REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA ANTONIO JOSÉ DE SUCRE SEGURIDAD INDUSTRIAL 3ER SEMESTRE
Profesora: Ermelinda Antonini
Alumnos: Acosta Katerin C.I. 21.264.566 Arevalo Eliana C.I. 21.111.612 Jiménez Roselys C.I. 25.755.363 Lanz Francisco C.I. 13.798.094 Licón Mayker C.I. 15.636.418 Pinto Lauren C.I. 17.839.007 Rodríguez Leobaldo C.I. 20.080.950
Ciudad Bolívar, Noviembre 2012
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INDICE Pág Introducción……………………………………………………………………..
Análisis de árbol de falla estudio de peligro y operabilidad Análisis de árbol de fallas Descripción de la estructura de los FTA Objetivos de los FTA Aplicaciones Los FTA y las combinaciones con otras técnicas Análisis de Árboles de Falla y Análisis de modos de fallas y efectos FMEA Análisis de Árboles de Falla y Análisis de Árboles de Eventos ETA Análisis de Árboles de Falla y Modelos de Markov Análisis de Árboles de Falla y Diagramas de Decisión Binaria (BDD) Análisis de Árboles de Falla y Diagramas de Decisión Binaria (BDD) Análisis de Árboles de Falla y Diagramas de Bloque de Confiabilidad (RBD) Consideraciones generales de los FTA Estructura de los FTA………………………… FTA…………………………………………………… ………………………………... ……... Desarrollo y evaluación e valuación de los FTA…………………………… FTA…………………………………………… ………………
Desarrollo del árbol de falla……………………………………………………. Desarrollo del árbol de falla por el método cuantitativo……………………… Configuración de sistema en serie………………………… se rie……………………………………………… ……………………
Tabla 1.- Símbolos frecuentemente utilizados en los FTA…………………….. Descripción de el Hazop………………………………………………………... Hazop………………………………………………………... Definición del área de estudio………………………………………………….. estudio………………………………………………….. Definición de los nudos………………………… nudos ……………………………………………………… ……………………………… … Aplicación de las palabras guías………………………………………………. Definición de las desviaciones a estudiar………………………………………
Sesiones HAZOP……………………………………………………………….. Ámbito de aplicación…………………………… aplicación………………………………………………………… ……………………………… … Recursos necesarios……………………………………… necesarios…………………………………………………………….. ……………………..
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Funciones del coordinador/director del grupo…………………………………. Soporte informáticos……………………………………………………………
Ventajas e inconvenientes del método…………………………………………. Conclusión………………………………………………………………………
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INTRODUCCIÓN
El motivo principal del análisis árbol de falla es el ayudar a identificar causas potenciales de falla de sistemas antes de que las fallas ocurran. También puede ser utilizado para evaluar la probabilidad del evento mas alto utilizando métodos analíticos o estadísticos. Estos cálculos envuelven sistemas de relatividad cuantitativos e información de mantenimiento tal como probabilidad de falla, tarifa de falla, y tarifa de reparación. Después de terminar un FTA, puede enfocar sus esfuerzos en mejorar el sistema de seguridad y relatividad. El FTA se refleja en un diagrama que interrelaciona el accidente con las causas inmediatas y las causas básicas. Estas últimas son las que se quieren averiguar en el análisis de un accidente o incidente; La aplicación de este método da como resultado una lista de combinaciones con el mínimo número de fallos, tanto de equipos como de factor humano, suficientes para provocar el accidente si éstos se producen simultáneamente y un conjunto de recomendaciones de medidas preventivas para evitarlo. Mientras que el HAZOP es la técnica que consiste en analizar sistemáticamente las causas y las consecuencias de unas desviaciones de las variables de proceso, planteados a través de unas “palabras guía”.
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ANALISIS DE ARBOL DE FALLAS Tiene que ver con la identificación y análisis de las condiciones y factores que causan o tienen el potencial de causar o contribuir con la ocurrencia de un evento tope o máximo: estos eventos generalmente ocurren por la falla o degradación del desempeño de los sistemas, seguridad o bien otros atributos operacionales. En contra parte los análisis de Árboles de Éxito (STA) describen el camino que lleva al existo a los sistemas. Los FTA son comúnmente utilizados para realizar análisis de seguridad de los sistemas (como sistemas instrumentados de seguridad, sistemas de transporte, planta de energía y otros sistemas que requieran evaluar la seguridad durante su operación). Los FTA para realizar análisis de confiabilidad y mantenimiento. El estudio considera dos acercamientos en los FTA. El primero tiene que ver con un acercamiento “Cualitativo” donde la probabilidad de los eventos y sus factores de
contribución son -Eventos iniciales- no incluyen la valoración del análisis utilizando la frecuencia de ocurrencia o la probabilidad de los eventos. Este acercamiento se enfoca en el análisis de los eventos y fallas y es conocido como FTA cualitativo o tradicional. Este acercamiento es muy utilizado en las industrias nucleares y en otras instancias donde se busca entender las causas y falla potencial, sin que se tenga un interés particular en la posibilidad de la ocurrencia de esta. El segundo acercamiento, el cual es adoptado por muchas aplicaciones, la seguridad social entre ellas, se orienta al cálculo cuantitativo de la confiabilidad de los sistemas. Dos tipos de modelo de cálculo se utilizan;
A partir de la utilización de la frecuencia de ocurrencia de los eventos iniciales y que proporciona las frecuencia final de falla del evento máximo.
La utilización de las probabilidades de los eventos iniciales, que por consecuencia nos proporcionan la probabilidad y ocurrencia del evento máximo.
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DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA DE FTA Los árboles de falla son representaciones graficas organizadas que representan las condiciones o factores causantes o contribuidores a la ocurrencia de un resultado definido como evento máximo o tope. Cuando el resultado es el éxito, entonces el árbol se convierte en árbol de éxito. La representación de un árbol de falla debe ser clara y fácil de entender, analizar y si es necesario fácil de reconfigurar para facilitar la identificación de:
Factores que afectan la investigación del evento máximo y como se ha generado este.
Factores que afectan las características de confiabilidad y desempeño del sistema, podemos considerar que cuando las técnicas de FTA son usadas para el análisis de confiabilidad es factible analizar por ejemplo; deficiencia en el diseño estrés operacional o del medio ambiente, errores de operación, fallas en el software entre otros.
Eventos que afectan la funciónabilidad en más de un componente, el cual puede cancelar los beneficios de incluir redundancia o pueden afectar a más de dos componentes de forma similar, o bien afectan la independencia. Los análisis de árboles de falla son métodos deductivos (razonamiento hacia
atrás o de arriba hacia abajo) que permiten realizar combinaciones de eventos de tal forma que se pueda simular la forma en que el evento máximo se ha desarrollado como se ha comentado los análisis de los árboles de falla, pueden ser cualitativos o cuantitativos. En el caso que la probabilidad de ocurrencia de los eventos primarios no pueda ser estimada, un análisis cualitativo pueda ser utilizado para investigar las causas potenciales que generaron el evento máximo, aquí es factible denominar A los eventos primarios en forma descriptiva, por ejemplo indicando que un evento es “poco probable” “muy probable” “medianamente probables”. El principal objetivo de
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los análisis cualitativos es la identificación del juego de corte mínimo para determinar el camino en que el evento básico afecta al evento máximo.
OBJETIVOS DE LOS FTA Los árboles de falla pueden ser utilizados de forma independiente o en conjunto con otras técnicas de confiabilidad con el objetivo de:
La identificación de la causa o combinación e causas que ligan al evento máximo.
La determinación del porque si, las medidas de confiabilidad de un determinado sistema cumple con los requerimientos dados
Determinar que modos o factores que tienen una máxima contribución en el potencial de fallar y la probabilidad de falla (no-confiabilidad) o indisponibilidad en el caso que los problemas sean reparables, para identificar posibles mejoras a la confiabilidad de los sistemas
Analizar y comparar varias alternativas de diseño para mejorar la confiabilidad de un diseño
Demostrar las asunciones realizadas por otro sistema
Identificar los potenciales modos de falla que ocasionan la inseguridad de un sistema y la evaluación de su correspondiente probabilidad de ocurrencia y la posibilidad de mitigación de fallas
La identificación de los eventos comunes
Buscar el evento o la combinación de eventos que son los mas probables causantes del evento máximo
Calcular la probabilidad o la frecuencia del evento máximo
El calculo de la disponibilidad o las relaciones de falla de un sistema o sus componentes representados en el árbol de falla
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APLICACIONES Los árbol de falla son particularmente útiles para analizar sistemas que se componen de varios elementos dependientes entre si. Los beneficios de los FTA son particularmente importantes cuando son utilizados en las fases de diseño o de un sistema o equipo, también son muy utilizados en diseños complejos con muchas interacciones como la identificación de los elementos mas débiles en procesos peligrosos como son plantas nucleares, procesos petroquímicos y las industrias petroleras, sistema de transporte y comunicaciones. Alguno de los usos más recurrentes son:
Las determinaciones de las combinaciones lógicas que ligan al evento máximo así como su potencial y prioridad.
La investigación de sistemas que están siendo diseñados para anticipar, prevenir y mitigar las causas principales del evento indeseado
Para analizar sistemas y determinar su confiabilidad así determinar los mayores contribuidores de la falta de confiabilidad y analizar los cambios necesarios en el diseño
Como asistencia en los esfuerzo de incrementar la confiabilidad Los FTA se pueden utilizar en las fases de diseño de nuevos productos y
sistemas y durante la fase de modificación o mejoras de sistemas existentes, dado que es una herramienta analítica que ayuda en la identificación de problemas incluso cuando no se cuenta con información clara o esta está incompleta.
LOS FTA Y LAS COMBINACIONES CON OTRAS TECNICAS Los árboles comúnmente se combinan con otras técnicas de análisis para complementar su aplicación, algunos ejemplos son:
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Análisis de Árboles de Falla y Análisis de modos de fallas y efectos FMEA Estos dos análisis frecuentemente son combinados en particular en aplicaciones de seguridad y transporte, los beneficios de combinarlos son:
Los FTA analizan como de llego al evento máximo y los FMEA analizan al evento desde sus eventos básicos, la combinación de técnicas deductivas e inductivas facilitan el entendimiento y mejoramiento de los sistemas
Los estándares de seguridad requieren la determinación de la falla del evento inicial (FMEA) y la determinación de la secuencia de eventos que nos lleva al evento inicial (FTA).
Los FTA ofrecen un enfoque general del problema y sus secuenci9as de falla y los FMEA un enfoque particular de la falla de los componentes.
Adicionalmente existe una consistencia entre las dos técnicas:
Cualquier identificación de una falla en FMEA tienen que ver con el evento máximo en un FTA. Y esta identificación es tomada como un punto singular de falla.
Cualquier punto singular de falla deberá ser identificado en el análisis de FMEA.
Análisis de Árboles de Falla y Análisis de Árboles de Eventos ETA Cualquier evento puede ser analizado utilizando FTA sin embargo en algunos casos no resuelta lo más apropiado por varias razones:
En algunos casos es mas fácil desarrollar secuencias de eventos que encontrar relaciones casuales: el desarrollo del árbol de falla puede ser muy grande
Puede ser que diferentes equipos estén trabajando con diferentes partes de análisis
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Es recomendable buscar soluciones practicas, en muchos casos no es necesario la investigación y conocimiento del evento máximo, esto puede verse que la identificación de eventos críticos puede estar asociada a situaciones evidentes o mas fáciles de reconocer, por ejemplo en la investigación de una explosión tal vez nuestros objetivos es la identificación de los factores que llevaron al incidente final, determinar la posibilidad de la ocurrencia de una fuga o la posibilidad de ignición nos puede proporcionar información mas útil que únicamente determinar al evento final. Los árboles de evento proporcionan una herramienta analítica inductiva mas sencilla para estos casos. La combinación de FTA y ETA generalmente es llamado análisis de causaconsecuencia (CCA)
Análisis de Árboles de Falla y Modelos de Markov Los FTA son una combinación de eventos estáticos (secuencias en el tiempo en la combinación de eventos no es considerada en esta modelación ya que utilizamos compuertas estáticas) sin embargo es posible extender la técnica de FTA incorporando con puertas que representen modelos de Markov. Estas compuertas reciben el nombre de “compuertas dinámicas” algunas de estas son; compuertas de prioridad “Y”, compuertas “secuenciales” compuertas de “reserva”. Para estas
compuertas no es necesario evaluar la probabilidad de falla de un tiempo t dado, para esto utilizamos los modelos o simulaciones de Markov
Análisis de Árboles de Falla y Diagramas de Decisión Binaria (BDD) El calculo de la probabilidad de ocurrencia del evento máximo utilizando FTA requiere del calculo de la probabilidad de varios valores de juegos cortes (CUT SET) y de sus combinaciones dado que esto es complejo en muchas ocasiones este calculo es detenido o se requiere de herramientas software para su evaluación. Un diagrama de decisiones binarias puede ser construido como un recurso de análisis de los FTA y así mejorar la eficiencia de la construcción de estos. Los BDD son herramientas
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lógicas que nos ayudan a desarrollar caminos “mas lógicos” o sencillos en la construcción de FTA
Análisis de Árboles de Falla y Diagramas de Bloque de Confiabilidad (RBD) Estos utilizan bloques o módulos para representar un grupo de componentes o modelos de falla. Estos grupos normalmente están formados en secuencias similares a la forma que el producto, proceso o sistema esta formado. Estos bloques se construyen para determinar la relación de fallas, la confiabilidad de la probabilidad de fallas para un modelo en especial. Los RBD son herramientas inductivas de análisis que pueden utilizar cálculos de confiabilidad desarrollados en FTA para bloques en particular
CONSIDERACIONES GENERALES DE LOS FTA El resultado final de los árboles de falla (evento máximo) puede ser una falla en si misma o un evento, los árboles de falla describen la secuencia de la falla o de los eventos resultantes y la contribución de estos el evento máximo. Los FTA utilizan eventos o estados para describir la interacción entre los eventos iniciales y el evento final para estos utilizan compuertas que ligan lógicamente (y matemáticamente) el estado y la contribución de los eventos al resultado final. Los estados pueden ser caracterizados por la probabilidad de que este estado exista en un tiempo t dado, y esta caracterización puede estar dada en valores de frecuencia, relación de falla y probabilidad de que el evento ocurra en el tiempo t dado. Tradicionalmente los FTA son construidos para investigar las fallas o eventos que ligan al resultado final y es especialmente eficiente en la industria nuclear y petrolera. Los FTA son una herramienta importante en la investigación de potenciales
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problemas y riesgos ya que proporcionan información para mejorar, modificar y optimizar a los equipos de sistema. El desarrollo de los FTA inicia en las fases iniciales del diseño y debe ser revisado en cada fase del proceso de construcción, implementación y aplicación. Debemos considerar que los FTA no solo aplican para la evaluación de falla en el desarrollo de equipos (hardware) o soluciones (software) también es factible considerar la interacción con factores y acciones con humanos, proceso y medio ambiente que al final afectan al evento máximo. Cuando se realiza un análisis cuantitativo, pero la probabilidad de ocurrencia de alguno de los eventos no pueda ser determinado dado que a los eventos y fallas sea sistemática, estos eventos y sus combinaciones lógicas deberán ser considerados en el análisis. En estos casos los modos de falla no contribuirán a predicción de la confiabilidad (probabilidad de falla), pero su existencia será tomada en cuenta de forma cualitativa. Para que la técnica al desarrollar los FTA sea efectiva se deberá seguir un procedimiento que podrá consistir en los siguientes pasos:
Identificar los objetivos para los FTA
Definir los eventos máximo/tope
Definir el alcance del FTA
Definir la resolución del FTA
Definir las reglas generales del FTA
Construir el FTA
Evaluar los FTA
Interpretar y presentar los resultados
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Si se ha planeado realizar un análisis numérico, hay que definir la técnica para los valores numéricos de los eventos iniciales, así como los atributos de los dispositivos
Como valores numéricos podemos utilizar relaciones de falla, probabilidad de falla y frecuencia de falla
Como atributos podemos considerar la intensidad de la falla, el tiempo medio entre fallas (MTBF), el tiempo medio para fallar (MTTF), el tiempo medio de reparación (MTTR) y el tiempo medio de reestablecimiento (MRT), estos dos últimos para sistemas reparables o sustituibles.
ESTRUCTURA DE LOS FTA Los componentes de los FTA son: Compuestas: Son símbolos que muestran las relaciones que existen los eventos iniciales y eventos de salida, hay dos tipos de compuertas.
Compuertas Estáticas; En estas los resultados no son dependientes del orden en que ocurren las entradas.
Compuertas Dinámicas; En estas los resultados si son dependientes del orden en que ocurren las entradas.
Eventos: presentan a los niveles inferiores en el árbol de fallas. Los componentes gráficos en el árbol de fallas son los siguientes: a) Símbolos lógicos en el árbol de fallas. b) Líneas de conexión entre compuertas. c) Descripciones de los eventos intermedios. d) Símbolos de transferencia (entrada y salida) e) Símbolos de los eventos primarios.
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Los FTA pueden ser representados tanto de forma vertical (el análisis será de arriba hacia abajo) o de forma horizontal (el análisis será de izquierda a derecha).
DESARROLLO Y EVALUACIÓN DE LOS FTA Concepto General. El desarrollo de los árboles de falla inicia con la definición del evento tope/máximo. El desarrollo de los FTA es un proceso deductivo ya que analiza al evento máximo que representa el resultado final de una secuencia de eventos y se va deduciendo los eventos que han llevado a la ocurrencia del evento máximo, desde el punto de vista del diseño tanto los modelos cualitativos como los cuantitativos son de importancia, los primeros nos representan las secuencias y los cortes mínimos necesarios para que el evento final de genere y los segundos nos representan un valor numérico de frecuencia, relación de falla y probabilidad de ocurrencia de los eventos.
Alcance del Análisis La definición del alcance del análisis deberá ser incluido en la definición del sistema a ser analizados, el propósito y la extensión así como las asunciones básicas deberán ser realizadas. Estas asunciones deberán incluir las relaciones esperadas con la operación y mantenimiento de los sistemas así como el desempeño que tendrá el sistema en diferentes condiciones. Los FTA proveen información para: Realizar análisis de confiabilidad de sistemas, esto cuando se proporciones los valores de probabilidad de ocurrencia de los eventos iniciadores. Análisis de causa raíz; de eventos desafortunados o indeseables. Determinación del SIL de un sistema, cuando se proporcionen los valores de PFD de los equipos (eventos iniciadores).
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Desarrollo del árbol de fallas El foco del análisis de riesgos es el evento máximo/tope, debemos evitar que la definición de este sea lo menos ambiguo y deberá estar enfocado en los eventos que puedan ser peligrosos o que generen indisponibilidad de los sistemas. El árbol de fallas se desarrolla desde el evento máximo y se deriva hacia cada uno de los ramales hasta que estos terminan, la terminación esta dada por tres eventos:
Cuando se alcanza a los eventos iniciales.
Cuando se alcanza un evento que no ha sido desarrollado.
Cuando se alcanza un evento que deberá ser desarrollado en otro árbol de fallas.
Desarrollo del árbol de fallas por el método cuantitativo Los FTA son un método sistemático de identificación de los eventos que contribuyen al evento máximo/tope, y es un procedimiento deductivo. El análisis sistemático identifica los modos de falla de los componentes del sistema y los factores que contribuyen a la probabilidad de falla. La diferencia básica entre los FTA y otros modelos de confiabilidad es que los FTA incluyen solo a los eventos que contribuyen a la ocurrencia del evento máximo/tope y modela la combinación funcional y las posible interacciones dinámicas y la interdependencia entre los eventos iniciales. Otros métodos tratan con la probabilidad y relación de falla de cada uno de sus componentes sin tomar en cuenta las interdependencias y causas de falla común.
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La capacidad de los FTA para modelar secuencias de eventos (con la incorporación de modelos de Maekov) primarios o intermedios y la capacidad de considerar resultados que provienen de otros arboles de falla hace de los FTA un instrumento útil para la identificación de los eventos que constituyen con más peso en la generación de los eventos máximos/tope, esto permite al analista determinar las posibles modificaciones o mejoras al sistema para incrementar la confiabilidad y realizar cambios a los diseños originales. Los FTA tienen en común con los diagramas de bloques de confiabilidad, el uso de lógica boleana, y el uso de sistemas en serie y en paralelo, la diferencia radica en la interpretación de esta lógica y la representación gráfica.
Configuración de sistema en serie En los diagramas de bloques de confiabilidad, se realiza un ensamblado en serie para representar la falla de un sistema cuando cualquiera de los elementos (bloques) del sistema falla. La equivalencia de esta falla en los FTA es representada por una compuerta “O” (“OR) que nos indica que la falla puede estar en cualquiera de los elementos
(bloques) del sistema. La matemática que describe la confiabilidad del evento máximo/tope de un sistema consistente en “n” elementos independientes puede ser:
Rs (t) = R1(t) x R2 (t) x R3 (t)………R i (t)…..R n(t)
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ANALISIS FUNCIONAL DE OPERATIVIDAD HAZOP Descripción El HAZOP es una técnica de identificación de riesgos inductiva basada en la premisa de que los riesgos, los accidentes o los problemas de operabilidad, se
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producen como consecuencia de una desviación de las variables de proceso con respecto a los parámetros normales de operación en un sistema dado y en una etapa determinada. Por tanto, ya se aplique en la etapa de diseño, como en la etapa de operación, la sistemática consiste en evaluar, en todas las líneas y en todos los sistemas las consecuencias de posibles desviaciones en todas las unidades de proceso, tanto si es continuo como discontinuo. La técnica consiste en analizar sistemáticamente las causas y las consecuencias de unas desviaciones de las variables de proceso, planteados a través de unas “palabras guía”.
El método surgió en 1963 en la compañía Imperial Chemical Industries, ICI, que utilizaba técnicas de análisis crítico en otras áreas. Posteriormente, se generalizó y formalizó, y actualmente es una de las herramientas más utilizadas internacionalmente en la identificación de riesgos en una instalación industrial. La realización de un análisis HAZOP consta de las etapas que se describen a continuación.
Etapa Definición del área de estudio Consiste en delimitar las áreas a las cuales se aplica la técnica. En una determinada instalación de proceso, considerada como el área objeto de estudio, se definirán para mayor comodidad una serie de subsistemas o líneas de proceso que corresponden a entidades funcionales propias: línea de carga a un depósito, separación de disolventes, reactores, etc.
Definición de los nulos En cada uno de estos subsistemas o líneas se deberán identificar una serie de nudos o puntos claramente localizados en el proceso. Por ejemplo, tubería de alimentación de una materia prima a un reactor, impulsión de una bomba, depósito de almacenamiento, etc.
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Cada nudo deberá ser identificado y numerado correlativamente dentro de cada subsistema y en el sentido del proceso para mejor comprensión y comodidad. La técnica HAZOP se aplica a cada uno de estos puntos. Cada nudo vendrá caracterizado por variables de proceso: presión, temperatura, caudal, nivel, composición, viscosidad, etc. La facilidad de utilización de esta técnica requiere reflejar en esquemas simplificados de diagramas de flujo todos los subsistemas considerados y su posición exacta. El documento que actúa como soporte principal del método es el diagrama de flujo de proceso, o de tuberías e instrumentos, P&ID.
Aplicación de las palabras guía Las “palabras guía” 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 parámetros específicos (presión, caudal, temperatura, etc). La tabla de abajo presenta algunas palabras guía y su significado.
Palabra guía NO
MAS
Significado
Ejemplo de Ejemplo de desviación causas originadas Ausencia de la No hay flujo en Bloqueo: falta de variable a la cual una línea bombeo válvula se aplica cerrada o atascada. Fuga: Válvula abierta; Fallo de control. Aumento Mas flujo (más Presión de cuantitativo de una caudal) descarga. variable Reducida: succión
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MENOS
INVERSO
ADEMAS DE
PARTE DE
DIFERENTE DE
Disminución cuantitativa de una variable
Analiza la inversión en el sentido de la variable. Se obtiene el efecto contrario al que se pretende. Aumento cualitativo. Se obtiene algo más que las intenciones del diseño.
presurizada; controlador saturado; Fuga; lectura errónea de instrumentos Menos caudal Fallo de bombeo; fuga; bloqueo parcial; sedimentos en línea; falta de carga; bloqueo de válvulas. Fallo de bomba: Flujo inverso sifón hacia atrás; inversión de bombeo; válvula anti retorno que falta o esta insertada en la tubería de forma incorrecta. Impurezas o una Entrada de fase extraordinaria contaminantes del exterior como aire, agua o aceite; productos de corrosión, Fallo de aislamiento; presencia de materiales por fugas interiores; fallos de la puesta en marcha.
Disminución Disminución de la Concentración cualitativa. Parte composición en demasiado baja en de lo que debería una mezcla la mezcla; ocurrir sucede reacciones según lo previsto. adicionales; cambio en la alimentación. Actividades Cualquier actividad Puesta en marcha y distintas respecto a parada; prueba e la operación inspecciones; normal. muestreo; 19
mantenimiento; activación del catalizador; eliminación de tapones; corrosión; fallo de energía: emisiones indeseadas, etc.
Definición de las desviaciones a estudiar Para cada nudo se plantea de forma sistemática todas las desviaciones que implican la aplicación de cada palabra guía a una determinada variable o actividad. Para realizar un análisis exhaustivo, se debe aplicar todas las combinaciones posibles entre palabras guía y variable de proceso, descartándose durante la sesión 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 En la tabla anterior se presentan algunos ejemplos de aplicación de palabras guía, las desviaciones que originan y sus causas posibles.
Sesiones HAZOP Las sesiones HAZOP tienen como objetivo la realización sistemática del proceso descrito anteriormente, analizando las desviaciones en todas las líneas o nudos seleccionados a partir de las palabras guía aplicadas a determinadas variables o procesos. Se determinan las posibles causas, las
posibles consecuencias, las
respuestas que se proponen, así como las acciones a tomar.
Ámbito de aplicación La mayor utilidad del método se realiza en instalaciones de proceso de relativa complejidad o en áreas de almacenamiento con equipos de regulación o diversidad de
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tipos de trasiego. Es uno de los métodos más 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 fases de diseño, puede ayudar en gran medida a resolver problemas no detectados inicialmente. Además, las modificaciones que puedan surgir como consecuencia del estudio pueden ser más fácilmente incorporadas al particular ante posibles modificaciones.
Recursos necesarios El grupo de trabajo estable estará constituido por un mínimo de cuatro personas y por un máximo de siete, Podrá invitarse a asistir a determinadas sesiones a otros especialistas. Se designará a un coordinador/ director del grupo, experto en HAZOP, y que podrá ser el técnico 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 ingeniería de proceso en general.
Funciones del coordinador/director del grupo Recoger la información escrita necesaria de apoyo.
Planificar el estudio.
Organizar las sesiones de trabajo.
Dirigir los debates, procurando que nadie quede en un segundo término o supeditado a opiniones de otros.
Cuidar que se aplica correctamente la metodología, dentro de los objetivos establecidos, evitando la tendencia innata de proponer soluciones aparentes a problemas sin haberlos analizado suficientemente.
Recoger los resultados para su presentación.
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Efectuar el seguimiento de aquellas cuestiones surgidas del análisis y que requieren estudios adicionales al margen del grupo. El grupo debe incluir a personas con un buen conocimiento y experiencias en
las diferentes áreas que confluyen en el diseño y explotación de la planta. Una posible composición del grupo podría ser la siguiente.
Conductor/director del grupo – Técnico de seguridad.
Ingeniero de proceso – Ingeniero del proyecto.
Químico – Investigador (si se trata de un proceso químico nuevo o complejo).
Ingeniero de instrumentación.
Supervisor de mantenimiento.
Supervisor de producción.
Soportes informáticos Se han desarrollado una serie de código informáticos que permiten sistematizar el análisis y registrar las sesiones de HAZOP de forma directa. Entre ellos se pueden citar los siguientes:
Programas de Du Pont, desarrollado por la compañía Du Pont de Nemours.
HAZSEC, compañía técnica.
HAZOP, de ITSEMAP
PHAWORKS V1, análisis preparación de informes de Primatech, USA
DDM-HAZOP, análisis y preparación de informes de Dyadem, Canadá
HAZTRAC, compañía técnica.
Ventajas e inconvenientes del método El método, principalmente cubre los objetivos para los que se ha diseñado, y además:
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Es una buena ocasión para contrastar distintos puntos de vista de una instalación.
Es una técnica sistemática que puede crear, desde el punto de vista de la seguridad, hábitos metodológicos útiles.
El coordinador mejora su conocimiento del proceso.
No requiere prácticamente recursos adicionales, con excepción del tiempo de dedicación. Los principales inconvenientes, puede ser:
Al ser una técnica cualitativa, aunque sistemática, no hay una valoración 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 instalación como consecuencia de un HAZOP, deben analizarse con mayor detalle además de otros criterios, como los económicos.
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 información disponible, hasta tal punto que puede omitirse un riesgo si los datos de partida son erróneos o incompletos.
Ejemplo: El ejemplo se aplica a una parte de una instalación en una planta de dimerización de olefina. El diagrama de flujo sobre el que se aplica el AFO consiste en el suministro de hidrocarburo a un depósito de almacenamiento. Forma parte de un subsistema mayor que consiste en la alimentación del hidrocarburo del depósito regulador hasta un reactor de dimerización donde se produce la olefina. El ejemplo está extraído de la NTP-238 del INSHT.
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CONCLUSION Hazop provee un método para examinar sistemáticamente las interacciones entre las personas y el equipo. Esto es muy útil para identificar riesgos no detectados en el diseño de las instalaciones, o creados ya en las instalaciones existentes, por cambios en las condiciones de los diseños o en los procedimientos de operación. La técnica del HAZOP puede ser utilizada para identificar los riesgos derivados de fallas en seguir procedimientos y aún de la conducta inadecuada de los operarios para así chequear todo el diseño de un proceso para detectar desviaciones de la operación e interacciones del proceso, que podrían dar lugar a situaciones peligrosas o problemas de operabilidad. El desarrollo de los FTA inicia en las fases iniciales del diseño y debe ser revisado en cada fase del proceso de construcción, implementación y aplicación. Debemos considerar que los FTA no solo aplican para la evaluación de falla en el desarrollo de equipos (hardware) o soluciones (software) también es factible considerar la interacción con factores y acciones con humanos, proceso y medio ambiente que al final afectan al evento máximo. Sin embargo es posible extender la técnica de FTA incorporando con puertas que representen modelos de Markov
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
http://asq.org/quality-progress/2002/03/problem-solving/que-es-un-analisis-arbol-defalla.html https://www.redinsafe.com/home1/redinsaf/public_html/victorm/wpcontent/uploads/2011/08/Analisis-de-Arboles-de-Falla-FTA.pdf https://www.redinsafe.com/home1/redinsaf/public_html/victorm/wpcontent/uploads/2011/08/Analisis-de-Arboles-de-Falla-FTA.pdf http://www.unizar.es/guiar/1/Accident/An_riesgo/HAZOP.htm www.laseguridad.ws/consejo/consejo/html/memorias/HAZOP.ppt http://www.mantenimientoplanificado.com/Articulos%20gesti%C3%B3n%20manten imiento_archivos/hazop.pdf http://www.ntnu.no/ross/srt/slides/hazop.pdf
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