg RRF

Nivel de integridad

(SIL) TAG Elemento

Sensor Elemento

Final Acción


G.- Estudio de Alcance de Consecuencias (EAC) El objetivo principal del EAC es determinar la extensión de las consecuencias por radiación térmica (combustión de un material inflamable), sobrepresión (explosión de nube de gas inflamable) y toxicidad (formación de nubes toxicas), dadas por la liberación de sustancias peligrosas. Los cálculos se realizan generalmente a través de simuladores especializados en el modelado de consecuencias, que permiten predecir el alcance de los daños y evaluar los niveles de afectación que producirían a las personas, terceros y activos. En las siguientes secciones, se proporcionará lineamientos generales para la aplicación de técnica. 1. NORMATIVA DE REFERENCIA • CCPS. Guidelines for Evaluating Process Quantitative Risk Analysis. • Purple Book. Guidelines for Quantitative Risk Assessment. Toegepast

Natuurwetenschappelijk Onderzoek (TNO). • Reference Manual Bevi Risk Assessments. National Institute for Public Health

and Environment (RIVM). • SEVESO III. DIRECTIVA 2012/18/UE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL

CONSEJO de 4 de julio de 2012. • OSHA 3132. Process Safety Management • Otras leyes, normas, estándares, etc., de aplicación. 2. DOCUMENTOS DE ENTRADA Para la realización de los EAC, se requiere contar como mínimo con la documentación que se indica a continuación.

• Memoria descriptiva del proceso • Diagrama de flujo de proceso (PFD) • Diagrama de instrumentación y tubería (P&ID) • Balance de masa y energía que detalle las variables de operación (presión,

temperatura, flujo, masa, volumen, etc.) • Propiedades y datos de la composición de las sustancias involucrados • Hoja de especificación de los equipos, que detalle dimensiones y condiciones

de diseño • Diagrama de ubicación de equipos (Layout / Plot plan) • Coordenadas geográficas de las instalaciones • Histórico de accidentes de procesos de las instalaciones • Guía/ estándares para la realización de estudios cuantitativos de riesgo • Estudios de identificación de peligros y riesgo (HAZOP, HAZID, etc.) previos.

La empresa ejecutora deberá realizar un relevamiento de la información y solicitará toda aquella adicional que considere necesaria. 3. METODOLOGÍA A continuación, se presenta un esquema general de la metodología.


Figura 1. Metodología General para los Estudios EAC

Se recomienda realizar los EAC de acuerdo a los procedimientos y criterios reconocidos a nivel internacional (CCPS, TNO, Manual Bevi, etc.). 4. PAUTAS GENERALES La empresa ejecutora y la empresa solicitante deberán acordar los lineamientos a considerar para los siguientes ítems:

• Selección de las pérdidas de contención (LOC) o escenarios. Estos pueden estar asociados a fuga o rotura de equipos, tuberías, explosión interna, etc., produciendo la liberación de sustancias peligrosas. Se recomienda tomar en cuenta los escenarios registrados durante los estudios HAZOP, HAZID, etc., cuyas consecuencias se prevean graves.

• Tipo de liberación a considerar para cada escenario, definiendo el modelo de descarga y el tiempo de duración, de acuerdo a los lineamientos de la compañía. Adicionalmente, estos también pueden encontrarse en los estándares y guías internacionales (Ver sección 1 “Documentos de Referencia”).

• Árboles de eventos que representen la secuencia del evento peligroso y los

fenómenos que pudiesen ocurrir (jef fire, pool fire, BLEVE, flash fire, explosión, dispersión de nubes toxicas, etc.), de acuerdo a los lineamientos de la compañía. Adicionalmente, estos encontrarse en los estándares y guías internacionales (Ver sección 1 “Documentos de Referencia”).

Inicio

Describir el proceso e instalaciones a estudiar

Recolectar los datos meteorológicos del sitio

Definir las pérdidas de contención (LOC) o escenarios peligrosos

Definir el tipo de liberación y fenómenos peligrosos resultantes

Calcular la extensión de las consecuencias

Fin

• Estudio de identificación de peligro y riesgo

• P&ID• Bases y Criterios

Software para cálculo de alcance de consecuencias

Definir los objetivos y alcance del estudio


• Selección del software para el modelado de las consecuencias que permita obtener resultados gráficos de la extensión de las consecuencias.

• Niveles de daño por radiación térmica, sobrepresión y toxicidad a evaluar. Se recomienda considerar niveles para daños a personas y equipos, así como los niveles para establecer las zonas de alerta, intervención y efecto dominó.

5. INFORME FINAL El informe Estudio de Alcance de Consecuencias (EAC) deberá incluir como mínimo los siguientes ítems.

• Resumen • Definiciones y abreviaturas • Objetivo y alcance del estudio • Leyes, normas y guías de referencia • Descripción de las instalaciones • Lista de documentos de soporte (P&ID, layout, balance de masa, etc.) • Descripción de la metodología, incluyendo definiciones, criterios, referencias,

etc. • Condiciones meteorológicas del sitio, indicando la fuente de referencia. • Lista de los escenarios peligrosos identificados. • Criterios de selección de los tamaños de orificio de fuga y tiempo de duración

de la fuga, incluyendo referencias. • Árboles de eventos de referencia para cada LOC. • Tablas resumen con lista de escenarios y eventos finales, indicando para

cada uno el alcance (m) de las consecuencias. • Planos con la representación de las consecuencias evaluadas. • Reporte de resultados del software (en forma gráfica y tabular) • Conclusiones y recomendaciones.

Nota: Se requieren los estudios EAC en instalaciones de procesos cuando, además de la existencia de la sustancia peligrosa, su cantidad es mayor o igual a la presentada en el Anexo 1, parte 2 “Sustancias peligrosas nominadas” (requisitos de nivel inferior, columna 2). Referencia: SEVESO III. DIRECTIVA 2012/18/UE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO de 4 de julio de 2012.


H.- Análisis Cuantitativo de Riesgo (ACR) El objetivo principal del Análisis Cuantitativo de Riesgo (ACR) es determinar los valores de riesgo mediante la estimación de la frecuencia de un escenario en particular y el potencial impacto de sus consecuencias que pudieran afectar a las personas, terceros y activos. Una vez obtenidos estos valores de riesgo se deberán comparar con los valores de riesgo tolerables establecidos por la compañía. Los cálculos se realizan generalmente a través de simuladores especializados en el cálculo de riesgo, que permiten predecir los niveles de riesgo de una instalación. En las siguientes secciones, se proporcionará lineamientos generales para la aplicación de técnica. 1. NORMATIVA DE REFERENCIA • CCPS. Guidelines for Evaluating Process Quantitative Risk Analysis. • Purple Book. Guidelines for Quantitative Risk Assessment. Toegepast

Natuurwetenschappelijk Onderzoek (TNO). • Reference Manual Bevi Risk Assessments. National Institute for Public Health

and Environment (RIVM). • SEVESO III. DIRECTIVA 2012/18/UE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL

CONSEJO de 4 de julio de 2012. • OSHA 3132. Process Safety Management. • Otras leyes, normas, estándares, etc., de aplicación. 2. DOCUMENTOS DE ENTRADA Para la realización de los estudios ACR, se requiere contar como mínimo con la documentación que se indica a continuación.

• Estudios de alcance de consecuencias (EAC) de la instalación (archivos editables: informe y software)

• Memoria descriptiva del proceso • Diagrama de flujo de proceso (PFD) • Diagrama de instrumentación y tubería (P&ID) • Balance de masa y energía que detalle las variables de operación. • Propiedades y datos de la composición de las sustancias involucrados • Hoja de especificación de los equipos • Diagrama de ubicación de equipos (Layout / Plot plan) • Coordenadas geográficas de las instalaciones • Información de instalaciones y poblaciones cercanas • Histórico de accidentes de procesos de las instalaciones • Guía/ estándares para la realización de estudios cuantitativos de riesgo • Estudios de identificación de peligros y riesgo (HAZOP, HAZID, etc.) previos.



Inicio

Definir los objetivos y el alcance del estudio

Describir el proceso e instalaciones a estudiar

Definir las pérdidas de contención (LOC) o escenarios peligrosos

Recolectar los datos meteorológicos del sitio

Calcular las consecuencias producidas por los fenómenos peligrosos.

Estudio EAC

Calcular las Frecuencia de ocurrencia para cada LOC

Fin

Cuantificar Riesgo Individual y Social

¿Riesgo Tolerable?

Aplicar medidas de reducción de riesgo si aplica

Si

No

• Estudio de identificación de peligro y riesgo

• P&ID• Bases y Criterios

Figura 1. Metodología General para estudios ACR

Se recomienda realizar los estudios ACR de acuerdo a los procedimientos y criterios reconocidos a nivel internacional (CCPS, TNO, Manual Bevi, etc.). 4. PAUTAS GENERALES La empresa ejecutora y la empresa solicitante deberán acordar los lineamientos a considerar para los siguientes ítem:

• Selección de las pérdidas de contención (LOC) o escenarios. Estos pueden estar asociados a fuga o rotura de equipos, tuberías, explosión interna, etc., liberando sustancias peligrosas. Se recomienda tomar en cuenta los escenarios peligrosos registrados durante los estudios HAZOP, HAZID, etc., cuyas consecuencias se prevea graves.

• Tipo de liberación a considerar para cada escenario, definiendo el modelo de descarga y el tiempo de duración, de acuerdo a los lineamientos de la compañía. Adicionalmente, estos encontrarse en los estándares y guías internacionales (Ver sección 1 “Documentos de Referencia”).


• Cálculo de las frecuencias de los escenarios. Este puede realizarse mediante alguna de las siguientes técnicas: FTA o conteo de equipos y accesorios. Adicionalmente, también pueden encontrarse en los datos estadísticos disponibles en la planta o en fuentes de referencia (Ver sección 1 “Documentos de Referencia”).

• Árboles de eventos que representen la secuencia del evento peligroso y los

fenómenos que pudiesen ocurrir (jef fire, pool fire, BLEVE, flash fire, explosión, dispersión de nubes toxicas, etc.), de acuerdo a los lineamientos de la compañía. Adicionalmente, estos encontrarse en los estándares y guías internacionales (Ver sección 1 “Documentos de Referencia”).

• Selección del software para el cálculo de riesgo. Este debe permitir presentar

los resultados para riesgo individual y social, por ejemplo: contornos de riesgo graficados en los planos de la instalación, gráfica F-N, entre otros.

• Valores de riesgo tolerable para realizar comparaciones de acuerdo a los

lineamientos de la compañía. 5. INFORME FINAL El informe Análisis Cuantitativo de Riesgo (ACR) deberá incluir como mínimo los siguientes ítems.

• Resumen • Definiciones y abreviaturas • Objetivo y alcance del estudio • Leyes, normas y guías de referencia • Descripción de las instalaciones • Lista de documentos de soporte (P&ID, layout, balance de masa, etc.) • Descripción de la metodología, incluyendo definiciones, criterios y

referencias. • Condiciones meteorológicas del sitio, indicando la fuente de referencia. • Lista de los escenarios peligrosos identificados. • Criterios de selección de los tamaños de orificio de fuga y tiempo de duración

de la fuga, incluyendo referencias. • Tabla con las frecuencias de fuga para cada LOC. • Árboles de eventos de referencia para cada LOC. • Información sobre ubicación y cantidad de personas (trabajadores y

poblaciones). • Determinación del riesgo y presentación de resultados: contornos de riesgo

individual y grafica F-N. • Comparación del riesgo obtenido con los niveles de referencia del riesgo. • Reporte de resultados del software (en forma gráfica y tabular) • Conclusiones y recomendaciones.

Nota: Se requieren los estudios ACR en instalaciones de procesos cuando, además de la existencia de la sustancia peligrosa, su cantidad es mayor o igual a la presentada en el Anexo 1, parte 2 “Sustancias peligrosas nominadas” (requisitos de nivel inferior, columna 2). Referencia: SEVESO III. DIRECTIVA 2012/18/UE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO de 4 de julio de 2012


I.- Análisis de Árbol de Falla (FTA) El objetivo principal del Análisis de Árbol de Falla (Fault Tree Analysis, FTA) es determinar los valores de frecuencia de ocurrencia del incidente peligroso o la falla global de un sistema mediante modelos lógicos de falla. Este se basa en la combinación de la falla de los componentes del sistema básico, sistema de seguridad, confiabilidad humana, entre otros, representado gráficamente en un diagrama de árbol. En las siguientes secciones, se proporcionará lineamientos generales para la aplicación de la técnica. 1. NORMATIVA DE REFERENCIA • CCPS. Guidelines for Evaluating Process Quantitative Risk Analysis. • IEC 61025. Fault Tree Analysis. • OREDA. Database and Handbook. • Process Release Frequencies. Report 434-1 (OGP). • Otras leyes, normas, estándares, etc., de aplicación. 2. DOCUMENTOS DE ENTRADA Para la realización adecuada de los estudios FTA, se requiere contar como mínimo con la documentación que se indica a continuación.

• Memoria descriptiva del proceso • Diagrama de flujo de proceso (PFD) • Diagrama de instrumentación y tubería (P&ID) • Diagrama de ubicación de equipos (Layout / Plot plan) • Hoja de especificación de los equipos que detalle dimensiones y condiciones

de diseño) • Propiedades de las sustancias involucradas • Histórico de accidentes de procesos de las instalaciones. • Estudios de identificación de peligros y riesgo previos (HAZOP, FMEA, etc.) • Guías/ estándares de referencia.



Inicio


Describir el procesos e instalación a evaluar

Identificar el (los) evento(s) tope(s)

Desarrollar la lógica de Falla de cada evento tope

Evaluación cualitativa de la estructura

Fin

• Estudio HAZOP, FMEA• P&ID, Layout, etc.• Bases y Criterios

Datos de falla/confiabilidad de:• Componentes• Respuesta del operador• Entre otros.

Evaluación cuantitativa del árbol de fallas

Figura 1. Metodología General para estudios FTA

Se recomienda realizar los estudios FTA de acuerdo a los procedimientos y criterios reconocidos a nivel internacional (CCPS, IEC, etc.). 4. PAUTAS GENERALES La empresa ejecutora y la empresa solicitante deberán acordar los lineamientos a considerar para los siguientes ítem:

• Selección de los eventos topes. Para estos se recomienda tomar en cuenta los eventos o escenarios peligrosos registrados durante los estudios HAZOP, FMEA, etc. Estos pueden estar asociados a liberaciones de materiales tóxicos o inflamables, falla de recipientes o reacciones en runaway.

• Fuente de referencia a utilizar para las tasas de falla de los componentes básicos, de acuerdo a los lineamientos de la compañía. Adicionalmente, estos encontrarse en los estándares y guías internacionales (Ver sección 1 “Documentos de Referencia”).

• Selección del software para el desarrollo del árbol de fallas, que permita

obtener los resultados en forma gráfica (si aplica). A continuación, se presenta un ejemplo del Árbol de Fallas.


Falla automatica start Up del generador

Sin señal para start up

Falla del generador de Diesel

Pérdida de combustible

Falla mecánica del generador

Falla de señal de envío

Falla en recepción de señal

Falla del circuito A

Falla en transmisión de señal

Falla del conductor

AFalla en modulo de

control

Falla del circuito B

Consumo bloqueado

B

Tanque vacío

Figura 2. Ejemplo FTA (norma IEC 61025)

Donde:

La falla ocurre si todos los eventos de entrada son verdaderos

La falla ocurre si alguno los eventos de entrada son verdaderos

Evento base

Evento no analizado en el presente estudio

Evento que es analizado en el presente estudio

Evento que es analizado en el punto A de otra pagina

5. INFORME FINAL El informe Análisis de Árbol de Fallas (FTA) deberá incluir como mínimo los siguientes ítems.

• Resumen • Definiciones y abreviaturas • Objetivo y alcance del estudio • Leyes, normas y guías de referencia • Descripción del proceso


• Lista de documentos de soporte (P&ID, especificaciones de los equipos, etc.) • Descripción de la metodología, incluyendo definiciones, criterios, referencias,

etc. • Lista de los eventos topes identificados. • Tabla con las tasas de falla utilizadas, incluyendo las fuentes de referencia. • Tabla resumen de las frecuencias calculadas. • Reporte de resultados (incluir árboles de falla desarrollados) • Conclusiones y recomendaciones.


J.- Análisis de Árbol de Eventos (ETA) El objetivo principal del Análisis de Árbol de Eventos (Event Tree Analysis, ETA) es identificar y cuantificar la frecuencia de los resultados que pudiesen ocurrir dado un evento iniciador. El árbol de eventos proporciona una cobertura sistemática de la secuencia temporal de la propagación del evento, ya sea a través de una serie de acciones del sistema de protección, funciones normales de la planta e intervenciones del operador o donde ha ocurrido una pérdida de contención, a través de la gama de las posibles consecuencias. Estas pueden ser directas (por ejemplo, incendios, explosiones, etc.) o indirectas (por ejemplo, incidentes con efecto dominó en plantas adyacentes). En las siguientes secciones, se proporcionará lineamientos generales para la aplicación de técnica. 1. NORMATIVA DE REFERENCIA • CCPS. Guidelines for Evaluating Process Quantitative Risk Analysis. • IEC 62502. Analysis techniques for dependability – Event tree analysis. • Reference Manual Bevi Risk Assessments. National Institute for Public Health

and Environment (RIVM). • OREDA. Database and Handbook. • Report 434-06. Ignition probabilities (OGP) • Otras leyes, normas, estándares, etc., de aplicación. 2. DOCUMENTOS DE ENTRADA Para la realización adecuada de los estudios ETA, se requiere contar como mínimo con la documentación que se indica a continuación.

• Memoria descriptiva del proceso • Diagrama de flujo de proceso (PFD) • Diagrama de instrumentación y tubería (P&ID) • Diagrama de ubicación de equipos (Layout / Plot plan) • Hoja de especificación de los equipos que detalle dimensiones y condiciones

de diseño) • Propiedades de las sustancias involucradas. • Datos de las frecuencias de los eventos iniciadores. • Estudios previos (HAZOP, FTA, etc.) • Guías/ estándares de referencia.



Inicio


Describir el procesos e instalación a evaluar

Identificar los eventos iniciadores y asignar su frecuencia

Estimar la probabilidad de cada rama en el árbol de eventos

Fin

• Estudio HAZOP, FTA• P&ID, Layout• Bases y Criterios

Frec.EF = (Frec.EI)*(Prob).Cuantificar la frecuencia de los evento finales

Datos estadísticos (confiabilidad humana, probabilidad de ignición, explosión, etc.)

Desarrollar la estructura del árbol de eventos

Figura 1. Metodología General para estudios ETA

Se recomienda realizar los estudios ETA de acuerdo a los procedimientos y criterios reconocidos a nivel internacional (CCPS, IEC, etc.). 4. PAUTAS GENERALES La empresa ejecutora y la empresa solicitante deberán acordar los lineamientos a considerar para los siguientes ítem:

• Selección de los eventos iniciadores. Para estos se recomienda tomar en cuenta los eventos o escenarios peligrosos registrados durante los estudios HAZOP, HAZID, FTA, etc. Estos pueden estar asociadas a fuga o rotura de equipos, tuberías, explosión interna, etc., liberando sustancias peligrosas.

• Fuente de referencia de las frecuencias del evento iniciador a utilizar. Estas pueden encontrarse en los estudios FTA y datos estadísticos disponibles de la planta o en los estándares y guías internacionales (Ver sección 1 “Documentos de Referencia”).

• Fuentes de referencia para las probabilidades de las acciones a considerar.

Estos pueden recopilarse de registros históricos de la planta y del proceso, datos de las sustancias químicas o en los estándares y guías internacionales (Ver sección 1 “Documentos de Referencia”).

• Modelo de árboles de eventos que permita analizar la secuencia temporal de

la propagación del evento. de acuerdo a los lineamientos de la compañía.


Adicionalmente, estos encontrarse en los estándares y guías internacionales (Ver sección 1 “Documentos de Referencia”).

5. INFORME FINAL El informe Análisis de Árbol de Eventos (ETA) deberá incluir como mínimo los siguientes ítems.

• Resumen • Definiciones y abreviaturas • Objetivo y alcance del estudio • Leyes, normas y guías de referencia • Descripción del proceso • Lista de documentos de soporte (P&ID, especificaciones de los equipos, etc.) • Descripción de la metodología, incluyendo definiciones, criterios y

referencias. • Lista de los eventos iniciadores identificados. • Tabla con las frecuencias de cada evento iniciadores. • Tabla resumen de las frecuencias calculadas para cada evento final. • Reporte de resultados (incluir árboles de eventos desarrollados) • Conclusiones y recomendaciones.

APÉNDICE B Metodologías y Técnicas

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