REPBLICA BOLIOVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACININSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGA DE YARACUY

Bachiller:Endy TorrealbaExp: 29712Prof: Gustavo Petez

Anlisis funcional de operatividad (AFO): Hazard and operability (HAZOP)DescripcinEl HAZOP es una tcnica de identificacin de riesgos inductiva basada en la premisa de que los riesgos, los accidentes o los problemas de operabilidad, se producen como consecuencia de una desviacin de las variables de proceso con respecto a los parmetros normales de operacin en un sistema dado y en una etapa determinada. Por tanto, ya se aplique en la etapa de diseo, como en la etapa de operacin, la sistemtica consiste en evaluar, en todas las lneas y en todos los sistemas las consecuencias de posibles desviaciones en todas las unidades de proceso, tanto si es continuo como discontinuo. La tcnica consiste en analizar sistemticamente las causas y las consecuencias de unas desviaciones de las variables de proceso, planteadas a travs de unas "palabras gua".El mtodo surgi en 1963 en la compaa Imperial Chemical Industries, ICI, que utilizaba tcnicas de anlisis crtico en otras reas. Posteriormente, se generaliz y formaliz, y actualmente es una de las herramientas ms utilizadas internacionalmente en la identificacin de riesgos en una instalacin industrial.La realizacin de un anlisis HAZOP consta de las etapas que se decriben a continuacin.Etapas1. Definicin del rea de estudioConsiste en delimitar las res a las cuales se aplica la tcnica. En una determinada instalacin de proceso, considerada como el rea objeto de estudio, se definirn para mayor comodidad una serie de subsistemas o lneas de proceso que corresponden a entidades funcionales propias: lnea de carga a un depsito, separacin de disolventes, reactores, etc.2. Definicin de los nudosEn cada uno de estos subsistemas o lneas se debern identificar una serie de nudos o puntos claramente localizados en el proceso. Por ejemplo, tubera de alimentacin de una materia prima a un reactor, impulsin de una bomba, depsito de almacenamiento, etc.Cada nudo deber ser identificado y numerado correlativamente dentro de cada subsistema y en el sentido del proceso para mejor comprensin y comodidad. La tcnica HAZOP se aplica a cada uno de estos puntos. Cada nudo vendr caracterizado por variables de proceso: presin, temperatura, caudal, nivel, composicin, viscosidad, etc.La facilidad de utilizacin de esta tcnica requiere reflejar en esquemas simplificados de diagramas de flujo todos los subsistemas considerados y su posicin exacta.El documento que acta como soporte principal del mtodo es el diagrama de flujo de proceso, o de tuberas e instrumentos, P&ID.3. Aplicacin de las palabras guaLas "palabras gua" se utilizan para indicar el concepto que representan a cada uno de los nudos definidos anteriormente que entran o salen de un elemento determinado. Se aplican tanto a acciones (reacciones, transferencias, etc.) como a parmetros especficos (presin, caudal, temperatura, etc.). La tabla de abajo presenta algunas palabras gua y su significado.Palabra guaSignificadoEjemplo de desviacinEjemplo de causas originadoras

NOAusencia de la variable a la cual se aplicaNo hay flujo en una lneaBloqueo; fallo de bombeo; vlvula cerrada o atascada; fuga; vlvula abierta; fallo de control

MSAumento cuantitativo de una variableMs flujo (ms caudal)Presin de descarga reducida; succin presurizada; controlador saturado; fuga; lectura errnea de instrumentos

Ms temperaturaFuegos exteriores; bloqueo; puntos calientes; explosin en reactor; reaccin descontrolada

MENOSDisminucin cuantitativa de una variableMenos caudalFallo de bombeo; fuga; bloqueo parcial; sedimentos en lnea; falta de carga; bloqueo de vlvulas

Menos temperaturaPrdidas de calor; vaporizacin; venteo bloqueado; fallo de sellado

INVERSOAnaliza la inversin en el sentido de la variable. Se obtiene el efecto contrario al que se pretendeFlujo inversoFallo de bomba; sifn hacia atrs; inversin de bombeo; vlvula antirretorno que falla o est insertada en la tubera de forma incorrecta

ADEMS DEAumento cualitativo. Se obtiene algo ms que las intenciones del diseoImpurezas o una fase extraordinariaEntrada de contaminantes del exterior como aire, agua o aceites; productos de corrosin; fallo de aislamiento; presencia de materiales por fugas interiores; fallos de la puesta en marcha

PARTE DEDisminucin cualitativa. Parte de lo que debera ocurrir sucede segn lo previstoDisminucin de la composicin en una mezclaConcentracin demasiado baja en la mezcla; reacciones adicionales; cambio en la alimentacin

DIFERENTE DEActividades distintas respecto a la operacin normalCualquier actividadPuesta en marcha y parada; pruebas e inspecciones; muestreo; mantenimiento; activacin del catalizador; eliminacin de tapones; corrosin; fallo de energa; emisiones indeseadas, etc.

4. Definicin de las desviaciones a estudiarPara cada nudo se plantea de forma sistemtica todas las desviaciones que implican la aplicacin de cada palabra gua a una determinada variable o actividad. Para realizar un anlisis exhaustivo, se deben aplicar todas las combinaciones posibles entre palabra gua y variable de proceso, descartndose durante la sesin las desviaciones que no tengan sentido para un nudo determinado.Paralelamente a las desviaciones se deben indicar las causas posibles de estas desviaciones y posteriormente las consecuencias de estas desviaciones.En la tabla anterior se presentan algunos ejemplos de aplicacin de palabras gua, las desviaciones que originan y sus causas posibles.5. Sesiones HAZOPLas sesiones HAZOP tienen como objetivo la realizacin sistemtica del proceso descrito anteriormente, analizando las desviaciones en todas las lneas o nudos seleccionados a partir de las palabras gua aplicadas a determinadas variables o procesos. Se determinan las posibles causas, las posibles consecuencias, las respuestas que se proponen, as como las acciones a tomar.Toda esta informacin se presenta en forma de tabla que sistematiza la entrada de datos y el anlisis posterior. A continuacin se presenta el formato de recogida del HAZOP aplicado a un proceso continuo.Planta:

Sistema:

NudoPalabra guaDesviacin de la variablePosibles causasConsecuenciasRespuestaSealizacinAcciones a tomarComentarios

El significado del contenido de cada una de las columnas es el siguiente:ColumnaContenido

Posibles causasDescribe numerndolas las distintas causas que pueden conducir a la desviacin

ConsecuenciasPara cada una de las causas planteadas, se indican con la consiguiente correspondencia en la numeracin las consecuencias asociadas

Respuesta del sistemaSe indicar en este caso:

1. Los mecanismos de deteccin de la desviacin planteada segn causas o consecuencias: por ejemplo, alarmas

2. Los automatismos capaces de responder a la desviacin planteada segn las causas: por ejemplo, lazo de control

Acciones a tomarPropuesta preliminar de modificaciones a la instalacin en vista de la gravedad de la consecuencia identificada o a una desproteccin flagrante de la instalacin

ComentariosObservaciones que complementan o apoyan algunos de los elementos reflejados en las columnas anteriores

En el caso de procesos discontinuos, el mtodo HAZOP sufre alguna modificacin, tanto en su anlisis como en la presentacin de los datos finales.Las sesiones HAZOP se llevan a cabo por un equipo de trabajo multidisciplinar cuya composicin se describe con detalle ms abajo en el apartado derecursos necesarios.Como resumen del procedimiento, se presenta el esquema siguiente aplicado a procesos continuos extrado de laNTP-238delInstituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo:6. Informe finalEl informe final consta de los siguientes documentos: Esquemas simplificados con la situacin y numeracin de los nudos de cada subsistema. Formatos de recogida de las sesiones con indicacin de las fechas de realizacin y composicin del equipo de trabajo. Anlisis de los resultados obtenidos. Se puede llevar a cabo una clasificacin cualitativa de las consecuencias identificadas. Listado de las medidas a tomar. Constituye una lista preliminar que debera ser debidamente estudiada en funcin de otros criterios (coste, otras soluciones tcnicas, consecuencias en la instalacin, etc.) y cuando se disponga de ms elementos de decisin. Lista de los sucesos iniciadores identificados.mbito de aplicacinLa mayor utilidad del mtodo se realiza en instalaciones de proceso de relativa complejidad o en reas de almacenamiento con equipos de regulacin o diversidad de tipos de trasiego. Es uno de los mtodos ms utilizados que depende en gran medida de la habilidad y experiencia de los miembros del equipo de trabajo para identificar todos los riesgos posibles.En plantas nuevas o en fase de diseo, puede ayudar en gran medida a resolver problemas no detectados inicialmente. Adems, las modificaciones que puedan surgir como consecuencia del estudio pueden ser ms fcilmente incorporadas al diseo. Por otra parte, tambin puede aplicarse en la fase de operacin y en particular ante posibles modificaciones.Recursos necesariosEl grupo de trabajo estable estar constituido por un mnimo de cuatro personas y por un mximo de siete. Podr invitarse a asistir a determinadas sesiones a otros especialistas.Se designar a un coordinador/director del grupo, experto en HAZOP, y que podr ser el tcnico de seguridad, y no necesariamente una persona vinculada al proceso. Aunque no es imprescindible que lo conozca en profundidad, si debe estar familiarizado con la ingeniera de proceso en general.Funciones del coordinador/director del grupo Recoger la informacin escrita necesaria de apoyo. Planificar el estudio. Organizar las sesiones de trabajo. Dirigir los debates, procurando que nadie quede en un segundo trmino o supeditado a opiniones de otros. Cuidar que se aplica correctamente la metodologa, dentro de los objetivos establecidos, evitando la tendencia innata de proponer soluciones aparentes a problemas sin haberlos analizado suficientemente. Recoger los resultados para su presentacin. Efectuar el seguimiento de aquellas cuestiones surgidas del anlisis y que requieren estudios adicionales al margen del grupo.El grupo debe incluir a personas con un buen conocimiento y experiencia en las diferentes reas que confluyen en el diseo y explotacin de la planta.Una posible composicin del grupo podra ser la siguiente: Conductor/director del grupo - Tcnico de seguridad. Ingeniero de proceso - Ingeniero del proyecto. Qumico - investigador (si se trata de un proceso qumico nuevo o complejo). Ingeniero de instrumentacin. Supervisor de mantenimiento. Supervisor de produccin.Soportes informticosSe han desarrollado una serie de cdigos informticos que permiten sistematizar el anlisis y registrar las sesiones de HAZOP de forma directa. Entre ellos se pueden citar los siguientes: Programa de Du Pont, desarrollado por la compaa Du Pont de Nemours HAZSEC, compaa tcnica HAZOP, de ITSEMAP PHAWORKS V1, anlisis, preparacin de informes de Primatech, USA DDM-HAZOP, anlisis y preparacin de informes de Dyadem, Canad HAZTRAC, compaa tcnicaVentajas e inconvenientes del mtodoEl mtodo, principalmente cubre los objetivos para los que se ha diseado, y adems: Es una buena ocasin para contrastar distintos puntos de vista de una instalacin. Es una tcnica sistemtica que puede crear, desde el punto de vista de la seguridad, hbitos metodolgicos tiles. El coordinador mejora su conocimiento del proceso. No requiere prcticamente recursos adicionales, con excepcin del tiempo de dedicacin.Los principales inconvenientes, pueden ser: Al ser una tcnica cualitativa, aunque sistemtica, no hay una valoracin real de la frecuencia de las causas que producen una determinada consecuencia, ni tampoco el alcance de la misma. Las modificaciones que haya que realizar en una determinada instalacin como consecuencia de un HAZOP, deben analizarse con mayor detalle adems de otros criterios, como los econmicos. Los resultados que se obtienen dependen en gran medida de la calidad y capacidad de los miembros del equipo de trabajo. Depende mucho de la informacin disponible, hasta tal punto que puede omitirse un riesgo si los datos de partida son errneos o incompletos.EjemploEl ejemplo se aplica a una parte de una instalacin en una planta de dimerizacin de olefina. El diagrama de flujo sobre el que se aplica el AFO consiste en el suministro de hidrocarburo a un depsito de almacenamiento. Forma parte de un subsistema mayor que consiste en la alimentacin del hidrocarburo del depsito regulador hasta un reactor de dimerizacin donde se produce la olefina. El ejemplo est extrado de laNTP-238delINSHT

Diagrama de flujo de sistema de alimentacin de hidrocarburo a depsito reguladorEl formato de la tabla de recogida de datos y anlisis HAZOP de una sesin aplicado a la palabra gua NO y a la perturbacin NO FLUJO, sera como sigue:ANLISIS DE OPERABILIDAD EN PLANTA DE DIMERIZACIN DE OLEFINA

Lnea comprendida entre alimentacin desde tanque intermedio a depsito regulador

Palabra guaDesviacinCausas posiblesConsecuenciasMedidas a tomar

NONo flujo1. Inexistencia de hidrocarburo en tanque intermedioParalizacin del proceso de reaccin esperado.a) Asegurar buena comunicacin con el operario del tanque intermedio

Formacin de polmero en el intercambiador de calorb) Instalar alarma de nivel mnimo LIC en depsito regulador

2. Bomba J1 falla (fallo de motor, circuito de maniobra, etc.)Como apartado 1Cubierto por b)

3. Conduccin bloqueada, vlvula cerrada por error o LCV falla cerrando paso al fluidoComo apartado 1Cubierto por b)

Bomba J1 sobrecargadac) Instalar sistema de desconexin automtica para proteccin de bombas

d) Verificar el diseo de los filtros de las bombas J1

4. Rotura de conduccinComo apartado 1Cubierto por b)

Hidrocarburo descargado en rea adyacente a va pblicae) Implantar inspeccin regular de la conduccin mediante rondas peridicas

Posteriormente se aplicaran otras palabras gua a otras variables del sistema.

Bibliografa1. AMERICAN INSTITUTION OF CHEMICAL ENGINERS. Guidelines for Hazard Evaluation Procedures, 1985.2. LEES, FRANK P. Loss Prevention in the Process Industries, 1995.3. DIVISION OF TECHNOLOGY FOR SOCIETY (TNO). ASOCIACIN PARA LA PREVENCIN DE ACCIDENTES (APA). Curso Superior de Anlisis de Riesgos, 1989.4. DIRECCIN GENERAL DE PROTECCIN CIVIL. Gua tcnica. Mtodos cualitativos para el anlisis de riesgos, 1994.5. O.I.T. Major Hazard Control, 1988.6. NOTA TCNICA DE PREVENCIN N 238. Los anlisis de peligros y de operabilidad en las instalaciones de proceso. INSHT, 1989.