Presentación API 581

8/11/2019 Presentacin API 581

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Metodologa

API RP 581 para Inspeccin Basada en Riesgo


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TECNOLOGA DE INSPECCIN BASADA EN RIEGO

API RP 581La metodologa RBI API se presenta en un documento detres partes.

a) Parte 1 - Planificacin de inspeccin utilizando la Tecnologa APIRBI.

b) Parte 2 - Determinacin de la probabilidad de fallo en unaEvaluacin RBI API.

c) Parte 3 - Modelado de Consecuencia API RBI.


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API RP 581a) Parte 1 - Planificacin de inspeccin utilizando la Tecnologa API

RBI.

Los mtodos utilizados para obtener un plan de inspeccin figuran enesta parte-los equipos incluidos son recipientes a presin, tuberas,tanques de almacenamiento atmosfrico, dispositivos de alivio depresin y haces de tubos de intercambiadores de calor.

Las barreras de presin de equipos rotativos tambin pueden serevaluadas con lo descrito en esta parte.


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API RP 581b) Parte 2 - Determinacin de la probabilidad de fallo en una

Evaluacin API RBI.

La probabilidad de falla de equipo est cubierta en esta parte.La probabilidad de fallo se basa en el tipo de componente y losmecanismos de dao actual en base a las caractersticas del procesode fluidos, las condiciones de diseo, materiales de construccin, y elcdigo de construccin original.


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API RP 581c) Parte 3 - Modelado de Consecuencia API RBI.

- Esta parte proporciona mtodos para el clculo de la consecuencia defalla.

- Se proporcionan dos mtodos.

1. El primer mtodo, o Nivel 1;se basa en soluciones de formacerrada generados para un conjunto limitado de fluidos de

referencia o grupos de fluidos.2. El segundo mtodo, Nivel 2;es un mtodo general, msriguroso que se puede utilizar para cualquier composicin defluidos.

Ver tabla 1.1 de API RP 581


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DETERMINACIN DE LA PROBABILIDAD DE FALLA

EN UNA EVALUACIN RBI API

La probabilidad de fallo calculado utilizando los procedimientos deesta parte no estn destinados a ser utilizados en un rigurosoanlisis de la fiabilidad de un componente.

La probabilidad de fallo proporcionada est destinado a ser utilizadoen la metodologa RBI de API que proporciona una clasificacin deriesgo y plan de inspeccin para un componente sujeto a

condiciones de proceso y ambientales que se encuentrantpicamente en la industria petroqumica y de refinacin.


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DEFINICIONES

1. Factor de Dao - Un factor de ajuste aplicado a la frecuenciagenrica de falla de un componente tomando en cuenta losmecanismos de dao que estn activos en ese componente.

2. Frecuencia genrica de falla - Una probabilidad de falla sobre labase de una gran poblacin de datos de componentes sin incluir

los efectos de los mecanismos de dao especficos.3. Factor del sistema de administracin - Un factor de ajuste querepresenta las partes del sistema de administracin de lainstalacin que afecta directamente la probabilidad de falla de uncomponente.

4. Gestin de la Seguridad de Procesos (PSM) - Procedimientos degestin de acuerdo con OSHA 29 CFR 1910.119 para prevenir oreducir al mnimo las consecuencias de prdidas de contencincatastrficas de qumicos txicos, reactivos, inflamables oexplosivos.


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Mtodos de clculo de probabilidad de fallaLa probabilidad de fallo se puede determinar sobre la base de uno, o unacombinacin de los mtodos siguientes.a) Modelos de fiabilidad estructural - En este mtodo, un estado lmite se

define sobre la base de un modelo estructural que incluye todos losmecanismos de dao pertinentes, y las incertidumbres en las variablesindependientes de este modelo se definen en trminos de distribuciones

estadsticas. El modelo resultante se resuelve directamente para laprobabilidad de fallo.b) Modelos estadsticos basados en los datos genricos - En este mtodo, se

obtienen los datos genricos para el mecanismo de componente y daos aevaluarse y un modelo estadstico se utiliza para evaluar la probabilidad defallo.

c) Opinin de expertos - En este mtodo, se solicitan expertos para evaluar elcomponente y el mecanismo de dao, la probabilidad de falla normalmenteslo puede ser asignados de forma relativa usando de este mtodo.

En API RBI , una combinacin de las anteriores se utiliza para evaluar laprobabilidad de fallo en trminos de Frecuencia genrica de falla y un factor dedao


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Clculos de probabilidad de falla.

Donde:

Probabilidad de falla

Frecuencia genrica de falla

Factor de dao

Factor del sistema de

administracin

La probabilidad de falla usada en API RBI se calcula con laecuacin siguiente:


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Frecuencia genrica de falla.

Si se dispone de datos suficientes para un componente, la verdaderaprobabilidad de fallo podra calcularse a partir de los fallos realesobservados.Incluso si un fallo no ha ocurrido en un componente, la verdadera

probabilidad de fallo es mayor a cero debido a que el componente yapuede haber operado el tiempo suficiente para experimentar un fallo.

Como primer paso en la estimacin de esta probabilidad se estableceque no es cero, es necesario examinar un conjunto mayor de datos decomponentes similares para encontrar suficientes fallas de tal manera

que una estimacin razonable de una verdadera probabilidad de fallose puede hacer


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Frecuencia genrica de falla.

Se calcula utilizando los registros de todas las plantas dentro de unainstalacin o de varias plantas dentro de una industria, a partir de fuentesbibliogrficas y bases de datos fiables.

Suelen representar una industria en general y no reflejan las verdaderasfrecuencias de fallo de un componente especfico sujeto a un mecanismo de

dao especfico.

Una lista recomendada de frecuencias de fallo genricas se proporciona en laTabla 4.1. Se supone que siguen una distribucin logartmica normal, con tasasde error que van desde 3 % a 10 % .

Las mejores fuentes disponibles y la experiencia del Grupo Patrocinador APIRBI.

En general la frecuencia genrica de falla para cada componente se dividi encuatro tamaos de orificio relevantes.


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Factor de dao.

Factores daos tienen como finalidad apoyar la metodologa API RBI,proporcionando una herramienta de evaluacin para determinar lasprioridades de inspeccin y optimizar los esfuerzos de inspeccin.

Factores daos no proporcionan una evaluacin de Aptitud para el

Servicio definitiva del componente.

La funcin bsica del factor de dao es evaluar estadsticamente lacantidad de dao que puede estar presente como una funcin deltiempo en servicio y la eficacia de una actividad de inspeccin.

No estn destinados a reflejar la probabilidad real de fallo para lospropsitos de anlisis de confiabilidad.

Reflejan un nivel relativo de preocupacin por el componente basadoen las suposiciones.


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Factor de dao.

Los factores de dao estimados son proporcionados actualmente porlos siguientes mecanismos de dao

a) Factor de dao por perdida de espesor

b)Factor de dao para componentes con revestimiento interno

(linings)

c) Factor de dao externo

d) Factor de dao por agrietamiento por corrosin bajo esfuerzo.

e) Factor de dao por ataque por hidrogeno a alta temperatura

f) Factor de dao por fatiga mecnica (solo para tuberas)

g) Factor de dao por fractura frgil.


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Factor de dao.

Combinacin de factor de dao para mltiples mecanismos.

a) Factor de dao total - Si ms de un mecanismo de dao

est presente, las siguientes reglas se utilizan para combinar los

factores de dao. El factor de dao total est dada por la ecuacincuando la prdida de espesor es localizada.

= ,

Si la prdida de espesor es generalizada entonces el factor de dao seobtiene con la siguiente ecuacin.

=


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Factor de dao.


Cuando se realiza la suma de los factores de dao para determinar elfactor de dao total utilizando las ecuaciones anteriores, si un factor dedao es menor o igual a uno, entonces este factor de dao se pondr

como cero en la suma.

Por ejemplo, si Dfgovthin = 37.0,Dfgov

etd = 1.0,Dfgovscc = 15.0,Df

hth =

31.0,Dfgovbrit = 1.0y Df

ft = 1.0, el total de dao calculado con la

segunda ecuacin ser:

= =

Por ltimo, si total calculado es menor o igual a uno el valorde total ser uno.


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Factor de dao.


b) El factor de dao por adelgazamiento que gobierna , se

determina basado en la presencia de un revestimiento interno usandolas siguientes ecuaciones.

= [

, ] Cuando se tiene revestimiento

interno

=

Cuando No se tienerevestimiento interno


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Factor de dao.


c) El factor de dao por agrietamiento por corrosin bajo esfuerzo quegobierna

se determina por la sguete ecuacin:

= max[

,

,

, / 2

,

,

,

,

, /

]

d) El factor de dao externo que gobierna Dfgovetd se determina por la

sguete ecuacin:

= max[ ,

, ,

]

e) El factor de dao por fractura frgil que gobierna Dfgovbrit se determina

por la sguete ecuacin:

= max[(

),

88,

]


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Categoras de efectividad de Inspeccin.

Los factores daos se determinan como una funcin de la efectividadde la inspeccin.

Las cinco categoras de efectividad de inspeccin utilizada en la API deRBI se muestran en la Tabla 4.3

Valor cualitativo de la efectividad

de inspeccin

escripcin

Sumamente efectiva Los mtodos de inspeccin identificarn correctamente el estado de

dao real en casi todos los casos (o de 80 a 100% de confianza).

En general efectiva Los mtodos de inspeccin identificarn correctamente el estado de

dao real en la mayor parte de las veces (o de 60 a 80% de confianza).

Justamente efectiva Los mtodos de inspeccin identificarn correctamente el estado de

dao real en la mitad de las veces (o de 60 a 80% de confianza).Poco efectiva Los mtodos de inspeccin proporcionaran poca informacin para

identificar correctamente el estado de dao real (o 20 a 40% de

confianza).

Inefectiva Los mtodos de inspeccin no proporcionaran ninguna o casi ninguna

informacin que identifique correctamente el estado de dao real y se

considera inefectivos para detectar el mecanismo de dao especfico

(menos de 20% de confianza).


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Las categoras de efectividad de inspeccin presentadas estndestinadas a ser ejemplos y proporcionar una gua para laasignacin de la efectividad de la inspeccin real.

La efectividad real de cualquier tcnica de inspeccin depende demuchos factores, como la habilidad y la formacin de inspectores, y

el nivel de conocimiento utilizado en la seleccin de lugares deinspeccin. Las inspecciones se clasifican de acuerdo a su efectividad esperada

en la deteccin de daos y predecir correctamente el tipo de dao. La efectividad real de una tcnica de inspeccin dada depende de

las caractersticas del mecanismo de dao. La eficacia de cada inspeccin realizada en el perodo de tiempodesignado se caracteriza por cada mecanismo de dao.

El nmero de inspecciones ms altos de efectividad se utiliza paradeterminar el factor de dao.


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La efectividad de cada inspeccin realizada en el perodo de tiempodesignado se determina para cada mecanismo de dao.

El nmero ms alto de efectividad de Inspeccin se utiliza paradeterminar el factor de dao.

Si se han realizado mltiples inspecciones de una efectividad msbaja durante un perodo de tiempo designado, se pueden aproximara una mayor efectividad equivalente de inspeccin de acuerdo conlas siguientes relaciones:

a) 2 Inspecciones por lo general efectivas (B) = Una Inspeccin

Sumamente efectiva (A) 2B = 1Ab) 2 Inspecciones justamente efectivas (C)= Una Inspeccin por logeneral efectiva (B) 2C = 1Bc) 2 Inspecciones poco efectivas (D) = 1 Una Inspeccin justamenteefectivas (C) 2D = 1C

No aplica para inspecciones inefectivas


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Factor del sistema de administracin.

La efectividad del sistema de administracin de la seguridad del

proceso de una empresa puede tener un efecto pronunciado sobre la

integridad mecnica.

El procedimiento API RBI incluye una herramienta de evaluacin para

determinar las partes del sistema de administracin de las

instalaciones que afectan directamente y en mayor medida a laprobabilidad de falla de un componente.

Esta evaluacin consiste en una serie de cuestionamientos dirigido a

las gerencias de planta, operaciones, inspeccin, mantenimiento,

ingeniera, capacitacin y personal de seguridad.

La importancia de la evaluacin de un sistema de administracion eficaz

durante mucho tiempo ha sido utilizada en la prevencin de la

liberacin de materiales peligrosos y el mantenimiento de la integridad

mecnica de los equipos de proceso.

Process Safety Management (PSM) Se hizo obligatorio en EUA en 1992

[OSHA 29 CFR 1910.119].


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Tcnica de AuditoraLa evaluacin de los sistemas de administracin cubre una amplia gama de temas

y, en consecuencia, requiere la colaboracin de diversas disciplinas dentro de la

instalacin para responder a todas las preguntas. Idealmente, los representantes

de las siguientes funciones de la planta deben ser entrevistados:Gerencia de la planta,Operacin,Mantenimiento,Seguridad,Inspeccin,

Capacitacin,IngenieraEl nmero de entrevistas por separado necesarios para completar la evaluacin de

los sistemas de gestin variar de una aplicacin a otra.

La intencin de la evaluacin de los sistemas de administracin es llegar a la

mejor respuesta nica para cada pregunta.

Adems de comparar las respuestas de diferentes entrevistas, muchas de las

respuestas debe ser verificada mediante revisin fsica de los procedimientos

escritos apropiados, archivos y registros.

El auditor debe asegurarse de que los hechos corroboran la respuesta, y que la

intencin de la pregunta se consenso antes de la aprobacin del crdito otorgado

a la respuesta.


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Tcnica de AuditoraClculo del Factor del sistema de administracin

La escala recomendada para la conversin de una puntuacin obtenida en una

evaluacin del SA a un factor, se basa en la suposicin de en promedio la planta

tendr un a puntuacin del 50% (500 de un mximo de puntuacin de 1000) de laevaluacin, y que un resultado del 100%, equivaldra a un orden de magnitud de la

reduccin en el riesgo total de la unidad.

Primero se convierte a un porcentaje de entre 0 y 100% con la siguiente ecuacin:

=

[Unidades de %]

= (.+)

.


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.

Tabla Titulo Preguntas Puntuacin

2.A.1 Liderazgo y administracin 6 70

2.A.2 Informacin sobre la seguridad del proceso 10 80

2.A.3 Anlisis de peligro de proceso 9 100

2.A.4 Administracin de cambio 6 80

2.A.5 Procedimientos de operacin 7 802.A.6 Prcticas seguras de trabajo 7 85

2.A.7 Entrenamiento 8 100

2.A.8 Integridad mecnica. 20 120

2.A.9 Revisin de la seguridad en pre arranque 5 60

2.A.10 Respuesta a emergencias 6 65

2.A.11 Investigacin de incidentes. 9 75

2.A.12 Contratistas 5 45

2.A.13 Evaluacin del sistema de administracin. 4 40

Los supuestos anteriores se pueden modificar y mejorar con el tiempo a medida que se disponga de

ms datos sobre los resultados de la evaluacin del SA.


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Factor de dao por adelgazamiento.

AlcanceEl clculo del factor de dao de los componentes sujetos amecanismos de dao que provocan el adelgazamiento general o localse cubre en esta seccin.

Criterios de SeleccinEn una evaluacin RBI API, todos los componentes deben serrevisados parael adelgazamiento.

Datos necesarios

Los datos bsicos necesarios para el anlisis de los componentes sepresentan en la Tabla 5.1.

Tipos de componentes y datos sobre la geometra se muestran enlas Tablas 5.2 y 5.3, respectivamente.

Los datos necesarios para la determinacin del factor de daoadelgazamiento se proporcionan en la Tabla 5.4.


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Supuestos bsicosa) En el clculo del factor de dao, se supone que el mecanismo de

adelgazamiento ha dado lugar a una velocidad promedio de

adelgazamiento durante el perodo de tiempo definido en los datos

bsicos que es bastante constante.b) La probabilidad de falla se estima mediante el anlisis de que esprobable que la velocidad de adelgazamiento es mayor que lo que se

espera. La probabilidad de estas velocidades ms altas se determina

por la cantidad de inspeccin y monitoreo que se ha realizado.c) La inspeccin ms completa, el mayor nmero de inspecciones,

adems del monitoreo contante, hace menos probable es que lavelocidad de adelgazamiento sea mayor de lo previsto.

d) En el clculo del factor de dao, se supone que el dao por

adelgazamiento eventualmente resultara en una falla por colapso

plstico.


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Efectividad de la inspeccin

Las inspecciones se clasifican en funcin de su efectividad esperada en

la deteccin de adelgazamiento y predecir correctamente la velocidad de

adelgazamiento. La efectividad real de una tcnica de inspeccin

determinada depende de las caractersticas del mecanismo deadelgazamiento, (es decir, si es general o localizada).Los ejemplos de las actividades de inspeccin para componentes en

busca de adelgazamiento general y localizado, respectivamente son

intrusivos (requiere entrada en el equipo) y no intrusivos (se pueden

realizar desde el exterior) adems de aquellos que estn enterrados se

proporcionan en las Tablas 5.5 a 5.7, respectivamente. Tenga en cuentaque la categora efectividad asignada a la actividad de inspeccin difiere

dependiendo de si el adelgazamiento es general o localizada.Para adelgazamiento localizado, la seleccin de los lugares para el

examen debe basarse en un conocimiento profundo del mecanismo de

dao en el proceso especfico.


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Efectividad de la inspeccin

La efectividad de cada inspeccin realizada dentro del periodo de tiempodesignado debe caracterizarse de acuerdo con las tablas 5.5 y 5.10,

segn sea el caso. El nmero y la categora de la inspeccin ms efectiva

se utilizaran para determinar el factor de dao. S se han de realizado

mltiples inspecciones de una efectividad menor durante el periodo de

tiempo designado, estas se pueden un una inspeccin de efectividad

equivalente, de conformidad con el apartado 4.4.3. Tenga en cuenta quepara los fondos de los tanques, el crdito se otorga por una sola

inspeccin.

.


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Calculo del factor de dao

El siguiente procedimiento se usa para calcular el factor dao por

adelgazamiento. Este procedimiento asume que los revestimientosinternos (claddining) se corroe antes de que ocurra cualquier corrosin

en el metal base. Adems de que cuando tambin exista adelgazamiento

debido a una corrosin externa este procedimiento debe considerarse

conservador.

a) Paso 1 - Determinar el nmero de inspecciones, y la categora de laefectividad de inspeccin correspondiente utilizando el apartado 5.5.2

para todas las inspecciones pasadas. Combine las inspecciones a la

maxima efectividad realizadas utilizando el apartado 4.4.3

.


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b) PASO 2 - Determinar el tiempo en servicio, age, desde la ltima lectura

de espesor inspeccin, trd.

c) PASO 3 - Determinar la velocidad de corrosin Cr,bmpara el metal base,

basado en el material de construccin y entorno de proceso, vase el

Anexo 2.B.Cuando el componente tiene revestimiento, una velocidad de

corrosin Cr,cmdebe ser obtenida para el revestimiento.

d) PASO 4 - Determinar el espesor de pared mnimo requerido,tmin, por elcdigo de construccin o usando API 579, Apndice A. Si el componente

es un fondo del tanque, ser de acuerdo con API 653, etc.

.


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e) PASO 5 - Para componentes con revestimientos internos, calcular el

tiempo o age a partir de la ltima inspeccin determinar el tiempo que se

requiere para corroer el material de revestimiento, agerc, utilizando laecuacin.


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Calculo del factor de daof) PASO 6 - Determinar el parmetro Art utilizando las ecuaciones

siguientes como aplique, basados en agey trddel paso 2, Crdel paso 3,

tminde paso 4 y tiempo requerido para corroer el revestimiento, agerc, en

su caso de paso 5.1) Para componentes sin revestimiento o revestimiento corrodo (agerc= 0.0)

desde la ultima inspeccin.

2) Para componentes que tienen y/o aun conservan el revestimiento. (agerc> 0.0)


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Calculo del factor de daog) PASO 7 - Determinar el factor de dao de base para el

adelgazamiento, usando la Tabla 5.11 y la Tabla 5.12, segn el caso, en funcindel nmero inspecciones ala efectividad de las mismas y el parmetro Art.

h) PASO 8 - Determinar el factor de dao por adelgazamiento

es el factor de ajuste de daos por mantenimiento para tanque segn API 653.es el factor de ajuste de dao para las piernas muertas.es el factor de ajuste de daos para los puntos de inyeccin.es el factor de ajuste de daos para el seguimiento o monitoreo en lnea.es el factor de ajuste de los daos para asentamiento/cimentacin.es el factor de ajuste de los daos por soldadura durante la construccin.

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