El principal resultado de la evaluación a través del RBI es la creación de programas de gestión de riesgos en las instalaciones. Para ello, comenzamos por realizar un análisis de riesgos cualitativo en todos los activos presentes en la planta.
General
Del análisis de la figura también se desprende que el riesgo no puede reducirse a cero únicamente mediante esfuerzos de inspección. Según API RP 580, el riesgo es la combinación de la probabilidad de que ocurra un evento durante un período de interés y las consecuencias (generalmente negativas) asociadas con el evento.
Riesgo Relativo vs. Riesgo Absoluto
Elementos clave de un programa RBI
Análisis de Inspección Basada en Riesgo
El valor o categoría de riesgo determinado asociado con un elemento de equipo dentro de un sistema o proceso con base en una metodología consistente.
Tipos de evaluación RBI
Enfoque Cualitativo
El análisis determina primero un factor de probabilidad de falla dentro de la planta y luego otro en función de las consecuencias que esa falla puede causar. Estos dos parámetros se combinan en la matriz de riesgos para obtener una valoración para cada una de las unidades analizadas.
Enfoque Cuantitativo
El enfoque cualitativo se puede utilizar para todos los aspectos del desarrollo del plan de inspección. Un enfoque cuantitativo suele utilizar un programa de software para calcular el riesgo y desarrollar recomendaciones del programa de inspección.
Enfoque semicuantitativo
La metodología de inspección basada en riesgos (prescripta en API RP 581) proporciona procedimientos cuantitativos para establecer un programa de inspección utilizando métodos basados en riesgos para equipos de presión fijos, incluidos recipientes a presión, tuberías, tanques, dispositivos de alivio de presión e intercambiadores de calor. y también dinámico. El acto de inspección en sí no reduce directamente el riesgo, sino que reduce la incertidumbre y, por tanto, permite una cuantificación más precisa del daño presente en el componente, afectando la probabilidad de falla.
Uso del RBI para establecer planes y prioridades de inspección
Datos de entrada en un RBI
Calidad de los datos de entrada en un RBI
Impacto del empleo de la metodología RBI sobre los costos
Procesamiento de gas extraído de pozo
Aquí es donde se separan las impurezas líquidas y sólidas que aún se encuentran en la corriente de gas natural. En este caso, la corriente de gas a endulzar debe estar aguas arriba de la amina pobre (llamada así por su bajo contenido de contaminantes).
Colección y análisis de datos
En la corriente inferior hay amina enriquecida y en la corriente superior gas dulce que sale de la planta. El flujo inferior de la torre se dirige a un tanque flash para la recuperación de parte del gas arrastrado, que se utiliza como gas combustible para el proceso.
Descripción de activos
La recolección de datos se basó esencialmente en archivos digitales como hojas de cálculo (.xlsx), fotografías de la planta (.png) y archivos CAD (.dwg). Finalmente, se detalla el resultado del análisis con la conformación de la matriz de riesgos.
Factores de Probabilidad
- Factor de daño del equipo (FP1)
- Factor fecha de última inspección (FP2)
- Factor de fecha de instalación (FP3)
- Factor de equipo (FP4)
- Factor sobre dispositivos de protección (FP5)
- Factor sobre código de diseño (FP6)
- Factor por condiciones de servicio (FP7)
En la Tabla 3.1 se muestra un resumen de los mecanismos de daño utilizados. La Tabla 3.3 muestra el valor asignado para cada período de inspección de equipos.
Factores de Consecuencia
- Factor de autoignición por temperatura (FC1)
- Factor de presión (FC2)
- Factor de criticidad del negocio (FC3)
- Factor de tiempo de parada (FC4)
- Factor de costo de reemplazo (FC5)
- Factor de cantidad (FC6)
- Factor de estado (FC7)
- Factor de toxicidad según NFPA 704 (FC8)
- Factor de inflamabilidad según NFPA 704 (FC9)
- Factor de sistema de detección (FC10)
- Factor de sistema de aislamiento (FC11)
- Factor de mitigación (FC11)
El factor de presión es una medida de la rapidez con la que puede escapar el líquido. El Gráfico 3.12 muestra la distribución de los activos según su factor cantidad.
Matriz de riesgo cualitativa
En el Cuadro 3.21 se enumeran los activos ordenados según su riesgo decreciente y que entrañaban un nivel de riesgo alto y medio/alto. Es importante resaltar que la torre de contactores resultó ser el único equipo con alto nivel de riesgo. El gráfico 3.21 muestra los valores que asumen cada uno de los factores de probabilidad para los 10 primeros equipos, ordenados de mayor a menor en términos de nivel de riesgo.
Calculo cuantitativo de la probabilidad de falla (POF)
Frecuencia genérica de falla
Para el caso analizado, tratándose de una torre de contacto de aminas, las frecuencias de rotura genéricas por cada tipo de orificio de liberación y el total se muestran en la siguiente tabla.
Factor de daño
- Estimación de la velocidad de corrosión interna de la torre
- Factor de daño por adelgazamiento interno
- Factor de daño por corrosión bajo aislación (CUI)
- Factor de daño total
DS1 Factor de tasa de corrosión para el estado de daño 1 1 DS2 Factor de tasa de corrosión para el estado de daño 2 2 DS3 Factor de tasa de corrosión para el estado de daño 3 4. DS1 Factor de tasa de corrosión para el estado de daño 1 1 DS2 Factor de tasa de corrosión para el estado de daño 2 2 DS3 Factor de tasa de corrosión para el estado de daño 3 4. Para nuestro caso, el factor de daño por corrosión externa, 𝐷𝑓−𝑔𝑜𝑣𝑒𝑥𝑡𝑑, es cero, porque la torre está aislada externamente en la parte más atacada.
Valor de probabilidad de falla
Cabe señalar que el factor de daño recomendado por API 581 para este tipo de equipos debe ser menor a 10, ya que este valor representa estar por debajo del nivel de riesgo alto. Analizando el valor de probabilidad de fallo, podemos decir que 6 torres de contactores de 10.000 fallan una vez al año. La Tabla 4.20 compara el valor alcanzado con otras actividades o eventos diarios basándose en datos estadísticos.
Cálculo de la consecuencia de falla (COF)
Introducción
Un análisis de consecuencias de Nivel 1 proporciona un método basado en tablas para estimar la zona de consecuencias para un número limitado de líquidos de referencia peligrosos. La lluvia tóxica se calcula utilizando modelos informáticos para determinar el tamaño de la zona de lluvia resultante de la sobreexposición del personal a concentraciones tóxicas dentro de una nube de vapor. Luego se presentarán modelos matemáticos para calcular el área de consecuencias para un análisis de consecuencias de Nivel 2.
Determinación de la composición del fluido y propiedades
La Tabla 4.23 muestra los datos para el gas, un líquido que será analizado para determinar el desarrollo de consecuencias inflamables.
Selección del tamaño del orificio de liberación
Cálculo de la tasa de liberación
La Tabla 4.25 muestra los valores de tasa de liberación para los diferentes tamaños de orificios de liberación.
Estimación del inventario de fluido disponible para la liberación
Por lo tanto, la cantidad de masa disponible para el lanzamiento se limita a la masa del componente más una masa adicional agregada, massadd,n, que se calcula en función de tres minutos de fuga del grupo de suministro dentro del activo analizado. Esta masa adicional se calcula suponiendo el mismo caudal del componente con fuga, pero está limitada a un tamaño del orificio de liberación de 203 mm (8 pulgadas). En la Tabla 4.27 se muestra el valor de la masa adicional para cada uno de los valores de tamaño del orificio de liberación, dando como resultado la masa disponible a liberar según los lineamientos descritos.
Determinación del tipo de liberación (Continua o Instantánea)
Estimación del impacto de los sistemas de detección y aislamiento en la magnitud
La siguiente tabla muestra los lineamientos de la norma API 581 para seleccionar la clasificación de sistemas tanto de detección como de aislamiento. Según la información proporcionada por el operador, los componentes de la torre han sido identificados a partir de la revisión de los planos y el análisis de datos de planta e instalación.
Determinación de las consecuencia inflamables y explosivas
- Cálculo del árbol de eventos
- Jet Fire
- Fireball
- Vapor Cloud Explosion
- Flash Fire
- Determinación de la consecuencia inflamable para cada orificio de
CAinj,1jet Jet Área de consecuencias del incendio: Lesiones personales, hoyo 1 89 [m2] CAinj,2jet Jet Área de consecuencias del incendio: Lesiones personales, hoyo 2 1207 [m2]. CAinj,1flash Área de impacto del incendio repentino: lesiones personales, hoyo 1 0 [m2] CAinj,2flash Área de impacto del incendio repentino: lesiones personales, hoyo 2 0 [m2] CAinj,3flash Área de impacto del incendio repentino: lesiones personales, hoyo 3 917 [m2 ] CAinj,4flash Área de impacto del incendio repentino: lesiones personales, hoyo 3 917 [m2 ] CAinj,4flash Área de impacto del incendio repentino: lesiones personales, hoyo 3 Incendio repentino: lesiones personales, hoyo 4 917 [m2].
Consecuencias tóxicas
- Criterio de impacto tóxico
- Duración de la liberación
- Probabilidad de evento tóxico
- Área de consecuencia de un evento tóxico
- Determinación del área de consecuencia tóxica final
- Cálculo del área de consecuencia tóxica
El área de consecuencia tóxica final es un promedio ponderado individualmente de la probabilidad tóxica para cada tamaño del orificio de liberación. Resultados obtenidos de la implementación de las ecuaciones descritas para la obtención del área de consecuencias tóxicas. Áreas de consecuencia tóxica por tipo de apertura de descarga y área de consecuencia final (línea continua).
Determinación del área de consecuencia de daños a componentes y lesiones
- Área de consecuencia final de daño de componente
- Área de consecuencia final de daño al personal
- Área de consecuencia final
El área de consecuencia final del daño al personal se obtiene de la Ecuación 4.65. Entonces, el área de consecuencia final de daño al personal es la suma del área de consecuencia inflamable y el área de consecuencia tóxica. La Imagen 4.13 muestra el área de consecuencia final según el estándar API RP 581.
Matriz de riesgo cuantitativa
A pesar de que los análisis cualitativos y cuantitativos tienen diferente metodología de cálculo, como se explicó anteriormente, el resultado de este último muestra una similitud entre ambos. Es decir, está fehacientemente probado que los esfuerzos de inspección deben acentuarse en el activo en estudio, la torre contactora de aminas, debido al alto riesgo actual.
Desarrollo de planes de inspección basados en riesgo
Plan de inspección de Planta Santa Juana
Planes de inspección posibles para la torre contactora (TAG-2001)
- Opción 1 de plan de inspección
- Opción 2 de plan de inspección
El gráfico 5.2 muestra una estimación de la evolución temporal del factor de daño de la torre en el período comprendido entre los años 2016 y 2031 para la opción 1 del plan de inspección. Estimación de la evolución temporal del factor de daño para la opción 1 del plan de inspección. Estimación del desarrollo temporal del factor de daño para la opción 2 del plan de inspección.
Plan de inspección seleccionado
Presenta un comportamiento similar al analizado anteriormente, con una única diferencia entre ambos: recién en 2029 se supera el límite marcado por la norma API RP 581 (DF>10) para elevar el valor de riesgo a "nivel alto". " otra vez . Si bien es cierto que este intervalo de tiempo es mayor al propuesto por API SP 510 para este tipo de activos, la misma norma permite cambiar la frecuencia de las inspecciones con base en los resultados de un análisis de riesgos de acuerdo con los lineamientos de la API RP. 580 y API RP 581. la diferencia entre las revisiones en ambas opciones no justifica la elección de una revisión más profunda (opción 1), ya que el resultado es similar en la menos exigente y extensa.
Plan de inspección final para la torre contactora TAG-200
Corriente de Foucault Pulsada) en áreas donde se observen daños y/o fugas durante la inspección visual y en áreas críticas "J" y "K" y en áreas potenciales de prueba. ¿Qué efecto tiene la implementación del plan de inspección sobre el riesgo de lesiones para el personal? De esta forma, se calculó el riesgo individual y social antes y después de la aplicación del plan de inspección, según el HSE británico8.
Cálculo del riesgo individual
Aplicando la ecuación 6.1, se obtienen valores de riesgo individuales para cada orificio de liberación, antes y después de la implementación del plan de inspección. Al aplicar el plan de inspección se obtiene una reducción del 84,85% respecto al inicial, lo que tiene un gran impacto en el análisis que se realizará a continuación.
Evaluación del nivel de riesgo Individual
En nuestro caso tenemos que el nivel de riesgo individual según el criterio ALARP antes del plan de inspección era 3.81E-06, ubicado en la región reducible, como se puede observar en la figura 6.2. De igual forma, el nivel de riesgo luego de ejecutar el plan de inspección será 4.63E-07, el cual se encuentra en la región aceptable, Figura 6.3. Esto significa que, utilizando el estándar internacional propuesto por la agencia británica HSE, con la implementación del plan de inspección descrito en el apartado 5.4, (y condicionado a sus resultados) el riesgo individual cambiaría en un 85% y se ubica en un nivel aceptable y tolerable. lugar según este criterio.
Cálculo del riesgo social
Relevamiento de estructuras y personal en riesgo potencial
Como se describió anteriormente, se realizó un relevamiento con base en información proporcionada por la empresa sobre las estructuras de la planta donde se encuentran potenciales personas en riesgo. El factor de tiempo de permanencia o factor de ocupación es el cociente entre las horas diarias de ocupación del negocio y las horas del día (24 horas). La siguiente tabla enumera los tipos de estructuras encuestadas, la cantidad de personas y el factor de ocupación de cada una.
Evaluación del nivel de riesgo social
Como parte del análisis cuantitativo, se calculó la probabilidad de falla de la torre de contactores a partir de la determinación de los factores de daño presentes en la misma. La categorización de la torre según el análisis de riesgo cuantitativo fue “3E” y se mantuvo en el valor de riesgo “alto”. De acuerdo a los resultados de las inspecciones se reflejó el reordenamiento de la torre de contactores dentro de la matriz, la cual se ubica en el nivel de riesgo “2E”, “medio alto”.
