API 580 ESPAÑOL

API 580, PRACTICA RECOMENDADA Inspección Basada en Riesgo 1 Introducción, Propósito y Alcance

b. Una descripción detallada del plan de inspección que va a ser empleado para cada componente del equipo, incluyendo:

1.1 PROPÓSITO El propósito de este documento es proporcionar a los usuarios los elementos básicos por desarrollar y llevar a cabo un programa de inspección basado en riesgo (IBR). La metodología se presenta paso a paso de una forma ampliamente práctica. Los artículos cubiertos son: a. Una introducción a los conceptos y a los principios de inspección basado en riesgo para la administración de riesgo; y b. secciones Individuales que describen los pasos para la aplicación de estos principios dentro del marco del procesos de IBR: 1. Planeación de la evaluación del IBR. 2. Colección de datos e información. 3. Identificación de los mecanismos de deterioro y modos de falla. 4. Evaluación de la Probabilidad de Falla. 5. Evaluación de la Consecuencia de Falla. 6. Determinación del riesgo, evaluación y administración. 7. Administración del riesgo con actividades de inspección. 8. Otras Actividades de Mitigación de Riesgo. 9. Reevaluación y Actualización. 10. Roles, Responsabilidades, Entrenamiento y Calificaciones. 11. Documentación y registros almacenados. El resultado esperado de la aplicación de los procesos de IBR debería ser la unión de riesgos con inspección apropiada u otras actividades de mitigación de riesgo para administrar los riesgos. El proceso de IBR es capaz de generar: a. Una clasificación de riesgo para todo el equipo evaluado.

1. Método(s) de inspección que deberían ser usados (por ejemplo, Inspección visual, Ultra sonido, Radiografía, WFMT). 2. La magnitud de aplicación de método(s) de inspección (por ejemplo, porcentaje de área total examinada o las ubicaciones específicas). 3. Tiempos de inspección /evaluaciones. 4. La administración de riesgo a través de la aplicación de planes de inspección. c. Una descripción de cualquier otra actividad de mitigación de riesgo (tales como reparaciones, reemplazos o actualización del equipo de seguridad). d.Los niveles de riesgo esperado de todos los equipos después del plan de inspección y otras actividades de mitigación de riesgo que hallan sido implementadas. 1.1.1 Elementos claves de un Programa de IBR Los elementos claves que deberían existir en cualquier programa de IBR son: a. Sistemas de Administración para mantener la documentación, calificación de personal, requerimiento de los datos y actualizaciones del análisis. b. Método documentado para la determinación de la probabilidad de falla (PDF). c. Método documentado para la determinación de consecuencia de falla. d. Metodología documentada para la administración del riesgo a través de inspección y otras actividades de mitigación. Sin embargo, todos los elementos anotados en 1.1 deberían estar adecuadamente dirigidos en aplicaciones de IBR, de acuerdo con las prácticas recomendadas en este documento. 1.1.2 Beneficios del IBR y Limitaciones Los productos de trabajo primarios de la evaluación del IBR y el alcance de la

COMIMSA DE C.V.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA administración son planes que dirigen formas de manejar riesgos en un nivel del equipo. Estos equipo planean momentos culminantes de riesgos de una perspectiva de seguridad/salud/ambiente y/o desde un punto de vista económico. En estos planes, las acciones costo/beneficio para la mitigación del riesgo son recomendadas junto con el nivel del resultado de mitigación de riesgo esperado. La aplicación de estos planes proporciona lo siguiente:

a. Una reducción global en riesgo para las instalaciones y equipos evaluados. b. Una aceptación/entendimiento del riesgo actual. Los planes de la IBR también identifican equipo que no requiere inspección o alguna otra forma de mitigación debido al nivel de riesgo asociado con el funcionamiento actual del equipo. De esta manera, las actividades de inspección y mantenimiento pueden ser enfocadas y con un mayor costo efectivo. Esto a menudo resulta en una reducción significante en la cantidad de datos de inspección que son coleccionados. Esto se enfoca sobre un conjunto de datos más pequeño que debería de resultar en una información más exacta. En algunos casos, en adición a la reducción de riesgo y mejoras de seguridad de proceso, los planes de IBR pueden producir reducciones en el costo. La IBR está ocasionando ruidos, proporcionando principios de evaluación y administración del riesgo. No obstante, la IBR no se compensará para: a. Información Inadecuada o extraviada. b. Diseños inadecuados o la instalación de equipo defectuoso. c. Operación fuera de los entornos de diseños aceptables. d. Ejecución de planes sin efectividad. e. Falta de personal calificado o equipos de trabajo. f. Falta de ingeniería sólida (profunda) o juicio operacional. 1.1.3 Usando la IBR como Herramienta de Mejora Continúa

COMIMSA DE C.V.

una

La utilización de la IBR proporciona un vehículo para mejorar continuamente en la inspección de instalaciones y sistemáticamente reducir el riesgo asociado con las fallas en las fronteras de la presión. Como nuevos datos (tales como resultados de inspección) está disponible o cuando los cambios ocurran, la reevaluación del programa de la IBR proporcionará una vista fresca de los riesgos. Los planes de la administración del riesgo deberían entonces estar ajustándose apropiadamente. La IBR ofrece la ventaja de identificar espacios o limitaciones en la efectividad de las tecnologías y aplicaciones de inspección comerciales disponibles. En casos donde la tecnología no puede adecuadamente y/o rentablemente mitigar riesgos, pueden llevarse a cabo otros acercamientos de mitigación de riesgo. La IBR debería servir para guiar la administración del desarrollo de tecnología de la inspección, y esperanzadamente promover un más rápido y más ancho despliegue de tecnologías de la inspección así como tecnologías de la inspección probado que pueden estar disponible pero que pueden ser sobre utilizadas. 1.1.4 La IBR como una Herramienta Integrada en la Administración La IBR es una evaluación de riesgos y una herramienta para la administración que va direccionada a una área que no esta completamente direccionada en otros esfuerzos organizacionales de la administración del riesgo tales como el Análisis de Procesos Peligrosos (APP) (PHA) o Confiabilidad Centrada en el Mantenimiento (CCM) (RCM). Esto complementa éstos esfuerzos para proporcionar una evaluación más completa de los riesgos asociados con el funcionamiento de los equipos. La IBR produce planes de Inspección y el Mantenimiento que identifican las acciones a las que deberían estar implementadas para proporcionar una confiabilidad y una operación segura. El esfuerzo de la IBR puede proporcionar de entrada una planeación anual de una organización y presupuestar lo que define al personal y los fondos que se requieren para mantener el equipo en operación a los niveles aceptables de operabilidad y riesgo.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA 1.2 ALCANCE 1.2.1 Alcance Industrial Aunque los principios de administración del riesgo y los de la IBR están construidos como aplicables universalmente, la práctica recomendada 580 está específicamente designada a la aplicación de la IBR en la industria del hidrocarburo y la industria del proceso química. 1.2.2 Flexibilidad en la Aplicación Debido a la amplia diversidad en el tamaño de organizaciones, cultura, requisitos reguladores federales y/o locales, la PR 580 ofrece a los usuarios la flexibilidad de aplicar la metodología de la IBR dentro de las prácticas de contexto de la administración de riesgo corporativa y acomodar circunstancias únicas locales. El documento está diseñado para proporcionar un marco que clarifica los atributos esperados de una evaluación de riesgo de calidad sin imponer restricciones indebidas en los usuarios. La PR 580 tiene la intención de para promoverse consistentemente y la calidad en la identificación, en la evaluación y en la administración del riesgo que pertenecen al deterioro del material, el cual podría llevar a la pérdida del contenido. Existen muchos tipos de métodos de la IBR y están siendo actualmente aplicados a lo largo de industria. Este documento no tiene la intención de ser único en la aplicación de práctica recomendada lo cual conduce al esfuerzo de una IBR. El documento intenta clarificar los elementos del análisis del IBR. 1.2.3 Integridad Mecánica Enfocada El proceso de la IBR está enfocado en mantener la integridad mecánica de las componentes de un equipo sometido a presión y minimizar la pérdida de riesgo del contenido debido al deterioro. La IBR no es un substituto de un Análisis de Procesos Peligrosos (APP) o HAZOP. Típicamente, las evaluaciones de riesgo del APP se enfocan sobre la unidad de diseño en el proceso y en las prácticas operativas y sus adecuaciones dadas por las unidades actuales o condiciones de operación anticipadas. La

COMIMSA DE C.V.

IBR complementa al APP enfocándose en la integridad mecánica relacionada con el mecanismo de deterioro y la administración del riesgo a través de la inspección. La IBR también es complementaria al Programa Centrado de Mantenimiento (PCM) en que ambos programas están enfocados en comprender los modos de falla, dirigido a las modos y por tanto mejorando la confiabilidad de equipo y las instalaciones del proceso. 1.2.4 Equipos Cubiertos Los siguientes tipos de equipos presurizados y componentes asociados/internos son cubiertos por este documento: a. La Presión del recipiente - todas las componentes sometidas a presión. b. El Proceso de tubería – tubos y componentes de los tubos. c. Tanques de Almacenamiento atmosféricos y presurizados. d. Equipo rotatorio – Componentes sometidas a presión. . e. Calentadores y quemadores – componentes presurizadas. f. Intercambiadores de Calor (cuerpos, cabezas, canales y haz de tubos). g. Dispositivos de relevo de Presión. 1.2.5 Equipos no Cubiertos El siguiente equipo no presurizado no está cubierto en este documento: a. Instrumentos y sistemas de control. b. Sistemas Eléctricos. c. Sistemas Estructurales. d. Componentes de maquinaria (excepto la bomba y compresor cubiertas). 1.3 PUBLICO DESIGNADO El público principal para la PR 580 es el personal de Inspección y el Ingeniero quienes son responsables para la integridad mecánica y operabilidad de equipo cubiertos por esta PR. Sin embargo, mientras que un grupo de Ingeniería en una organización de Inspección/Materiales pueden abanderar la iniciativa de la IBR, la IBR no es exclusivamente una actividad de inspección. La IBR requiere la participación de varios

API 580, PRACTICA RECOMENDADA segmentos de la organización tales como Ingeniería, Mantenimiento y Operación. La implementación de los resultados de la IBR como producto (por ejemplo, planes de inspección, recomendaciones de reemplazo/actualizaciones, etc.) pueden descansar con más de un segmento dentro de la organización. La IBR requiere el compromiso y cooperación total de la organización. En este contexto, mientras el público principal puedan ser ingenieros en materiales o inspectores, otros dentro de la organización que probablemente será involucrada deba estar familiarizado con los conceptos y principios incluidos en la metodología de IBR. 2 Referencias 2.1 PUBLICACIONES REFERENCIADAS API API 510 Código de Inspección para Recipientes a Presión Inspección, Reparación, Modificación y re arreglos. API 570 Código de Inspección para Tuberías – Inspección, Reparación, modificación y re arreglos de los Sistemas de Tubería en Servicio. RP 579 Idóneas Para el Servicio Std 653 Inspección en Tanques, Reparación, Modificación, y reconstrucción. RP 750 Administración de los Procesos Peligrosos. RP 752 Administración de Riesgos Localizados en las construcciones de Plantas de Proceso, Guía de gerentes del CMA. RP 941 Aceros para el Servicio de Hidrógeno a Temperaturas Elevadas y presiones elevadas en la Refinería Petroquímica y Plantas. ACC 1 Cuidado Responsable—Guía de Códigos del CAER. AIChE 2 Guía de la Clasificación de Dow Para Riesgos de Explosión y Fuego, 1994 ASME 3 Una comparación de Criterios para la Aceptación de Riesgos - PVRC Project 99IP-01, Febrero 16, 2000 EPA 4

COMIMSA DE C.V.

58 FR 54190 (40 CFR Parte 68) regulaciones en el Plan del Proceso de la Administración del Riesgo (PAR). ISO 5 Terminología de Administración del Riesgo. OSHA 6 29 CFR 1910.119 Proceso de la Administración de la Seguridad. 1

Consulado Americano de Química, 1300 Wilson Boulevard, Arlington, Virginia, 22209, www.amerincachemistry.com. 2 Instituto Americano de Ingenieros Químicos, 3 Park Avenue, New York, New York 10016-5991, www.aiche.org. 3 Sociedad Americana de Ingenieros Americanos, 345 East 47th Street, New York, New York 10017, www.asme.org. 4 Agencia de Protección Ambiental, 1200 Pennsylvania Avenue, N.W., Washington, District of Columbia 20460, www.epa.gob. 5 Organización Internacional de Estándares, 1, rue de Varembe, Case postale 56, CH-1211 Geneve 20, Switzerland, www.iso.ch. 6 Seguridad Ocupacional y Administración de la Salud, 200 Constitution Avenue, N.W., Washington, District of Columbia 20210, www.osha.gov.

2.2 OTRAS REFERENCIAS Las publicaciones siguientes se ofrecen como una guía para ayudar el usuario en el desarrollo de los programas de inspección basado en riesgo. Estas referencias se han desarrollado específicamente para riesgo determinado de unidades del proceso y equipo, y/o en vías de desarrollo de programa de inspección basado en riesgo para equipo del proceso. En estas referencias, el usuario encontrará muchos más referencias y ejemplos que pertenecen a evaluaciones de riesgo de equipo de proceso.

1.

Publicación 581 Documento sobre la Inspección Basada en Riesgo como Documento Base, Instituto Americano del Petróleo. 2. Inspección Basada en Riesgo, Manual de Aplicaciones, Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos. 3. Inspección Basada en Riesgo, Desarrollo de Guías, CRTD, Vol. 20-3, Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos. 1994.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA

4.

Inspección Basada en Riesgo, Desarrollo de Guías, CRTD, Vol. 20-2, Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos. 1992. 5. Guías para la Evaluación Cuantitativa de Riesgos, Centro de Seguridad en Procesos Químicos, Instituto Americano de Ingenieros Químicos, 1989. 6. Marco Colaborativo para Oficina en Análisis de la Seguridad en Tuberías Costo/Beneficio, septiembre 2, 1999. 7. Valores Económicos de la Aviación Federal con Programas de Administración, Investigación y Regulación, FAA-APO-98-8, Junio 1998.

7.

8.

9.

Las siguientes referencias son más generales en naturaleza, pero proporcionan un buen antecedente en el campo del análisis de riesgo y en tomas de decisión, mientras que algunos muestran ejemplos relevantes,

10.

1

11.

2

3 4

5

6

Manual de la Administración de Riesgo en Tuberías, Muhlbauer, W.K., Gulf Publishing Company, 2nd Edition, 1996. Ingeniería Económica y Métodos de Investigación de Decisiones, Stermole, F.J., Investment Evaluations Corporation, 1984. Introducción a la Decisión en Análisis, Skinner, D.C., Probabilistic Publishing, 1994. Centro Para la Seguridad en el Proceso, Instituto Americano de Ingenieros Químicos (AIChE). Guías para la Evaluación De las Explosiones de Nubes de Vapor, Flash Fires, y BLEVEs. New York: AIChE, 1994. Centro Para la Seguridad en el Proceso, Instituto Americano de ingenieros Químicos (AIChE). Guías para el Uso de modelos de Dispersión de Nubes de Vapor. New York, AIChE, 1987. Centro Para la Seguridad en el Proceso, Instituto Americano de ingenieros Químicos (AIChE). “Conferencia Internacional y Trabajos en la Modelación y mitigación de las Consecuencias de Accidentes debido a la Liberación de Materiales Peligrosos”,

COMIMSA DE C.V.

12.

13.

14.

15.

Septiembre 26-29, 1995. New York: AIChE, 1995. Agencia Federal de la Administración de Emergencias, Departamento de Transporte de los Estados Unidos, Agencia de Protección Ambiental. Manual de Procedimientos para Análisis de Químicos Peligrosos,1989. Madsen, Warren W. and Robert C. Wagner. “Metodología para la modelación aproximada de las características de los efectos de Explosión.” Progreso de Procesos de Seguridad, 13 (July1994), 171-175. Mercx, W.P.M., D.M. Johnson, and J. Puttock. “Validación de las Escalas mediante Técnicas Experimentales sobre las Investigaciones en Nubes de Vapor.” Progreso de Procesos de Seguridad, 14 (Abril 1995), 120. Mercx, W.P.M., R.M.M. van Wees, and G. Opschoor. “Investigación Actual en TNO para modelos de Explosión en Nubes de Vapor.” Progreso de Procesos de Seguridad, 12 (Octubre 1993), 222. Prugh, Richard W. “Evaluación Cuantitativa de Bolas de Fuego Peligrosas.” Progreso de Procesos de Seguridad, 13 (Abril 1994), 83-91. Scheuermann, Klaus P. “Estudios Acerca de la Turbulencia en Curso de las Explosiones.” Progreso de Procesos de Seguridad, 13 (Octubre 1994), 219. TNO Bureau for Industrial Safety, Netherlands Organization for Applied Scientific Research. Métodos para Calcular los Efectos físicos del Escape de Materiales Peligrosos (Líquidos y Gases). Voorburg, the Netherlands: TNO (Commissioned by Directorate-General of Labour), 1980. TNO Bureau for Industrial Safety, Netherlands Organization for Applied Scientific Research. Métodos para Determinar el Deterioro Posible en la Gente y Objetos como Resultado de la Liberación de Materiales Peligrosos. Rijswijk, the Netherlands: TNO Commissioned by Directorate-General of Labour), 1992. Touma, Jawad S., et al. “Evaluación del Funcionamiento del Gas Denso en Modelos de Dispersión.” Journal of

API 580, PRACTICA RECOMENDADA

16.

17.

18.

19.

Applied Meteorology, 34 (March 1995), 603-615. U.S. Environmental Protection Agency, Federal Emergency Management Agency, U.S. Department of Transportation. Guía Técnica para Análisis Riesgoso, Planes de Emergencia para Sustancias Extremadamente Peligrosas. Diciembre 1987. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Air Quality Planning and Standards. Libro de Trabajo de Técnicas de Supervisión para la Evaluación de Impactos de Aires Tóxicos Contaminantes. EPA-450/4-88-009. Septiembre 1988. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Air Quality Planning and Standards. Guía sobre la Aplicación de modelos de Dispersión en la Aplicación de Refinerías para la Liberación de Aire Tóxico/Peligroso. EPA-454/R-93-002. Mayo 1993. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Pollution Prevention and Toxic Substances. Gases y Líquidos Flamables y Su Peligrosidad. EPA 744-R-94-002. Febrero 1994.

3 definiciones y Siglas 3.1 DEFINICIONES Para propósitos de esta práctica recomendada, deberán ser aplicadas las siguientes definiciones.

consecuencias pueden ser cualitativa o cuantitativamente.

expresadas

3.1.4 Tolerancia del Daño: La cantidad de deterioro que un componente puede resistir sin fallar. 3.1.5 Deterioro: La reducción en la habilidad de una componente para proporcionar su propósito intencional del contenido de fluidos. Esto puede ser causado por varios mecanismos de deterioro (por ejemplo, adelgazamiento, agrietamiento, mecánico). Daño o degradación que puede usarse en lugar del deterioro. 3.1.6 Evento: Ocurrencia de un conjunto particular de circunstancias. El evento puede ser cierto o incierto. El evento puede ser simple o múltiple. La probabilidad asociada con el evento puede ser estimada para un periodo de tiempo dado. 3.1.7 Árbol de Evento: Una herramienta analítica que organiza y caracteriza accidentes potenciales de una forma lógica y gráfica. El árbol de evento empieza con la identificación de los eventos iniciales potenciales. Los eventos subsecuentes posibles (incluyendo la activación de funciones de seguridad) resultan de los eventos iniciales que son ilustrados como el segundo nivel del árbol de evento. Este proceso es continuo hasta desarrollar caminos o escenarios de los eventos iniciales a resultados potenciales.

3.1.2 ALARP (As Low As Reasonably Practical Tan Bajo Como Razonablemente Práctico) (TBCRP): Un concepto de minimización que postula esos atributos (tales como riesgo) puede sólo reducirse a un cierto mínimo bajo la tecnología actual y con costo razonable.

3.1.8 Evento Externo: Eventos que son el resultado de fuerzas naturales, fuerzas divinas o sabotaje, o eventos como fuegos vecinales o explosiones, liberación de materiales peligrosos vecinales, fallas en el suministro eléctrico, tornados, terremotos, e intrusiones de vehículos de transporte externos, como aviones, naves, trenes, camiones, o automóviles. Los eventos externos usualmente van más allá del mando directo o indirecto de personas empleadas e o la instalación.

3.1.3 Consecuencia: Resultado de un evento. Puede ser una o más consecuencias de un evento. El rango de las Consecuencias pueda ser positivo o negativo. Sin embargo, las consecuencias siempre son negativas para los aspectos de seguridad. Las

3.1.9 Falla: Finalización de la habilidad de un sistema, estructura, o componente para realizar su función requerida del componente del fluido (es decir, pérdida del contenido). Las Fallas pueden ser sin ser anunciadas y no detectadas hasta la próxima inspección

3.1.1 Riesgo Absoluto: Una ideal y exacta descripción y cuantificación del riesgo.

COMIMSA DE C.V.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA (falla no anunciada), o ellas pueden ser anunciadas y detectadas por cualquier número de métodos al instante de que ocurra (falla anunciada). 3.1.10 Modo de Falla: La forma de falla. Para la Inspección Basada en Riesgo, la falla de interés es la pérdida de las componentes en el equipo en el contenido presurizado. Los ejemplos de los modos de falla son agujeros pequeños, grietas, y ruptura. 3.1.11 Riesgo: Una condición física o una liberación de materiales peligrosos que podría resultar de una falla de la componente y producir una lesión humana o muerte, pérdida o daño, o degradación ambiental. El riesgo es la fuente de daño. Las componentes que son usadas para transportar, almacenar, o procesar un material peligroso puede ser una fuente de riesgo. El error humano y los eventos externos también pueden crear un riesgo. 3.1.12 Estudios de Riesgo y Operabilidad (HAZOP) (ERO): Un El estudio de HAZOP (ERO) es una forma de modos de falla y análisis de efectos. Los estudios del HAZOP, que originalmente fueron desarrollados por la industria del proceso, usa técnicas sistemáticas para identificar riesgos y la operabilidad a lo largo de una instalación completa. Esto es particularmente útil para identificar riesgos imprevistos diseñados dentro de las instalaciones debido a la falta de información, o introducidas dentro de las instalaciones existentes debido a los cambios en las condiciones de proceso o procedimientos de operación. Los objetivos básicos de las técnicas son: a.Producir una descripción completa de la instalación o proceso, incluyendo las condiciones de diseño propuestas. b.Revisar sistemáticamente cada parte de la instalación o proceso para descubrir cómo las desviaciones del diseño propuesto pueden ocurrir. c. Decidir si estas desviaciones pueden llevar a riesgos o problemas de operabilidad. d.Evaluar la efectividad de resguardos. 3.1.13 Probabilidad: Probabilidad.

COMIMSA DE C.V.

3.1.14 Mitigación: Limitación de cualquier consecuencia negativa o reducción en la probabilidad de un evento particular. 3.1.15 Probabilidad: Magnitud a la que un evento es probable a ocurra dentro del marco bajo consideración. La definición matemática de probabilidad es "un número real en la escala de 0 a 1 unido a un evento aleatorio". La Probabilidad puede ser relacionada a una frecuencia relativa de período largo de ocurrencia o a un grado de creer que un evento ocurrirá. Para un grado elevado de creencia, la probabilidad es cercana a uno. La frecuencia en lugar de la probabilidad puede ser usada para describir un riesgo. Los grados de creencia sobre probabilidad puede escogerse como clases o rangos como "Raro/improbable/moderado /probable/casi cierto" o "increíble/improbable/ remoto/ocasional/probable/frecuente." 3.1.16 Análisis de Riesgo cualitativo (Evaluación): Métodos que usan el juicio ingenieril y la experiencia como bases para el análisis de probabilidades y consecuencias de falla. Los resultados de análisis de riesgo cualitativos son dependientes del antecedente y de la experiencia del analista y de los objetivos del análisis. Modos de Falla, Efectos, y Análisis Críticos (FMECA) (MFEAC) y HAZOPs son ejemplos de técnicas de análisis de riesgo cualitativas que llegan a ser métodos de análisis de riesgo cuantitativas cuando la consecuencia y los valores de la probabilidad de falla son estimados con la entrada descriptiva respectiva. 3.1.17 Análisis de Riesgo cuantitativo (Evaluación): Un análisis que: a.Identifica y delinea las combinaciones de eventos que, si ellos ocurren, llevará a un accidente severo (por ejemplo, una explosión mayor) o cualquier otro evento indeseado. b.Estima la frecuencia de ocurrencia por cada combinación. c. Estima las consecuencias. El análisis de riesgo cuantitativo integra una metodología uniforme la información relevante en torno al diseño de la instalación, prácticas de operación, historia

API 580, PRACTICA RECOMENDADA de operación, confiabilidad de las componentes, acciones humanas, la progresión física de accidentes, y ambiente potencial y efectos de la salud, normalmente de una forma realista como sea posible. El análisis de riesgo cuantitativo usa modelos lógicos representando combinaciones de eventos que podrían resultar en accidentes severos y modelos físicos representando la progresión de accidentes y el transporte de un material peligroso al ambiente. Los modelos son evaluados probabilísticamente para proporcionar tanto visiones cualitativas y cuantitativas alrededor de los niveles de riesgo y para identificar el diseño, sitio, o características operacionales que son las más importantes para el riesgo. Los modelos lógicos de análisis de riesgo cuantitativo generalmente consisten de árboles de eventos y árboles de la falla. Los árboles de evento delinean eventos iniciales y combinaciones de sistemas exitosos y fallas, mientras que los árboles de falla representan las formas en las que las fallas en los sistemas representadas mediante árboles de eventos puedan ocurrir. Estos modelos son analizados para estimar la frecuencia de cada secuencia del accidente. 3.1.18 Riesgo relativo: El riesgo comparativo de una instalación, unidad de proceso, sistema, componentes del equipo o componente de otras instalaciones, unidades del proceso, sistemas, partes del equipo o componentes, respectivamente. 3.1.19 Riesgo residual: El riesgo remanente después de la mitigación de riesgo. 3.1.20 Riesgo: Combinación de la probabilidad de un evento y sus consecuencia. En algunas situaciones, el riesgo es una desviación de lo esperado. Cuando la probabilidad y la consecuencia son expresadas numéricamente, el riesgo es el producto. 3.1.21 Aceptación de riesgo: Una decisión para aceptar un riesgo. La aceptación del riesgo depende del criterio de riesgo. 3.1.22 Análisis de riesgo: Uso sistemático de información para identificar fuentes y para estimar el riesgo. El análisis de riesgo proporciona una base para la evaluación del

COMIMSA DE C.V.

riesgo, la mitigación del riesgo y la aceptación del riesgo. La información puede incluir datos históricos, análisis teóricos, opiniones informadas y de gente analista interesada. 3.1.23 Evaluación de riesgo: Proceso global del análisis de riesgo y evaluación de riesgo. 3.1.24 Anulación de riesgo: Decisión que no llegará a estar involucrada, o acción para retirar desde una situación de riesgo. La decisión puede ser tomada basándose en el resultado de la evaluación del riesgo. 3.1.25 Inspección Basada en Riesgo: Una evaluación de riesgo y administración del proceso que está enfocada en la pérdida del contenido del equipo presurizado en las instalaciones del proceso, debido al deterioro del material. Estos riesgos son manejados principalmente a través de la inspección del equipo. 3.1.26 Comunicación de riesgo: Intercambio o información compartida sobre el riesgo entre el generador de decisiones y otros interesados. La información puede relacionar a la existencia, naturaleza, forma, probabilidad, severidad, aceptabilidad, mitigación u otros aspectos de riesgo. 3.1.27 Control del riesgo: Implementación de las acciones en la decisión del riesgo. El control del riesgo puede involucrar supervisión, reevaluación, aceptación y cumplimiento con las decisiones. 3.1.28 Criterio de riesgo: Términos de referencia para los que el significado de riesgo es evaluado. El criterio de riesgo puede incluir costo asociado y beneficios, requisitos legales y estatutarios, aspectos socio-económicos y ambientales, interés de los inversionistas, prioridades y otras entradas para la evaluación. 3.1.29 Estimación de riesgo: Proceso usado para asignar valores a la probabilidad y a la consecuencia de un riesgo. La estimación del riesgo puede considerar costo, beneficios, interés en el inversionista y otras variables, tan apropiadas para la evaluación de riesgo.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA 3.1.30 Evaluación de riesgo: Proceso usado para comparar el riesgo estimado contra el criterio de riesgo dado para determinar el significado del riesgo. La evaluación del riesgo puede usarse para ayudar en la aceptación o decisión de mitigación.

viviente, deterioro del sistema nervioso central, enfermedades severas, o en casos extremos, la muerte. Estos químicos también pueden producir efectos adversos al ambiente (medido como ecotoxicidad y relacionado a la persistencia y potencial de bioacumulación).

3.1.31 Identificación de riesgo: Proceso para encontrar, listas, y elementos característicos de riesgo. Los elementos pueden incluir; fuente, evento, consecuencia, probabilidad. La identificación del riesgo también puede identificar el interés del inversionista.

3.1.39 Riesgo no mitigado: El riesgo antes de las actividades de mitigación.

3.1.32 Administración del riesgo: Actividades coordinadas para dirigir y controlar una organización con respecto al riesgo. La administración del Riesgo incluye típicamente la evaluación del riesgo, mitigación del riesgo, aceptación del riesgo y comunicación del riesgo. 3.1.33 Mitigación del riesgo: Proceso de selección y aplicación de medidas para modificar el riesgo. El término mitigación del riesgo a veces es usado para medirse así misma. 3.1.34 Reducción de riesgo: Acciones tomadas para disminuir la probabilidad, consecuencias negativas, o ambas asociadas con un riesgo particular. 3.1.35 Fuente: Cosa o actividad con un potencial para la consecuencia. La fuente en un contexto de seguridad es un riesgo. 3.1.36 Identificación de la fuente: Proceso para encontrar, listar, y caracterizar fuentes. En el área de seguridad, la identificación de la fuente es llamada identificación del riesgo. 3.1.37 Inversionista: Cualquier individuo, grupo u organización que puede afectar, ser afectado por, o percibir por sí mismo que va a ser afectado por el riesgo. 3.1.38 Químico tóxico: Cualquier químico que presenta un riesgo físico o riesgo a la salud o en un ambiente peligroso de acuerdo a la Hoja de Datos de Seguridad del Material apropiada. Éstos químicos (cuando se ingirieron, inhalaron o absorbieron a través de la piel) pueden causar daños al tejido

COMIMSA DE C.V.

3.2 SIGLAS ACC Química AIChE ALARP ANSI

Consulado

Americano

de

Instituto Americano de Ingenieros Químicos Tan Bajo como Razonablemente Práctico Instituto Nacional Americano de Estándares el Instituto de Petróleo

API americano ASME Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos ASNT Sociedad Americana de Pruebas No Destructivas ASTM Sociedad Americana de Pruebas y Materiales BLEVE Recipientes para la Expansión de Explosiones en Vapores Líquidos CCPS Centro para la Seguridad de Procesos Químicos COF Consecuencia de Falla EPA Agencia de protección del ambiente FAR Razón de Accidentes Fatales FMEA Modos de Falla y Análisis de Efectos HAZOP Evaluación de Riesgos y Operabilidad. ISO Organización Internacional para la Estandarización MOC Administración del Cambio NACE Asociación Nacional de Ingenieros en Corrosión NDE Examen No Destructivo NFPA Asociación Nacional de Protección contra el Fuego OSHA Administración de la Seguridad Ocupacional y de la Salud PHA Análisis de Procesos Peligrosos

API 580, PRACTICA RECOMENDADA PMI Identificación Positiva de Materiales POF Probabilidad de Falla PSM Administración de la Seguridad en Procesos PVRC Consulado para la Investigación de Recipientes a Presión QA/QC Calidad Asegurada/Control de Calidad QRA Evaluación de Riesgo Cuantitativo IBR Inspección Basada en Riesgo RCM Mantenimiento Centrado de la Confiabilidad RMP Plan de Administración del Riesgo TEMA Asociación de Fabricantes de Intercambiadores Tubulares TNO Organización holandesa para La Investigación Científica aplicada. 4 Conceptos básicos 4.1 ¿QUE ES RIESGO? El riesgo es algo al que nosotros como individuos vivimos diariamente. Conociendo o no conociendo, las personas constantemente están tomando decisiones basadas en riesgo. Decisiones tan simples como manejar para ir a trabajar o caminar por una calle ocupada involucra un riesgo. Las decisiones más importantes tales como comprar una casa, invertir dinero y casarse todas implican un riesgo aceptable. La vida no está libre de riesgo e incluso los individuos más cautos, los individuos inherentes al riesgo toman riesgos. Por ejemplo, al manejar un automóvil, la gente acepta la probabilidad que ellas pudieran matarse o podrían dañarse seriamente. La razón de que este riesgo sea aceptado es que la gente considera la probabilidad de estar matándose o lesionarse seriamente sea de una forma suficientemente baja tal que se haga un riesgo aceptable. Influyendo en la decisión son el tipo de automóvil, las características de seguridad instaladas, volumen del tráfico y velocidad, y otros factores como la disponibilidad, riesgos y la participación de otras alternativas (por ejemplo, tránsito de masa).

COMIMSA DE C.V.

El riesgo es la combinación de la probabilidad de algún evento que ocurre durante un periodo de tiempo de interés y las consecuencias, (generalmente negativo) asociado con el evento. En términos matemáticos, el riesgo puede ser calculado por la ecuación: Riesgo Consecuencia

=

Probabilidad

x

4.2 ADMINISTRACION DEL RIESGO Y REDUCCIÓN DELRIESGO Al principio, puede parecer que la administración y la reducción del riesgo sean sinónimos. Sin embargo, la reducción de riesgo es sólo parte de la administración del riesgo. La reducción del riesgo es el acto de mitigar un riesgo conocido a un nivel más bajo de riesgo. La administración del riesgo es un en proceso para evaluar riesgos, para determinar si la reducción de riesgo es requerida y para desarrollar un plan para mantener riesgos a un nivel aceptable. Usando la administración del riesgo, algunos riesgos pueden identificarse como aceptable para que ninguna reducción de riesgo (mitigación) sea requerida. 4.3 LA EVOLUCIÓN DE INTERVALOS DE INSPECCIÓN En plantas de procesos, los programas de inspección y pruebas son establecidos para descubrir y evaluar deterioros debido a operaciones en servicio. La efectividad de programas de inspección varían ampliamente, alcanzando los programas reactivos, los cuales se concentran en áreas de interés, hasta extenderse a programas proactivos los cuales cubren una variedad de equipo. Un extremo de este alcance podría ser el de "no lo arregles a menos de que este roto". El otro extremo podría ser la inspección completa de todas las componentes del equipo sobre bases frecuentes. Seleccionando los intervalos entre las inspecciones que han evolucionado sobre el tiempo. Con la necesidad de verificar periódicamente la integridad del equipo, las organizaciones inicialmente recurrieron a intervalos basados en el tiempo o a intervalos basados en el calendario.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA Con avances en los objetivos de la inspección, y mejor entendimiento del tipo y tasas de deterioro, los intervalos de inspección llegan a ser más dependientes de la condición del equipo, en lugar de que pudiera haber estado en una fecha arbitraria del calendario. Los códigos y normas tales como el API 510, 570 y 653 han desarrollado una filosofía en la inspección con elementos tales como: a.Intervalos de Inspección basados en algún porcentaje de la vida del equipo (tal como vida media). b.Inspección de entrada en lugar de inspección interna basada en razones de deterioro. c. Los requisitos de inspección interna para mecanismos de deterioro relacionados al ambiente del proceso inducido por el agrietamiento. d.Consecuencia de los intervalos basados en la inspección. La IBR representa la próxima generación de acercamientos a la inspección e intervalos seleccionados, reconociendo que la última meta de la inspección es la seguridad y confiabilidad de las instalaciones en operación. La IBR, como un acercamiento basado en riesgo, enfoca su atención específicamente en el equipo y en el mecanismo de deterioro asociado representando la mayoría del riesgo en la instalación. Enfocándose en los riesgos y su mitigación, la IBR proporciona una mejor unión entre los mecanismos que llevan a la falla de equipos y los logros de la inspección serán reducir efectivamente los riesgos asociados. En este documento, la falla es menos en el contenido. 4.4 OPTIMIZACIÓN DE LA INSPECCIÓN Cuando el riesgo asociado con artículos de equipos individuales es determinado y la efectividad relativa de las diferente técnicas de inspección en la reducción de riesgos es estimada o cuantificada, la información adecuada está disponible para desarrollar una herramienta de optimización para planear e implementar un programa de inspección basada en riesgo. La figura 1 presenta curvas estilizadas mostrando la reducción en el riesgo que puede ser esperado cuando el

COMIMSA DE C.V.

grado y la frecuencia de la inspección sea aumentada. La curva superior en la figura 1 representa un programa típico de inspección. En donde no hay ninguna inspección, puede haber un nivel más alto de riesgo, como es indicado en el eje "y" en la figura. Con una inversión inicial en las actividades de inspección, el riesgo generalmente es significativamente reducido. Un punto es alcanzó donde la actividad de la inspección adicional empieza a mostrar un retorno en la disminución y, eventualmente, puede producir una reducción muy pequeña de riesgo adicional. Si la inspección excesiva es aplicada, el nivel de riesgo inclusive puede subir. Esto es debido a que las inspecciones de más en ciertos casos pueden causar un deterioro adicional (por ejemplo, ingreso de humedad en equipo con ácido politíonico; daño de la inspección a recubrimientos a recipientes recubiertos con fibras de vidrio). Esta situación es representada por la línea punteada en el extremo superior de la curva. La IBR mantiene una metodología consistente para la evaluación de la combinación óptima de métodos y frecuencias. Cada método de inspección disponible puede ser analizado y su efectividad relativa reducir la probabilidad de falla estimada. Dada esta información y el costo de cada procedimiento, un programa de optimización puede llevarse a cabo. La clave para desarrollar tal procedimiento es la habilidad para evaluar el riesgo asociado con cada parte del y entonces determinar las técnicas de inspección más apropiadas para cada pieza del equipo. Un resultado conceptual de esta metodología es ilustrado por la curva inferior en la figura 1. La curva inferior indica la aplicación de un programa de la IBR más efectivo, los riesgos más bajos pueden ser logrados con el mismo nivel de actividad durante la inspección. Esto es porque, a través de la IBR, las actividades de la inspección se enfocan en las partes de mayores riesgos y se alejan de las partes con riesgos más bajos. Como es mostrado en la figura 1, el riesgo no puede reducirse a cero solamente por los trabajos de inspección. Los factores de riesgo residual para la pérdida del contenido incluyen, pero no se limitan a lo siguiente: a.Error Humano. b.Desastres Naturales.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA c. Eventos Externos (por ejemplo, colisiones u objetos que caen). d.Efectos Secundarios de las unidades cercanas. e.Efectos Consiguientes de equipos asociados en la misma unidad. f. Actos Deliberados (por ejemplo, sabotaje). g.Limitaciones Fundamentales del método de inspección. h.Errores de Diseño. i. Mecanismos Desconocidos de deterioro. Muchos de estos factores están fuertemente influenciados por los sistemas de administración de la seguridad colocados en la instalación.

sistemas, equipo o componentes pueden ser tazadas como riesgo relativo. Esto sirve para enfocar las tareas de la administración del riesgo sobre los riesgos tazados más elevados. Se considera, sin embargo, que si un estudio de IBR Cuantitativo debe conducir rigurosamente a que el resultado del número de riesgos sea una aproximación justa del riesgo actual o por la pérdida del contenido debido al deterioro. Los valores de riesgo numérico determinados en evaluaciones ya sea cualitativas y semi cuantitativas usando los métodos de análisis de sensibilidad apropiados pueden ser usados para evaluar riesgos aceptables. 5 Introducción a la Inspección Basada en Riesgo 5.1 CONSECUENCIA Y PROBABILIDAD PARA LA INSPECCIÓN BASADA EN RIESGO El objetivo de la IBR es determinar qué incidentes podrían ocurrir (consecuencia) en el evento de una falla del equipo, y que probabilidad este incidente pudiera ocasionar. Por ejemplo, si un recipiente a presión sometido al deterioro de la corrosión bajo aislamiento desarrolla una fuga, una variedad de consecuencias podrían ocurrir. Algunas de las posibles consecuencias son:

Figura 1. Administración del Riesgo Usando la IBR.

4.5 RIESGO RELATIVO VS RIESGO ABSOLUTO La complejidad de cálculos de riesgo está en función del número de factores que pueden afectar el riesgo. El cálculo de riego absoluto puede estar variando con el tiempo y consumiendo costo y a menudo, debido a tienen demasiadas incertidumbres, es imposible. Muchas variables están involucradas con la pérdida del contenido en instalaciones de hidrocarburos e instalaciones químicas y la determinación de los números absolutos de riesgo a menudo no es costeable. La IBR está enfocada en la determinación de riesgos relativos. De esta manera, las instalaciones, unidades, COMIMSA DE C.V.

a. Forma de una nube de vapor que podría encender ocasionando lesión y daños en el equipo. b. Liberación de un químico tóxico que podría causar problemas a la salud. c. Resultado de un derrame y causa del deterioro ambiental. d. Fuerza de cierre en la unidad y tener impacto económico adverso. e. Tener una seguridad mínima, salud, impacto ambiental y/o económico. Combinando la probabilidad de uno o más de estos eventos con sus consecuencias el riesgo se determinará por la operación. Algunas fallas relativamente frecuentemente pueden ocurrir sin seguridad adversa significativas, impactos ambientales o económicos. Similarmente, algunos fallas potencialmente tienen consecuencias serias, pero si la probabilidad del incidente es bajo, entonces el riesgo no puede garantizar una

API 580, PRACTICA RECOMENDADA acción inmediata. Sin embargo, si la combinación de la probabilidad y de la consecuencia (riesgo) es alta suficiente para ser inaceptable, entonces una acción de mitigación para predecir o prevenir el evento es recomendada. Tradicionalmente, las organizaciones se han enfocado solamente en las consecuencias de falla o en la probabilidad de sistemas sin esfuerzo por llevar a cabo ambas. Ellas no han considerado la probabilidad de que un incidente indeseable ocurrirá. Solamente considerando ambos factores la toma de decisiones basadas en riesgos pueden tomar su lugar. Típicamente, los criterios de riesgo aceptable son definidos, reconociendo que no cada falla llevarán a un incidente indeseable con serias consecuencia (por ejemplo, fugas de agua) y que algunas consecuencias con incidentes serios tienen probabilidades muy bajas. Entendiendo los dos aspectos bidimensionales de riesgo permiten una nueva visión en el uso de riesgo para la prioritización de la inspección y su planeación. La Figura 2 muestra el riesgo asociado con la operación de un número de componentes del equipo en una planta de proceso. La probabilidad y la consecuencia de falla han sido determinado para diez componentes del equipo, y los resultados han sido graficados. Los puntos representan el riesgo asociado con cada parte del equipo. Ordenando los riesgos, producen una clasificación basa da en el riesgo de las partes del equipo que van a ser inspeccionadas. De esta lista, un diseño de inspección puede ser desarrollado para enfocar la atención en las áreas de riesgo más alto. Una línea de "iso-riesgo" es presentada en la Figura 2. Esta línea representa un nivel de riesgo constante. Un nivel de riesgo aceptable definido por el usuario podría ser dibujado como una línea de iso-riesgo. De esta manera la línea de riesgo aceptable pudiera separar las componentes de riesgo aceptables con las componentes de riesgo inaceptables. A menudo una gráfica es dibujada usando escalas log-log para un mejor entendimiento de los riesgos relativos de las componentes evaluadas.

COMIMSA DE C.V.

Figura 2. – Gráfica para el Riesgo.

5.2 TIPOS DE EVALUACIÓN EN LA IBR Varios Tipos de evaluaciones en la IBR pueden ser conducidos a varios niveles. La opción de llevarla a cabo es dependiente de variables múltiples tales como: a. Objetivo del estudio. b. Número de instalaciones y componentes del equipo para estudiar. c. Recursos Disponibles. d. Estudio de tiempos. e. Complejidad de las instalaciones y procesos. f. Naturaleza y calidad de datos disponibles. El procedimiento de IBR puede ser aplicada cualitativamente o usando aspectos de ambos (es decir, semi-cuantitativamente). Cada alcance proporciona una forma sistemática para monitorear el riesgo, identificando áreas de interés potencial, y desarrollo de una lista prioritizada más profunda en inspección o análisis. Cada una desarrolla una medida de la clasificación del riesgo que va a ser usado para evaluar separadamente la probabilidad de falla y la consecuencia potencial de falla. Estos dos valores se combinan para estimar riesgo. El uso de la opinión de un especialista será incluida típicamente en la mayoría de las evaluaciones del riesgo sin tener en cuenta tipo o nivel. 5.2.1 Alcance Cualitativo Este alcance requiere datos de entrada basados en la información descriptiva usando un juicio ingenieril y la experiencia como la base para el análisis de probabilidad y de la consecuencia de falla.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA Las entradas a menudo son dadas en rangos de los datos en lugar de valores discretos. Los resultados típicamente están dados en términos cualitativos tales como alto, medio y bajo, aunque los valores numéricos pueden ser asociados con estas categorías. El valor de este el tipo de análisis es que habilita por completo la evaluación de un riesgo en la ausencia de datos cuantitativos detallados. La exactitud de los resultados desde un análisis cualitativo es dependiente de lo que lo antecede y de la experiencia de los analistas. 5.2.2 Alcance Cuantitativo El análisis de riesgo cuantitativo integra dentro de una metodología uniforme la información pertinente acerca del diseño de la instalación, prácticas de operación, historia de operación, confiabilidad de la componente, acciones humanas, la progresión física de accidentes, y medioambientes potenciales y efectos en la salud. El análisis de riesgo cuantitativo usa modelos lógicos mostrando la combinación de eventos que podrían dar como resultado accidentes severos y modelos físicos que permiten la progresión de accidentes y el transporte de un material peligroso al ambiente. Los modelos son evaluados probabilísticamente para proporcionar visiones cualitativas y cuantitativas sobre el nivel de riesgo y para identificar el diseño, sitio, o características operacionales que son las más importantes al riesgo. El análisis de riesgo cuantitativo es distinguido del alcance cualitativo por la profundidad del análisis y la integración de evaluaciones detalladas. Los modelos lógicos de análisis de riesgo cuantitativos generalmente consisten de árboles de eventos y árboles de la falla. Los árboles de evento delinean eventos iniciales y la combinación de sistemas exitosos y falla, mientras que los árboles de la falla presentan formas las que las fallas del sistema representadas en los árboles de evento puede ocurrir. Estos modelos son analizados para estimar la probabilidad de cada secuencia del accidente. Los resultados que usan este alcance típicamente son presentados como números de riesgo (por ejemplo, costo por año). 5.2.3 Alcance Semi-cuantitativo

COMIMSA DE C.V.

Semi-cuantitativo es un término que describe cualquier alcance que tiene aspectos derivados ya sea de alcance cualitativo y cuantitativo. Esto es engrandado para obtener los mejores beneficios de los dos alcances previos (por ejemplo, velocidad del cualitativo y rigor del cuantitativo). Típicamente, la mayoría de los datos usados en un alcance cuantitativo se necesitan para este alcance pero en menor detalle. Los modelos también pueden ser tan rigurosos como aquellos que son usados para el alcance cuantitativo. Los resultados normalmente son dados en categorías de consecuencia y de probabilidad en lugar de números de riesgo pero los valores numéricos puede ser asociados con cada categoría para permitir el cálculo de riesgo y la aplicación apropiada del criterio de riego aceptado. 5.2.4 Continuidad de Alcances En la práctica, un estudio de IBR usa aspectos de alcances cualitativos, cuantitativos y semi-cuantitativos. Estos alcances de IBR no son considerados como competitivos sino como complementarios. Por ejemplo, un alcance cualitativo de nivel alto podría ser usado en un nivel de la unidad para encontrar la unidad dentro de una instalación que proporciona el riesgo más alto. Los sistemas y equipos dentro de la unidad entonces pueden ser examinados usando un alcance cualitativo con un alcance más cuantitativo usado para componentes de riesgo más altos. Otro ejemplo podría ser para usar un análisis de consecuencias combinado con un análisis de probabilidad semi-cuantitativo. Los tres alcance son considerados para ser un continuo con alcances cualitativos y cuantitativos siendo los extremos de la secuencia y todo entre slo que está siendo un alcance semi-cuantitativo. la figure 3 ilustra este concepto de la secuencia.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA c. Evaluación de la Probabilidad. d. Análisis de Consecuencias. e. Resultados del Riesgo.

Figura 3. – Secuencia de los Alcance de la IBR.

El proceso de IBR, es mostrado en el diagrama de bloques simplificado en la figura 4, presenta los elementos esenciales en un análisis de inspección basada en riesgo. Este diagrama es aplicable a la figura 3 a menos que un plan de IBR se aplique, es decir, cada uno de los elementos esenciales mostrados en Figura 4 son necesarios para un programa completo de IBR sin tener en cuenta el alcance (cualitativo, semicuantitativo o cuantitativo).

Figura 4. – Proceso de Planeación de una Inspección Basada en Riesgo (IBR).

5.2.5 Evaluación de Riesgo Cuantitativa (ERC) La evaluación de riesgo cuantitativa (ERC) se refiere a una metodología prescriptiva de la que ha sido el resultado de la aplicación de técnicas en análisis de riesgo en muchos tipos diferentes de instalaciones, incluyendo instalaciones para hidrocarburos y de procesos de químicos. Para todos los intentos y propósitos, este es un análisis de riesgo tradicional. Un análisis de IBR comparte muchas de las técnicas y requerimientos de datos con un ERC. Si una ERC ha sido preparado para una unidad de proceso, el análisis de consecuencia para la IBR puede ser tomado extensivamente de este análisis. La ERC tradicional generalmente comprende cinco tareas: a. Identificación del Sistema. b. Identificación de Riesgos. COMIMSA DE C.V.

La definición de sistemas, identificación de riesgo y análisis de consecuencias están integralmente ligados. La identificación de riesgo en un análisis de IBR generalmente se enfoca en la identificación de mecanismos de falla en el equipo (causas inesperadas) pero no trata explícitamente con otro escenarios potenciales de falla que resultan de eventos tales como fallas de potencia o errores humanos. Un ERC trata con el riesgo total, no solamente con riesgos asociados con deterioros de equipos. LA ERC típicamente involucra una evaluación mucho más detallada que un análisis de IBR. Los datos siguientes son típicamente analizados: a. Resultados de Operaciones Peligrosas (OP) o análisis de procesos peligrosos (APP). b. Diseños de Diques y drenajes. c. Detección de sistemas peligrosos. d. Sistemas de protección contra el Fuego. e. Estadísticas de Descarga. f. Estadísticas de Lesiones. g. Distribuciones de la Población. h. Topografía. i. Condiciones del Tiempo. j. Uso de la Tierra. Los analistas experimentados en riesgo generalmente realizan una ERC. Existen oportunidades de ligar la ERC detallada con un estudio de IBR. 5.3 PRECISIÓN vs. EXACTITUD El riesgo presentado como un valor numérico preciso (como en un análisis cuantitativo) implica un nivel mayor de exactitud cuando es comparado a una matriz de riesgo (como en un análisis cualitativo). La unión implicada de precisión y exactitud puede no existir debido al elemento de incertidumbre con la que es inherente a las probabilidades y consecuencias. La exactitud de la salida es una función de la metodología usada tanto para la cantidad y calidad de los datos disponibles. La bases predecidas para daños y tazas, el nivel de

API 580, PRACTICA RECOMENDADA confianza en los datos de la inspección y la técnica usada para realizar la inspección son todos los factores que deberían ser considerados. En la práctica, a menudo existen muchos factores extraños que afectarán la estimación de tazas de daño (probabilidad) así como la magnitud de una falla (consecuencia) que no puede se tomada en cuenta totalmente con un modelo estático. Por consiguiente, puede ser benéfico usar métodos cuantitativos y cualitativos en una moda complementaria para producir la evaluación más eficiente y eficaz. El análisis cuantitativo usa modelos lógicos para calcular probabilidades y consecuencias de falla. Los modelos lógicos usados para caracterizar el deterioro de equipos y para determinar típicamente la consecuencia de fallas que puedan tener variabilidad significante y por lo tanto podría introducir error e inexactitud impactando la calidad de la evaluación de riesgo. Por consiguiente, es importante que los resultados de éstos modelos lógicos sean validados por el juicio de un especialista. La exactitud de cualquier tipo de análisis de IBR depende del uso de una metodología legítima, datos de calidad y conocimiento del personal. 5.4 ENTENDIENDO COMO LA IBR PUEDE AYUDAR A ADMINISTRAR RIESGOS EN LA OPERACION La integridad mecánica y el funcionamiento funcional del equipo depende de la confiabilidad del equipo para operar seguramente y fiablemente bajo condiciones de operación normal y anormal (equivocadas) a las que el equipo está expuesto. Realizando una evaluación de IBR, la susceptibilidad del equipo al deterioro por uno o más mecanismos (por ejemplo, corrosión, fatiga y agrietamiento) es establecida. La susceptibilidad de cada componente del equipo debería estar claramente definida para las condiciones de operación actuales incluyendo factores tales como: a. Fluido del proceso, componentes contaminantes y agresivas. b. Unidades dentro del proceso.

COMIMSA DE C.V.

c. Unidades con longitudes de carrera deseadas entre los apagones registrados. d. Condiciones de operación, incluyendo condiciones anormales: por ejemplo, presiones, temperaturas, razones de flujo, ciclos de presión y/o temperatura. El confort y las condiciones actuales del equipo dentro del entorno de las condiciones actuales determinarán la probabilidad de falla (POF) del equipo de uno o más mecanismos de deterioro. Esta probabilidad, cuando sea acoplada con las consecuencias de falla asociadas (CFA) (ver Sección 11) determinarán el riesgo de operación asociado con la componente del equipo, y por consiguiente la necesidad para la mitigación, si hubiera, tales como la inspección, cambio de la metalurgia o cambio en las condiciones de operación. 5.5 ADMINISTRACION DE RIESGOS 5.5.1 Administración del riesgo A través de la Inspección La inspección influye en la incertidumbre del riesgo asociado con equipo sometido a presión inicialmente mejorando el conocimiento del estado de deterioro y predictibilidad de la probabilidad de falla. Aunque la inspección no reduce el riesgo directamente, esta es una actividad de la administración del riesgo que puede llevar a la reducción del riesgo. La inspección en servicio está principalmente interesada con la detección y monitoreo del deterioro. La probabilidad de falla debido a tal deterioro es una función de cuatro factores: a. Tipo de Deterioro y mecanismo. b. Razón de deterioro. c. Probabilidad de la identificación y detección de deterioro y predicción del estado futuro de deterioro con técnicas de inspección. d. Tolerancia del equipo al tipo de deterioro. 5.5.2 Usando la IBR para Establecer Planes y Prioridades El producto primario de un logro de la IBR debería ser un plan de inspección para cada componente del equipo evaluado. El

API 580, PRACTICA RECOMENDADA plan de inspección debería detallar el riesgo no mitigado relacionado a la operación actual. Para riesgos considerados inaceptables, el plan, debería contener las acciones de mitigación que son recomendadas para reducir el riesgo no mitigado a niveles aceptables. Para aquellas componentes en donde la inspección es un medio efectivo de costo de la administración del riesgo, los planes deberían describir el tipo, alcance y tiempo de inspección/evaluación recomendado. Clasificando al equipo en niveles de riesgo no mitigado permite a los usuarios asignar prioridades a las varias tareas de inspección/evaluación. El nivel del riego inmitigable debería ser evaluado para evaluar la urgencia por realizar la inspección. 5.5.3 Otra Administración del Riesgo Es reconocido que algunos riesgos no pueden ser adecuadamente administrables por inspección exclusivamente. Ejemplos en donde la inspección puede no ser suficiente para administrar riesgos a los niveles aceptables son:

riesgo y en la seguridad. La salida de varias de éstas iniciativas pueden proporcionar la entrada del objetivo de la IBR, y la salida de la IBR puede ser usada para mejorar la seguridad y las iniciativas basadas en riesgo que ya son implementadas por las organizaciones. Ejemplos de algunas iniciativas son: a. Programas de Procesos de Administración de la Seguridad (PAS) de la OSHA. b. Programas de Administración del riesgo de la EPA. c. Cuidado Responsable de la ACC. d. Publicaciones de la evaluación del riesgo por la ASME. e. Técnicas de evaluación del riesgo por la CCPS. f. Mantenimiento centrado de la Confiabilidad. g. Análisis de Procesos Peligrosos. h. Seveso 2 directiva en Europa. La relación entre la IBR y varias iniciativas son descritas en los ejemplos siguientes: 5.6.1 Análisis de Procesos Peligrosos

a. Equipo cercano al retiro. b. Mecanismos de Falla (tales como fractura frágil, fatiga) donde la anulación de falla depende principalmente de operar dentro de un entorno definido de presión/temperatura. c. Riesgos dominados por la Consecuencia. En tales casos, acciones de mitigación sin inspección (tales como los equipos reparados, reemplazo o actualización, rediseño o mantenimiento estricto del control de las condiciones de operación) pueden ser las únicas medidas apropiadas que pueden tomarse para reducir riesgo a los niveles aceptables. Referirse a la Sección 13 para métodos de mitigación de riesgo en lugar de la inspección. 5.6 RELACIÓN ENTRE LA IBR Y OTRA INICIATIVA BASADA EN RIESGO E INICIATIVAS DE SEGURIDAD La metodología de inspección basada en riesgo tiene la intención de complementar otras iniciativas basadas en

COMIMSA DE C.V.

Un Análisis de Procesos Peligrosos (Riesgosos) (APP) usa una finalidad sistematizada para identificar y analizar riesgos en una unidad de proceso. El estudio de la IBR puede incluir una revisión de la salida de cualquiera APP que sido dirigida a la unidad que está siendo evaluada. Los Riesgos Peligros identificados en el APP pueden estar específicamente direccionados a los análisis de la IBR. Los Peligros potenciales identificados en un APP afectarán a menudo la probabilidad del lado de la falla en la ecuación de riesgo. El peligro puede resultar de una serie de eventos que podrían causar un proceso inesperado, o este podría ser el resultado del diseño del proceso o deficiencias en la instrumentación. En cualquier caso, el peligro puede aumentar la probabilidad de falla, en el caso que el procedimiento de IBR debería reflejar lo mismo. Algunos Peligros identificados podrían afectar el lado de la consecuencia en la ecuación de riesgo. Por ejemplo, la falla potencial de un la válvula con aislamiento

API 580, PRACTICA RECOMENDADA podría aumentar el inventario de material disponible para liberar el evento de una falla. El calculo de la consecuencia en el procedimiento de la IBR puede ser modificado para reflejar este peligro agregado. Igualmente, los resultados de una evaluación de IBR pueden significativamente refuerce el valor global de un APP.

confiabilidad del equipo es especialmente importante si las fugas pueden causarse por fallas secundarias, tales como pérdida de utilidades. Las metas de la confiabilidad, tales como Mantenimiento Centrado de la Confiabilidad (MCC), pueden ser ligadas con la IBR, produciendo un programa integrado para reducir tiempo muerto en una unidad de operación.

5.6.2 Administración de Seguridad en el Proceso

5.7 RELACIÓN CON JURISDICCIONALES

Un sistema fuerte en una administración de Seguridad en el Proceso puede significativamente reducir niveles de riesgo en una planta de proceso (referirse a OSHA 29 CFR 1910.119 o API RP 750). La IBR puede incluir metodologías para evaluar la efectividad de los sistemas de administración en el mantenimiento de la integridad mecánica. Los resultados de la evaluación de tales sistemas de administración son factorizados dentro de la determinación del riesgo. Algunas de las características de un buen programa de la ASP proporcionan la entrada para un estudio de la IBR. Se requiere de datos extensivos del equipo y el proceso en el análisis de IBR, y la salida del APP y de los reportes de investigación de incidentes incrementa la validez del estudio. A su vez, el programa de IBR puede mejorar el aspecto de integridad mecánica del programa del APP. Un programa eficaz del APP incluye un programa de inspección del equipo bien estructurado. El sistema de la IBR mejorará el enfoque del plan de la inspección, resultando un programa de APP fortalecido. Operando con un programa de inspección comprensivo deberían reducirse los riesgos por liberaciones de una instalación y deberían proporcionar beneficios obedeciendo iniciativas relacionadas a la seguridad.

Los códigos y requisitos legales varían de una jurisdicción a otra. En algunos casos, el mandato de requisitos jurisdiccional son acciones específicas como el tipo de inspecciones e intervalos entre inspecciones. En jurisdicciones que permiten la aplicación de Códigos y Estándares de Inspección de API, la IBR debería ser un método aceptable para seleccionar planes de inspección. Es recomendado que todos los usuarios revisen sus códigos jurisdiccionales y requisitos legales para la aceptabilidad del uso de planes de inspección apropiados por la IBR.

REQUISITOS

6 Planeación de la Evaluación de la IBR 6.1 COMENZANDO Esta sección ayuda al usuario a determinar el alcance y las prioridades para una evaluación de la IBR. La supervisión es hecha para enfocarse al objetivo. Fronteras en la frontera son identificadas para determinar lo que es vital para incluirse en la evaluación. La organización en el proceso para la alineación de prioridades, supervisando riesgos, e identificando fronteras que mejoran la eficiencia y efectividad de dirigir la evaluación y sus resultados finales en la administración del riesgo. Una evaluación de la IBR es un proceso basado en equipos. Al inicio del ejercicio, es importante definir:

5.6.3 Confiabilidad del equipo Los programas de confiabilidad de equipos pueden proporcionar la entrada de porciones del análisis de probabilidad de un programa de IBR. Específicamente, pueden usarse archivos de confiabilidad para desarrollar probabilidades de fallas en equipos y frecuencias de fugas. La

COMIMSA DE C.V.

a. Por qué la evaluación se está haciendo. b. Cómo la evaluación de la IBR se llevará a cabo. c. Qué conocimiento y habilidades son requeridas para la evaluación. d. Quién está en el equipo de la IBR.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA e. Cuáles son sus roles en el proceso de la IBR. f. Quién es el responsable y quién participara para cada una de las acciones. g. Que instalaciones, recursos, y componentes serán incluidos. h. Qué datos van a ser usados en la evaluación. i. Qué códigos y normas son aplicables. j. Cuando la evaluación estará completa. k. Por cuánto tiempo la evaluación surtirá efecto y cuando será actualizada. l. Cómo serán usados los resultados. 6.2 ESTABLECIENDO OBJETIVOS Y METAS DE LA EVALUACION DE LA IBR Una evaluación de la IBR debería ser emprendida con objetivos claros y metas las cuales son completamente comprendidas por todos los miembros del equipo que compone la IBR y por el administrador. Algunos ejemplos son listados en 6.2.1 al 6.2.7. 6.2.1 Entendiendo los Riesgos Un objetivo de la evaluación de IBR puede ser para entender mejor los riesgos involucrados en el funcionamiento de una planta o unidad de proceso y para entender los efectos de esa inspección, el mantenimiento y acciones de mitigación que tienen los riesgos. De la comprensión de riesgos, un programa de inspección puede ser diseñado para optimizar el uso de la inspección y de las fuentes de mantenimiento en la planta. 6.2.2 Definición del Criterio de Riesgo Una evaluación de la IBR determinará el riesgo asociado con los componentes evaluados. El administrador y el equipo de la IBR pueden desear juzgar si la componente individual del equipo y los riesgos acumulados son aceptables. El establecimiento de criterios de riesgo para la aceptación de un juicio basado en riesgo podría ser un objetivo de la evaluación de la IBR si tal criterio no existe aún dentro del la compañía del usuario. 6.2.3 Administración de Riesgos

COMIMSA DE C.V.

Cuando los riesgos son identificados, las acciones de la inspección y/o otra mitigación que tienen un efecto positivo en la reducción del riesgo para que un nivel aceptable pueda ser tomado. Estas acciones pueden ser significativamente diferente de las acciones de la inspección emprendidas durante un estatutario o tipo de certificación de un programa de inspección. Los resultados de la administración y de la reducción del riesgo son mejorados confiablemente, evitando pérdidas en el contenido, y evitar pérdidas comerciales. 6.2.4 Reducción de Costos La inspección para la reducción de costos normalmente no es el objetivo primario de una evaluación de la IBR, pero frecuentemente afecta un lado de la optimización. Cuando el programa de la inspección es optimizado basado en una comprensión de riesgo, uno o más del siguientes beneficios pueden ser utilizados para reducir el costo. a. Las actividades de inspección no efectivas, innecesarias o inapropiadas pueden eliminarse. b. La Inspección de componentes de bajo riesgo pueden ser eliminadas o reducidas. c. Los métodos de inspección en línea o no invasivos (operables) pueden ser substituidos por métodos invasivos (no operables) que requieren que el equipo este apagado. d. Inspecciones infrecuentes más efectivas que pueden ser sustituidas por inspecciones frecuentes menos efectivas. 6.2.5 Conociendo la Seguridad y los requerimientos de la Administración Ambiental La administración de los riesgos la evaluación de la IBR pueden ser útiles en la implementación de un programa de inspección efectiva que esté dentro de la formación de la seguridad y de los requerimientos ambientales. La IBR enfoca los esfuerzos en áreas donde existen los riesgos más grandes. La IBR proporciona un método sistemático para guiar a un usuario

API 580, PRACTICA RECOMENDADA en la selección de componentes de equipo que se van a incluir y la frecuencia, alcance, y magnitud de actividades que van a ser conducidas para encontrar la funcionabilidad de los objetivos. 6.2.6 Alternativas Separadas de Mitigación La evaluación de la IBR puede identificar riesgos que pueden ser administrados por acciones que excepto por inspección. Algunas de estas acciones de mitigación pueden incluir pero no pueden limitarse a: a. La Modificación del proceso para eliminar condiciones que conducen al riesgo. b. La Modificación de procedimientos de operación para evitar situaciones que conduzcan al riesgo. c. Tratamiento Químico del proceso para reducir razones/susceptibilidades de deterioro. d. Cambio metalúrgico de componentes para reducir la PDF. e. Remoción de aislamiento innecesario para reducir la probabilidad de corrosión bajo aislamiento. f. Reducir inventarios para minimizar la Consecuencia de Falla (CDF). g. Seguridad actualizada o sistemas de detección. h. Cambiar fluidos por menos fluidos flamables o tóxicos. Los datos dentro de la evaluación de la IBR pueden ser útiles en determinar la óptima estrategia económica para reducir el riesgo. La estrategia puede ser diferente en momentos diferentes en la vida del ciclo de una planta. Por ejemplo, es normalmente más barato modificar el proceso o cambio metalúrgico cuando una planta está siendo diseñado que cuando está operando. 6.2.7 Evaluación de Riesgo en un Nuevo Proyecto Una evaluación de la IBR hecha a nuevos equipos o a un nuevo proyecto, mientras este en la etapa de diseño, puede dar como resultado una información importante en riesgos potenciales. Esto puede permitir a los riesgos ser minimizados por diseño, antes de la instalación actual.

COMIMSA DE C.V.

6.2.8 Instalaciones que Acaban con las Estrategias de Vida Las instalaciones que se aproximan a su fin ya sea económico o de servicio son un caso especial en donde la aplicación de la IBR pueda ser muy útil. La vida final para el caso de una planta en operación es la ganancia del máximo beneficio económico remanente mediante una evaluación sin el personal indebido, riesgo ambiental o riesgo financiero. El fin de una estrategia de vida enfoca los esfuerzos de la inspección directamente en áreas de alto riesgo donde las inspecciones proporcionarán un reducción del riesgo durante la vida remanente de la planta. Las actividades de inspección que no impactan al riesgo durante la vida remanente normalmente son eliminadas o reducidas. La estrategia final de vida en una IBR puede ser asociada con evaluaciones de idóneas para un servicio de componentes dañadas usando métodos descritos en el API RP 579. Es importante volver a visitar la evaluación de la IBR si la vida remanente de la planta es aumentada después de que la estrategia de vida remanente has dio desarrollada e implementada. 6.3 SUPERVISION INICIAL 6.3.1 Establecer Fronteras Físicas de una evaluación de la IBR Las fronteras para evaluaciones físicas incluidas en la evaluación son establecidas consecuentemente con los objetivos globales. El nivel de datos que va a ser revisado y las fuentes disponibles para acompañar los objetivos directamente impactan la magnitud de las evaluaciones físicas que van a ser evaluadas. El proceso de supervisión es importante en centrar el enfoque de las evaluaciones físicas más importantes en ese tiempo y que los recursos sean efectivamente aplicados. El alcance de una evaluación en la IBR puede variar en una refinería completa o planta y de un solo componente dentro de una simple pieza del equipo. Típicamente, la IBR es hecha en piezas múltiples de un equipo (por ejemplo, una unidad completa en

API 580, PRACTICA RECOMENDADA el proceso) en componente.

lugar

de

en

un

solo

6.3.2 Supervisión de las Instalaciones En el nivel de la instalación, la IBR puede ser aplicada a todos los tipos de plantas incluyendo pero no limitando a: a. Instalaciones de Producción de Gas y Aceite. b. Procesamiento del Gas y del Aceite y terminales de transporte. c. Refinerías. d. Plantas Petroquímicas y Químicas. e. Tuberías y estaciones de tuberías. f. Plantas de Gas Natural. (LNG) Las supervisión en los niveles de la instalación pueden ser hechas por una evaluación cualitativa de la IBR. La supervisión del nivel de la instalación también podría ser hecho por: a. Evaluación o valor del producto. b. Historia de problemas/fallas en cada instalación. c. Instalaciones con APS/sin APS. d. Edad de las instalaciones. e. Proximidad al público. f. Proximidad a áreas sensibles ambientalmente. Ejemplos de preguntas claves para contestar el nivel de la instalación es: 1. ¿Está la instalación localizada en una jurisdicción regulatoria que aceptará modificaciones en intervalos estatutarios de basado en la IBR? 2. ¿Invertirá la Administración de la instalación en los recursos necesario para lograr los beneficios de la IBR? 3. Tiene la instalación suficientes recursos y experiencia para dirigir la evaluación de la IBR? 6.3.3 Supervisión de Unidades de Proceso Si IBR es múltiples, aplicación unidades

el alcance de la evaluación en la una instalación con unidades entonces el primer paso en la de la IBR es la supervisión de las completas del proceso para

COMIMSA DE C.V.

clasificar el riesgo relativo. Supervisión de puntos fuera de las áreas que son más alto en prioridad y sugieren qué las unidades de proceso empiecen con ellas. También éstas proporcionan una visión sobre el nivel de evaluación que puede ser requerido por los sistemas de operación y componentes del equipo en las varias unidades. Las prioridades pueden ser asignadas basándose de lo siguiente: a. Riesgo Relativo de las unidades de proceso. b. Impacto económico Relativo de las unidades de proceso. c. CDF Relativa de las unidades de proceso. d. Confiabilidad Relativa de las unidades de proceso. e. Horarios de Retorno. f. Experiencia con unidades de proceso similares. Ejemplos de preguntas claves para contestar en el nivel de la unidad de proceso son similares a las preguntas en el nivel de instalación: 1. ¿Tiene la unidad de proceso un impacto significante en la operación de la instalación? 2. ¿Existen riesgos significantes involucrados en la operación de la unidad de proceso y podría el efecto de reducción de riesgo ser medido? 3. ¿Ven los operadores de la unidad de proceso que algún beneficio puede ser ganado a través de la aplicación de la IBR? 4. ¿Tiene la unidad de proceso recursos suficientes y la experiencia disponible para dirigir la evaluación de la IBR? 6.3.4 Sistemas dentro de la Supervisión de Unidades de Proceso A menudo es ventajoso agrupar equipos dentro de una unidad de proceso en sistemas o circuitos en donde las condiciones ambientales comunes existen basado en proceso químicos, presión y temperatura, metalurgia, diseño de equipos e historia de operación. Dividiendo una unidad de proceso en sistemas, el equipo puede ser

API 580, PRACTICA RECOMENDADA supervisado ahorrando tiempo comparado como si se tratara cada pieza del equipo por separado. Una práctica común utiliza diagramas de flujo o diagramas de flujo de proceso para la unidad para identificar los sistemas. Información sobre metalurgia, condiciones del proceso, mecanismos de deterioro creíbles, y problemas históricos pueden ser identificados para cada sistema. Cuando una unidad de proceso es identificada por una evaluación de la IBR y la optimización global es la meta, normalmente lo mejor es incluir todos los sistemas dentro de la unidad. Consideraciones prácticas tales como la disponibilidad del recurso puede requerir que la evaluación de la IBR este limitada a uno o más sistemas dentro de la unidad. La selección de sistemas puede basarse en: a. Riesgo Relativo de los sistemas. b. CDF Relativa del sistema. c. Confiabilidad Relativa de sistemas. d. Beneficio esperado para la aplicación de la IBR a un sistema.

La selección de tipo de equipos va a ser incluido en base al cumplimiento de los objetivos discutidos en 6.2. Los siguientes artículos puede ser considerados en la supervisión de los equipos que serán incluidos: 1. ¿Estará comprometida la integridad del equipo de seguridad por los mecanismos de deterioro? 2. ¿Cuáles tipos de equipo han tenido los problemas mayores en su confiabilidad? 3. ¿Qué piezas del equipo tienen las CDF más altas si hay una falla en la frontera debido a la presión? 4. ¿Qué piezas del equipo están sujetas a la mayoría de deterioros que pudieran afectar las fronteras del contenido debido a la presión? 5. ¿Qué piezas del equipo tienen los márgenes de seguridad de diseño mas bajos y/o los permisibles por corrosión más bajos que pueden afectar las consideraciones en la frontera debido a la presión sobre el contenido?

6.3.5 Supervisión de Artículos de equipo En la mayoría de las plantas, un porcentaje grande del riesgo total en la unidad estará concentrado en un porcentaje relativamente pequeño de las componentes del equipo. Estas componentes de altoriesgo potencial deberían recibir una mayor atención en la evaluación de riesgo. La supervisión de las componentes de un equipo a menudo es llevada a cabo para identificar las componentes de alto riesgo e investigar con más detalle la evaluación de riesgo. Una evaluación de IBR puede aplicarse a todos los equipos sometidos a presión tales como: a. Tuberías. b. Recipientes a Presión. c. Reactores. d. Intercambiadores de Calor. e. Hornos. f. Tanques. g. Bombas (presión en la frontera). h. Compresores (presión en la frontera). i. Dispositivos de relevo de Presión. j. Válvulas de control (presión en la frontera).

COMIMSA DE C.V.

6.3.6 Utilidades, Emergencia y Sistemas Fuera del Plano Con o sin utilidades, los sistemas de emergencia y sistemas de fuera del plano deberían estar incluidos dependiendo de los planes de uso de la IBR y de los requerimientos de inspección de la instalación. Las posibles razones para la incluir las situaciones fuera del plano y de las utilidades son: a. La evaluación de la IBR está siendo hecha por una optimización global de los recursos de inspección y recursos ambientales y CDF comerciales están incluidas. b. hay un problema específico de la confiabilidad específico en un sistema de utilidad. Un ejemplo podría ser un sistema de agua de enfriamiento con problemas de corrosión y problemas indeseables. Un acercamiento de la IBR podría ayudar en el desarrollo de combinaciones más efectivas de la inspección, mitigación, monitoreo y tratamiento para la instalación completa.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA c. La confiabilidad de la unidad de proceso es un objetivo mayor del análisis de la IBR. Cuando los sistemas de emergencia (por ejemplo, sistemas de señal luminosa, emergencia, sistemas de apagado) son incluidos en la evaluación de la IBR, su condiciones de servicio durante los funcionamientos rutinarios y el cumplimiento de sus ciclos deberían ser considerados. 6.4 ESTABLECER OPERACIÓN

FRONTERAS

DE

Similar a las fronteras físicas, las fronteras de operación para el estudio de la IBR se establecen consistentemente con los objetivos del estudio, nivel de datos que van a ser revisados y retroalimentados. El propósito para establecer fronteras operacionales es para identificar parámetros claves en el proceso que pueden impactar el deterioro. La evaluación de la IBR normalmente incluye la revisión de las PDF y de las CDF para condiciones de operación normales. Las condiciones de apagado y arranque además de las de emergencia y la de condiciones no rutinarias también deben ser revisadas por sus efectos potenciales en la PDF y en la CDF. Las condiciones de operación, incluyendo cualquier análisis de sensibilidad, usado para la evaluación de la IBR debería ser registrado como los límites de operación para la evaluación. La operación dentro de las fronteras es crítico para la validez del estudio de la IBR así como para las buenas prácticas de operación. Puede ser que valga la pena supervisar parámetros claves en el proceso para determinar si se mantienen funcionando dentro de los fronteras. 6.4.1 Arranque y Paro Las condiciones del proceso durante el arranque y el paro pueden tener un efecto significativo en el riesgo de una planta sobre todo cuando ellas son más severas (probablemente la causa acelerada del deterioro) que las condiciones normales. Un buen ejemplo es el agrietamiento por esfuerzo corrosión debido al ácido politónico. La PDF para las plantas susceptibles es controlada por si las medidas de mitigación

COMIMSA DE C.V.

son aplicadas durante los procedimientos de cierre del proceso. El arranque de líneas a menudo son incluidas dentro del sistema de tuberías del proceso y sus condiciones de servicio el arranque y el funcionamiento subsecuente de operación debería ser considerado. 6.4.2 Operación Normal, Operaciones Inesperadas y Operaciones Cíclicas Las condiciones de operación normales pueden ser más fácilmente proporcionadas si existe un modelo de flujo de proceso o un balance de masa disponible para la planta o unidad de proceso. Sin embargo, las condiciones de operación normales encontradas en los documentos deberían ser verificadas cuando no es raro encontrar discrepancias que pudieran impactar los resultados de la IBR substancialmente. Los siguientes datos deberían ser proporcionados: a. Presión y temperatura de operación incluyendo rangos de variación. b. Composición del fluido en el Proceso incluyendo la variación con los rangos de alimentación del contenido. c. Razones de flujo incluyendo rangos de variación. d. Presencia de humedad u otras especies de contaminantes. Los cambios en el proceso, tales como presión, temperatura o composición del fluido, resultados de una unidad anormal o condiciones indeseables deberían ser consideradas en la evaluación de la IBR. Los sistemas con operaciones cíclicas, tales como sistemas de reactores de regeneración, deberían considerar el rango cíclico completo de condiciones. Las condiciones cíclicas podrían impactar la probabilidad de falla debida a algunos mecanismos de deterioro (por ejemplo, fatiga, fatiga térmica, corrosión bajo aislamiento). 6.4.3 Periodo del Tiempo de Operación Las longitudes de carrera de la unidad de los proceso seleccionados equipo/unidad es un límite importante a considerar. La evaluación de la IBR puede incluir la vida operacional completa, o puede

API 580, PRACTICA RECOMENDADA ser para un periodo seleccionado. Por ejemplo, las unidades de proceso son de vez en cuando apagadas para actividades de mantenimiento y longitud de carrera asociada con la condición del equipo en el unidad. Un análisis de IBR puede enfocarse en el periodo actual de carrera o puede incluir el período actual y el próximo período de carrera proyectado. El el periodo de tiempo también puede influir en los tipos de decisiones y planes de la inspección que resulten del estudio, tales como la inspección, reemplazo, reparación y operación, y así sucesivamente. Las proyecciones futuras operacionales son también importantes como parte de la base para el período de tiempo de operación. 6.5 SELECCIONANDO UN EVALUACIÓN DE LA IBR

TIPO

DE

La selección del tipo de evaluación de la IBR será dependiente de una variedad de factores, tales como: a. Es la evaluación en una instalación, unidad del proceso, sistema, componente del equipo o nivel de la componente. b. Objetivo de la evaluación c. Disponibilidad y calidad de datos. d. Recursos disponibles. e. Riesgos percibidos o riesgos previamente evaluados. f. Restricciones de tiempo. Una estrategia debería ser desarrollada, para combinarla con el tipo de evaluación que es esperado o con el riesgo evaluado. Por ejemplo, las unidades de proceso que se esperan tengan los riesgo más bajos sólo pueden requerir métodos simples, bastante conservadores para acompañar adecuadamente los objetivos de la IBR. Considerando que, las unidades del proceso que tengan un riesgo esperado más alto puede requerir métodos más detallados. Otro ejemplo podría ser para evaluar todas las componentes del equipo cualitativamente en una unidad del proceso y entonces evaluar las componentes de riesgos más altos identificados más cuantitativamente. Referirse a 5.2 para más tipos de evaluación de la IBR.

COMIMSA DE C.V.

6.6 RECURSOS ESTIMANDO Y TIEMPO REQUERIDO Los recursos y tiempo requeridos para llevar a cabo una evaluación de la IBR variará muy ampliamente entre las organizaciones dependientes de un número de factores incluyendo: a. Implementación de estategia/planes. b. Conocimiento y entrenamiento de los implementadores. c. Disponibilidad y calidad de datos necesarios e información. d. Disponibilidad y costos de los recursos necesarios para la implementación. e. Cantidad de equipo incluido en cada nivel del análisis de la IBR. f. Grado de complejidad del análisis de IBR seleccionado. g. Grado de exactitud requerido. La estimación del alcance y costo involucrados en una evaluación completa de la IBR puede incluir a lo siguiente: 1. Número de instalaciones, unidades, componentes del equipo, y componentes que van a ser evaluadas. 2. Tiempo y requeridos para recoger datos para las componentes que van a ser evaluadas. 3. Tiempo de entrenamiento para los implementadores. 4. Tiempo y recursos requeridos por la evaluación de la IBR de los datos y de la información. 5. Tiempo y recursos para valorar los resultados de la evaluación de la IBR e inspecciones desarrolladas, mantenimiento, y planes de mitigación. 7 COLECCIÓN DE DATOS E INFORMACION PARA LAS EVALUACIONES DE INSPECCIONES BASADAS EN RIESGO (IBR). 7.1 DATOS NECESARIOS EN INSPECCION BASADA EN RIESGO

LA

Un estudio de Inspección Basada en Riesgo (IBR), puede ser usado de forma cualitativa, semi cuantitativa y cuantitativa. La diferencia fundamental entre estas formas

API 580, PRACTICA RECOMENDADA de evaluación es la cantidad y el detalle de entrada, cálculos y salidas. Para cada forma del IBR, es importante documentar todas las bases para el estudio y suposiciones iniciales y aplicarlas consistentemente. Cualquier desviación de lo preescrito en los estándares deberían estar bien documentadas. La documentación de un equipo único y los identificadores de la tubería es un buen punto inicial para cualquier nivel de estudio. El equipo debería también corresponder a un grupo único o localización tales como un proceso particular en un sitio particular de la planta. Los datos típicos necesarios para un análisis de IBR pueden incluirse pero no están limitados a: a) Tipo de equipo b) Materiales de construcción c) Inspección, reparación y reemplazo de registros d) Composiciones del fluido en el proceso e) Inventario del fluido f) Condiciones de operación g) Sistemas de seguridad h) Sistemas de detección i) Mecanismos de deterioro, tazas y severidad j) Densidad de personal k) Recubrimiento, revestimientos y datos del aislante l) Costos de interrupción de negocios m) Costos de los reemplazos de equipos n) Costos de la remedición ambiental

requiriendo que el usuario tener cuidado de considerar el impacto de entrada de los resultados de riesgos. Por lo tanto, a pesar de su simplicidad, es importante tener personas reconocibles y habilidosas para desarrollar los análisis cualitativos de la IBR. 7.1.2 IBR cuantitativa El análisis de riego cualitativo usa modelo lógicos representando una combinación de modelos de eventos que pudieran resultar en accidentes severos y modelos físicos representando la progresión de accidentes y el transporte de un material peligroso al ambiente. Los modelos son evaluados probabilísticamente para proporcionar las perspicacias tanto cualitativa como cuantitativamente cercano al nivel de riesgo y para identificar el diseño, sitio, o características operacionales que son las más importantes para el riesgo. Por tanto, se necesita de una información más detallada y de datos para las IBR cuantitativas para proporcionar la entrada de los modelos. 7.1.3 IBR semi cuantitativa Los análisis semi cuantitativos requieren típicamente los mismos datos que el análisis cuantitativos pero generalmente no tan detallados. Por ejemplo, los volúmenes del fluido pueden ser estimados. Sin embargo, la precisión de los análisis puede ser menor, el tiempo requerido para la adquisición de datos y el análisis será menor también.

7.1.1 IBR Cualitativa 7.1.4 CALIDAD DE DATOS El alcance cualitativo típicamente no requiere de todos los datos mencionados en el punto anterior. No obstante, las componentes requeridas solamente necesitan ser categorizadas dentro de un rango amplio o clasificado contra un punto de referencia. Es importante establecer un conjunto de reglas para asegurar la consistencia en la categorización o clasificación. Generalmente, un análisis cualitativo usando un amplio rango requiere un nivel más elevado de juicio, habilidad y entendimiento del usuario que el alcance cuantitativo. Los rangos y el resumen de los campos puede evaluar circunstancias con una amplia variedad en las condiciones

COMIMSA DE C.V.

La calidad de los datos tiene una relación directa a la exactitud relativa de los análisis de IBR. No obstante los requerimientos de los datos son muy diferentes para los varios tipos de análisis de IBR, la calidad de los datos de entrada es igualmente importante. Esto es benéfico para la integridad de los análisis de IBR para asegurar que los datos están a la fecha y validados por las personas reconocidas (ver sección 15). Como es verdad en cualquier programa de inspección, la validación de los datos es esencial por un número de razones. Entre las razones están los dibujos de salida y documentaciones, errores de inspección,

API 580, PRACTICA RECOMENDADA errores de oficina, y la exactitud en los equipos de medición. Otra fuente potencial de error en el análisis es la suposición en la historia del equipo. Por ejemplo, si la inspección básica en la línea no fuera realizada o documentada, el espesor nominal puede ser usado por el espesor original. Esta suposición puede significativamente impactar la razón de corrosión calculada futura en la vida de los equipos. El efecto puede estar enmascarando una alta razón de corrosión o inflar una razón de corrosión baja. Una situación similar existe cuando la vida remanente de una pieza en el equipo con una razón de corrosión baja requiere inspecciones con más frecuentemente. El error en la medición puede ser el resultado en la razón de corrosión calculada aparentemente artificial alta o baja. Esta validación da paso a los esfuerzos necesitando de un erudito individual que compare los datos de las inspecciones que van a esperarse durante el mecanismo de deterioro y las razones de corrosión. Esta persona puede también comparar los resultados con las medidas previas en cada sistema, sistemas similares en el sitio o dentro de la compañía o datos publicados. La estadística puede ser útil en esta revisión. Esta revisión debería también tener un factor en cualquier cambio o alteraciones en el proceso. 7.3 CODIGOS Y ESTANDARES NACIONALES E INTERNACIONALES

cualquier dato. Esto puede ser desventajoso para combinar los datos reunidos de la IBR con otros datos reunidos en análisis de riesgo/peligro (por ejemplo; PHA, QRA) porque muchos de los datos pueden sobre empalmarse. Las fuentes potenciales específicas de información se incluyen pero no están limitadas a: a. Registros de construcción/dibujos.

b. Registros de inspección 1. Horarios y frecuencias 2. Cantidad y tipos de inspección 3. Reparaciones y modificaciones 4. Registros de PMI 5. Resultados de la inspección

7.4 FUENTES DE INFORMACIÓN Y DATOS ESPECIFICOS EN SITIO. La información para la IBR puede ser encontrada en muchos lugares dentro de la instalación. Es importantes esforzarse para que la precisión de los datos debería corresponder a la complejidad del método usado de la IBR. El equipo o el individuo debería entender la sensibilidad de los datos necesitados para el programa antes de reunir

COMIMSA DE C.V.

y

1. P&Ids (isométricos), PFDs (Dibujos de Procesos), MFDs (Dibujos de fabricación), etc. 2. Dibujos isométricos de la tubería 3. Hojas de especificación de ingeniería 4. Registros de los materiales de construcción 5. Registros de construcción QA/QC 6. Códigos y estándares usados 7. Sistemas de Instrumentos de protección 8. Detección de fuga y sistemas de monitoreo 9. Sistemas de aislamientos 10. Registros de inventario 11. Sistemas de emergencia de despresurización y sistemas de relevo 12. Sistemas de seguridad 13. Sistemas a prueba de fuego y sistemas a prueba de incendios 14. planos de diseño

–

En las etapas de colección de datos, una evaluación de qué códigos y estándares deben estar presentes, o en uso durante el diseño del equipo, generalmente son necesarios. La cantidad y el tipo de códigos y estándares usados para una instalación pueden tener un significativo impacto en los resultados de la IBR.

diseño

c.

Datos del proceso 1.Análisis de la composición del fluido incluyendo contaminantes o rastro de las componentes.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA 2. Datos de los sistemas de control distribuidos. 3. Procedimientos de Operación 4. Procedimientos de paro y arranque 5. Procedimientos de emergencia 6. Lógicas de Operación y registros del proceso 7. PSM (Administración de la Seguridad durante el Proceso), PHA (Análisis del Proceso de Riesgo), RCM y datos de QRA o informes. d. Registros de Administración del cambio (ADC) e. Datos e información fuera de sitio-si la consecuencia puede afectar las áreas fuera de sitio. f. Datos de falla 1. Datos genéricos de la frecuencia de falla-industria o interna 2. Datos de falla Industrial específicos 3. Datos específicos de falla en plantas y equipos 4. Registros de confiabilidad y registros de condiciones de monitoreo 5. Datos de fuga. g. Condiciones del sitio 1. Registros de clima/tiempo 2. Registros de actividades sísmicas h. Costos de reemplazo del equipo 1. Registros del costo del proyecto 2. Bases de datos industriales

8 IDENTIFICACION DE LOS MECANISMOS DE DETERIORO Y MODOS DE FALLA 8.1 INTRODUCCION La Identificación de los mecanismos apropiados de deterioro, susceptibles y modos de falla para todo el equipo incluido en un estudio de IBR es esencial para la calidad y la efectividad de la evaluación de la IBR. Un especialista en Metalurgia o en corrosión deberían ser consultados para definir los mecanismos de deterioro en el equipo, susceptiblemente y en modos de falla potencial. Los datos usados y las suposiciones hechas deberían estar bien documentadas. Las condiciones del proceso (normal y disgustado) así como los cambios del proceso anticipados deberían ser considerados en la evaluación. Los mecanismos de deterioro, razones y susceptibilidades son las entradas primarias en la probabilidad de la evaluación de la falla. El modo de falla es una clave de entrada importante para determinar la consecuencia de falla excepto en un análisis cuando el peor de los casos este presente, suponiendo una liberación total de las componentes inventariadas, sea usada. 8.2 FALLA Y MODOS DE FALLA PARA LA INSPECCIÓN BASADA EN RIESGO. El término falla puede definirse como la terminación de la habilidad para realizar una función requerida. La IBR, como se describió en esta Práctica Recomendada, está interesada con un tipo de falla, llamada pérdida del contenido causada por el deterioro. El término modo de falla se define como la manera de falla. Los modos de falla pueden ir desde un agujero pequeño a una ruptura completa. 8.3 MECANISMOS DE DETERIORO

i.

Datos de peligro 1. Estudios de PSM. 2. Estudios de PHA. 3. Estudios de QRA. 4. Otro sitio específico riesgo o estudios de peligro.

j.

Investigación de incidentes.

COMIMSA DE C.V.

de

El mecanismo de deterioro es definidos como el tipo de deterioro que podría llevar a una pérdida del contenido. Hay cuatro mecanismos de deterioro mayores observados en los procesos industriales de los hidrocarburos y de la planta química:

API 580, PRACTICA RECOMENDADA a. Adelgazando (incluye externo). b. Agrietamiento por corrosión. c. Metalúrgico y ambiental. d. Mecánico.

interior

y

Esfuerzo

Entender la operación del equipo y la interacción con el ambiente químico y mecánico es la clave para lograr identificar los mecanismos de deterioro. Por ejemplo, entendiendo que el adelgazamiento localizado puede ser causado por el método de inyección de flujo y la agitación es tan importante como conocer el mecanismo de corrosión. Los especialistas en proceso pueden proporcionar una entrada útil (como el espectro de condiciones del proceso, puntos de inyección etc.) para ayudar a los especialistas en materiales en la identificación de los mecanismos de deterioro y razones. El Apéndice A proporciona tablas que describen el mecanismo de deterioro individual cubierto por estas cuatro categorías, las variables importantes que conducen al deterioro, y a los ejemplos típicos en los procesos industriales de donde ellos pueden ocurrir. Estas tablas cubren la mayoría de los mecanismos de deterioro comunes. Otros tipos de deterioros y mecanismos pueden ocurrir en la aplicación específica del proceso de hidrocarburos y del proceso químicas; sin embargo, éstos son relativamente poco frecuentes. 8.3.1 Adelgazamiento El adelgazamiento incluye corrosión general, corrosión localizada, picaduras, y otros mecanismos que causan pérdida de material de las superficies interiores o externas. Los efectos del adelgazamiento pueden ser determinados de la información siguiente: a. El espesor - ambos el original, el histórico y el espesor medido actual. b. La edad de los Equipos - el número de años en el servicio actual y si el servicio ha cambiado. c. La Corrosión permisible – el diseño permisible para el servicio actual. d. Razón de Corrosión. e. Presión de Operación y temperatura. f. Presión de Diseño.

COMIMSA DE C.V.

g. Número y tipos de inspecciones. 8.3.2 Agrietamiento corrosión

por

esfuerzo

El agrietamiento por esfuerzo corrosión (SCC) ocurre cuando el equipo está expuesto a ambientes que conducen a ciertos mecanismos tales como agrietamiento cáustico, agrietamiento por aminas, agrietamiento por esfuerzo en las sulfidas (SSC), el agrietamiento hidrógeno-inducido (HIC), agrietamiento inducido por el esfuerzo orientado al hidrógeno-inducido (SOHIC), agrietamiento de carbonatos, agrietamiento ácido por el ácido politiónico (PTA), y agrietamiento por cloruros (ClSCC). La literatura, opinión experta y la experiencia a menudo son necesarias para establecer la susceptibilidad del equipo al agrietamiento por esfuerzo corrosión. La susceptibilidad a menudo está diseñada como alta, media, o baja basada en: a. El Material de construcción. b. El Mecanismo y la susceptibilidad. c. Temperatura y presión de operación. d. La Concentración de procesos claves corrosivos tales como pH, cloruros, sulfuros, etc. e. Variables de Fabricación tales como tratamientos térmicos después de la soldadura La determinación de susceptibilidad no sólo debería considerar la susceptibilidad del equipo/tubería para el agrietamiento (o probabilidad de una iniciación de una grieta) sino también la probabilidad del resultado una grieta en una fuga o ruptura. 8.3.3 Deterioro de las Metalúrgicas y ambientales

Propiedades

Las causas de fallas metalúrgicas y ambientales son variadas pero típicamente involucran a alguna forma de deterioro en la propiedad mecánica y/o física del material debido a la exposición de los procesos ambientales. Un ejemplo de esto es la temperatura elevada por el ataque de hidrógeno (HTHA). El HTHA ocurre en el carbono y en los aceros de baja aleación expuestos a altas presiones parciales del hidrógeno a elevadas temperaturas. Históricamente, la resistencia

API 580, PRACTICA RECOMENDADA de HTHA se ha podido predecir en base a la experiencia industrial que se ha trazado en una serie de curvas para el carbono y los aceros de baja aleación mostrando la temperatura y el régimen de presión parcial del hidrógeno en el cual éstos aceros han sido exitosamente usados sin deterioro debido a la HTHA. Estas curvas, las cuales comúnmente están referidas a las curvas de Nelson, se mantienen basadas en la experiencia industrial en API RP 941. La consideración para la susceptibilidad del equipo a HTHA está basada en: a. b. c. d.

El Material de construcción Temperatura de Operación Presión parcial del Hidrógeno Tiempo de Exposición

Referirse al Apéndice A para otros ejemplos de estos tipos de fallas y causas. En general, las variables críticas para el deterioro están en el material de construcción, proceso de operación, condiciones de arranque y paro (especialmente la temperatura) y el conocimiento del deterioro ocasionado por esas condiciones. 8.3.4 Mecánico Similar a los fallas metalúrgicas y ambientales, varios tipos y causas de deterioro mecánico son posibles. Ejemplos y los tipos de falla resultantes pueden ser encontrados en el Apéndice A. el mecanismo de deterioro más común desde el punto de vista mecánico son la fatiga (mecánica, térmica, y corrosión), ruptura esfuerzo/termofluencia, y cargas excesivas a tensión. 8.4 OTRAS FALLAS EL IBR podría extenderse para incluir otras fallas de los contenidos. Ejemplos de otros fallas y modos de falla son: a. Falla del dispositivo de la presión de relevo – conexiones, violaciones, sinactivación. b. Falla en el haz de tubos del intercambiador de calor – fuga en los tubos, conexiones.

COMIMSA DE C.V.

c.

Falla en Bombas - falla en los sellos, falla en el motor, daño en las partes rotatorias. d. Forros Internos – en el agujero, desamarres. 9 Evaluando la Probabilidad de Falla 9.1 INTRODUCCIÓN PROBABILIDAD

Al

ANÁLISIS

DE

El análisis de probabilidad en un programa de IBR es realizado para estimar la probabilidad de una consecuencia adversa específica que resulta de una pérdida del contenido que ocurre debido a los mecanismos de deterioro. La probabilidad de que una consecuencia específica ocurrirá es el producto de la probabilidad de falla (POF) y la probabilidad del escenario bajo consideraciones asumiendo que la falla ha ocurrido. Esta sección proporciona las guías solamente para determinar la PDF. Las guías para determinar la probabilidad de consecuencias específicas se proporciona en la Sección 11. La probabilidad del análisis de falla debería dirigirse a todos los mecanismos de deterioro a los que los equipos estudiados es susceptible. Más allá, debería dirigirse la situación en donde el equipo es susceptible a los múltiples mecanismos de deterioro (por ejemplo, adelgazamiento y termo fluencia). El análisis debería ser creíble, repetible y bien documentado. Debería notarse que los mecanismos de deterioro no son las únicas causas de pérdida del contenido. Otras causas de pérdida del contenido podría incluir pero no podría estar limitado a: a. La actividad Sísmica. b. Climas extremos. c. Sobre presión debido a la falla del dispositivo de relevo de presión. d. Error del Operador. e. Substitución Inadvertida de materiales de construcción. f. Error de Diseño. g. Sabotaje. Estos y otras causas de la pérdida del contenido pueden tener un impacto en la probabilidad de falla y puede ser incluido en la probabilidad del análisis de falla.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA 9.2 UNIDADES DE MEDIDA EN LA PROBABILIDAD DEL ANALISIS DE FALLA La probabilidad de falla es típicamente expresada en términos de la frecuencia. La frecuencia es expresada como un número de eventos que ocurren durante un horario específico. Para el análisis de probabilidad, el horario se expresa típicamente como un intervalo fijo (por ejemplo, un año) y la frecuencia se expresa como eventos por el intervalo (por ejemplo, 0.0002 fallas por año). El horario también puede ser expresado como una ocasión (por ejemplo, una longitud corrida) y la frecuencia debería ser eventos por la ocasión (por ejemplo, 0.03 fallas por corrida). Para un análisis cualitativo, la probabilidad de falla puede ser categorizada (por ejemplo, alto, el medio y bajo, o 1 hasta 5). Sin embargo, incluso en este caso, es apropiado asociar un evento de la frecuencia con cada categoría de probabilidad para proporcionar guías individuales que son responsables de determinar la probabilidad. Si esto se hace, el cambio de una categoría a la siguiente podrían ser del orden de uno o más magnitudes u otras demarcaciones apropiadas que proporcionarán una adecuada discriminación. 9.3 TIPOS DE PROBABILIDAD

ANALISIS

DE

Los párrafos siguientes discuten acercamientos diferentes a para la determinación de la probabilidad. Para los propósitos del discusión, estos acercamientos han sido categorizados como "cualitativo" o "cuantitativo". Sin embargo, debe reconocerse que "cualitativo" y "cuantitativo" son los puntos finales de un continuo en lugar de los acercamientos distintivos (ver la Figura 3). Las mejores evaluaciones de probabilidad usan una combinación de los alcances cualitativo y cuantitativo. La metodología usada para la evaluación debería ser estructurada tal que un análisis de sensibilidad u otra forma puede ser usada para asegurar la realidad, aunque conservador, los valores de la probabilidad son obtenidos (ver 11.4). 9.3.1 Probabilidad cualitativa del Análisis de Falla

COMIMSA DE C.V.

Un método cualitativo involucra la identificación de las unidades, sistemas o equipo, los materiales de construcción y las componentes corrosivas de los procesos. En base al conocimiento de la historia de operación, la inspección futura y los planes de mantenimiento y el posible deterioro de los materiales, la probabilidad de falla puede evaluarse separadamente para cada unidad, sistema, grupo de equipos o artículos individuales del equipo. El juicio ingenieril es la base para esta valoración. Una categoría de la probabilidad de falla entonces se puede asignar para cada unidad, sistema, grupo o componentes del equipo. Dependiendo de la metodología empleada, las categorías pueden describirse con palabras (tales como alta, media o baja) o puede tener descripciones numéricas (por decir 0.1 a 0.01 veces por año). 9.3.2 Probabilidad cuantitativa del Análisis de Falla Hay varios acercamientos para un análisis de probabilidad cuantitativa. Un ejemplo es tomar un acercamiento probabilístico en donde se especifican datos de fallas o se usen soluciones de un experto para calcular la probabilidad de falla. Estos datos de falla pueden ser obtenido para cada componente específica del equipo en cuestión o en componentes similares del equipo. Esta probabilidad puede expresarse como una distribución en lugar de un solo valor determinístico. Otro acercamiento se usa cuando existen datos inexactos o insuficientes en las componentes específicas de interés. En este caso, la industria general, datos de falla de compañías o de fabricantes son usados. Una metodología debería ser aplicada para evaluar la aplicabilidad de estos datos generales. Como es apropiado, éstos datos de falla deberían estar ajustados y deben ser específico al equipo que va a ser analizado aumentando o disminuyendo las frecuencias de falla predecidas basadas en la información específica del equipo. De esta manera, los datos de falla generales son usados para generar una frecuencia de falla ajustada que es aplicada al equipo para una aplicación específica. Pueden hacerse tales modificaciones a valores generales para cada componente del equipo para considerar

API 580, PRACTICA RECOMENDADA el deterioro potencial que puede ocurrir en el servicio particular y el tipo y la efectividad de inspección y/o supervisión monitoreada. El personal reconocido debería hacer estas modificaciones con base al caso-por-caso. 9.4 DETERMINACION PROBABILIDAD DE FALLA

DE

base al mecanismo de deterioro. Esto puede ser deseable en algunos casos para determinar la probabilidad de más de un modo de falla y combine los riesgos.

LA

9.4.1 Determinación de la Susceptibilidad de Deterioro y Razones.

Sin tener en cuenta si un análisis cualitativo o un cuantitativo es más usado, la probabilidad de falla es determinada por dos consideraciones principales:

Las combinaciones de las condiciones del proceso y materiales de construcción para cada componente del equipo deberá ser evaluado para identificar mecanismos de deterioro activos y creíbles. Un método de determinar estos mecanismos y la susceptibilidad es agrupar las componentes que tienen el mismo material construcción y son expuestos al mismo ambiente interno y externo. Los resultados de la inspección de una componente puede relacionarse a otro equipo en el grupo. Para muchos mecanismos de deterioro, la progresión en la razón de deterioro generalmente se entiende y puede ser estimado para los equipos de las plantas de proceso. La razón de deterioro puede ser expresado en términos de la razón de corrosión por adelgazamiento o mecanismos de susceptibilidad en donde la razón de deterioro es desconocida o no se puede medir (tales como el agrietamiento por esfuerzo corrosión). La susceptibilidad a menudo es diseñada como alta, media o baja basadas a las condiciones ambientales y a la combinación del material construcción. Las variables de fabricación e historia de reparación también son importantes. La razón del deterioro en equipos específicos del proceso específico a menudo no es conocida con certeza. La habilidad para establecer la razón del deterioro con precisión es afectada por la complejidad de equipo, tipo de mecanismo de deterioro, variaciones en el proceso y variaciones metalúrgicas, inaccesibilidad para la inspección, limitaciones de inspección y métodos de prueba y la experiencia del inspector. Las fuentes de información de la razón de deterioro incluyen:

a. Los mecanismos y tazas de Deterioro de los materiales de construcción de las componentes, son resultado de su ambiente de operación (interno y externo). b. La Efectividad del programa de inspección para identificar y supervisar los mecanismos de deterioro para que el equipo pueda ser reparado o puede ser reemplazado si es que falla. Analizando el efecto de deterioro en servicio y la inspección en la probabilidad de falla involucra los pasos siguientes: a. Identificar activa y de forma creíble los mecanismos de deterioro que son razonablemente esperados que ocurran durante el período de tiempo que está siendo considerado (considerando condiciones normales e inesperadas). b. Determinar la susceptibilidad de deterioro y las razones de deterioro. c. Cuantificar la efectividad de la inspección pasada y del programa de mantenimiento y una inspección futura propuesta y un programa de mantenimiento. Normalmente esto es necesario para evaluar la probabilidad de falla considerando varias alternativas futuras de inspección y de estrategias de mantenimiento, posiblemente incluyendo una estrategia "sin inspección o sin mantenimiento". d. Determinar la probabilidad que con la condición actual, el deterioro continúe en las razones de predecida/esperada las cuales excederán las tolerancias de daño del equipo y resulte en un falla. El modo de falla (por ejemplo, fugas pequeñas, fugas grandes, ruptura del equipo) también deberían ser determinados en

COMIMSA DE C.V.

a. Datos publicados. b. Pruebas de Laboratorio. c. Pruebas en sitio y supervisión en servicio. d. Experiencia con equipo similar.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA e. Datos de inspección Anteriores. La mejor información vendrá de la experiencia de operación en donde las condiciones que llevaron a las razones de deterioro podrían esperarse realmente que ocurran en el equipo bajo consideración. Otras fuentes de información podrían incluir bancos de datos de experiencia de la planta o confianza en la opinión de expertos. El último método se usa a menudo desde la planta con su bancos de datos, en donde existan, a veces no contiene información suficientemente detallada. 9.4.2 Determinación del Modo de Falla La probabilidad del análisis de falla es usado para evaluar el modo de falla (por ejemplo, un agujero pequeño, una grieta, una ruptura catastrófica) y la probabilidad que cada modo de falla ocurrirá. Es importante unir el mecanismo de deterioro a los modos de falla que más probablemente resulten. Por ejemplo: a. Las picaduras generalmente llevan a pequeñas fugas localizadas en los agujeros. b. El agrietamiento por esfuerzo corrosión puede desarrollarse en grietas pequeñas, a través de grietas en la pared del tubo o, en algunos casos, rupturas catastróficas. c. El deterioro Metalúrgico y el deterioro mecánico pueden llevar a modos de falla que varían de agujeros pequeños hasta rupturas. d. Adelgazamiento general debido a la corrosión que a menudo lleva a fugas considerables o a rupturas. El modo de falla principalmente afecta la magnitud de las consecuencias. Por esta y otras razones, los análisis de la probabilidad y de la consecuencia deberían trabajarse interactivamente. 9.4.3 Cuantificación de la Efectividad de Programas de Inspección Pasadas Los programas de inspección (la combinación de métodos de ensayos no destructivos tales como visual, ultrasonido, radiografía, etc., frecuencia e inspecciones de cobertura/localización) varían en su

COMIMSA DE C.V.

efectividad por la localización y el tamaño del deterioro, y así por lo tanto determinar las razones de deterioro. Después de que los mecanismos de deterioro probables se han identificado, el programa de la inspección deberá ser evaluado para determinar la efectividad encontrando los mecanismos de identificación. Las limitaciones en la efectividad de un programa de inspección pueden ser debido a: a. Falta de cobertura en una área sujeto al deterioro. b. Limitaciones inherentes de algunos métodos de inspección para descubrir y cuantificar ciertos tipos de deterioro. c. Selección de métodos de inspección y herramientas no apropiados. d. Aplicación de métodos y herramientas por personal de inspección inadecuadamente entrenado. e. Procedimientos de inspección inadecuados. f. La razón de deterioro bajo algunas condiciones extremas son altas tal que la falla puede ocurrir dentro de un tiempo muy corto. Inclusive aunque ningún deterioro se encuentre durante una inspección, la falla pudiera ocurrir como resultado de un cambio o en condiciones inesperadas. Por ejemplo, si un ácido muy agresivo se lleva encima de la parte resistente a la corrosión de un sistema dentro de un recipiente aguas abajo que se hace de acero del carbono, la corrosión rápidamente podría resultar en un falla en pocas horas o días. Similarmente, si en una solución acuosa de cloro se lleva un recipiente de acero inoxidable, al agrietamiento por corrosión esfuerzo debido al cloro podría ocurrir muy rápidamente (dependiendo de la temperatura). Si se han realizado inspecciones múltiples, es importante reconocer que la mayoría de inspecciones más reciente puede reflejarse mejor a las condiciones actuales de operación. Si las condiciones de operación han cambiado, las razones de deterioro basadas en los datos de inspección de las condiciones previas de operación pueden no ser válidas. La determinación de la efectividad de la inspección debería considerar lo siguiente:

API 580, PRACTICA RECOMENDADA

1. Tipo de equipo. 2. Mecanismo(s) de deterioro activos y creíbles. 3. Razón de deterioro o susceptibilidad. 4. Métodos de END (Ensayos No Destructivos), coberturas y frecuencia. 5. Accesibilidad esperada en las áreas de deterioro. La efectividad de inspecciones futuras pueden ser optimizadas utilizando los métodos de END mejor adaptados a los mecanismos de deterioro, ajustando la cobertura de la frecuencia, la frecuencia de inspección o alguna combinación. 9.4.4 Calculo de la Probabilidad de Falla por un Tipo de deterioro Combinando el mecanismo de deterioro esperado, la razón o susceptibilidad, los datos de inspección y la efectividad de la inspección, se puede ahora determinar una probabilidad de falla por cada tipo de deterioro y modo de falla. La probabilidad de falla puede ser determinada para periodos de tiempo de futuro o condiciones como la actual. Es importante para los usuarios validar que el el método usado para calcular la POF es un hecho completo y adecuado para las necesidades de los usuarios. 10 EVALUANDO CONSECUENCIAS DE FALLA. 10.1 INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS DE LA CONSECUENCIA. El análisis de la consecuencia en un programa de IBR se ha realizado para proporcionar una distinción entre los equipos de importancia de una falla potencial. En general, un programa de IBR será implementado por inspectores de planta o ingenieros de inspección, que normalmente administrarán riesgos administrando la probabilidad de falla con planes de inspección y mantenimiento. Ellos normalmente no tendrán mucha habilidad para modificar la consecuencia de la falla. Por otro lado, la Administración y el personal

COMIMSA DE C.V.

de seguridad del proceso pueden también desear manejar el lado de la consecuencia por el lado de la ecuación de riesgo. En la Sección 13 son mencionados numerosos métodos para modificar la consecuencia de falla. Para todos estos usuarios, el análisis de la consecuencia es una ayuda para establecer una clasificación de riesgo relativo para las componentes de los equipos. El análisis de la consecuencia debe ser repetible, simplificado, y ser una estimación creíble de lo que pudiera esperarse que suceda si una falla ocurriera en la componente del equipo que está siendo evaluado. Métodos de Análisis de Consecuencias más o menos complejos y métodos detallados pueden ser usados, dependiendo de la aplicación deseada para la evaluación. El método de análisis de consecuencia escogido debería tener una habilidad demostrada para proporcionar el nivel requerido de discriminación entre las componentes de los equipos de más alta y más baja consecuencia. 10.1.1 Pérdida de Contenido. La consecuencia de pérdida del contenido generalmente es evaluada como la pérdida de fluido al ambiente externo. Los efectos de la consecuencia por pérdida del contenido generalmente pueden ser considerados en las categorías siguientes: a.Seguridad e Impacto a la salud. b.Impacto ambiental. c. Pérdidas de Producción. d.Costos de mantenimiento reconstrucción.

y

10.1.2 Otras Fallas Funcionales. Aunque la IBR está principalmente interesada en las pérdidas del contenido, otras fallas funcionales podrían ser incluidas en un estudio de IBR si el usuario lo desea. Otras fallas funcionales pudieran incluir: a. Falla funcional o mecánica de componentes internas del equipo con contenido a presión (por ejemplo, bandejas de la columna, capas de desempeño, elementos de coalescencia, hardware de la distribución, etc.).

API 580, PRACTICA RECOMENDADA b. Falla de tubos en un intercambiador de calor. Nota: Puede haber situaciones en donde la falla de un tubo intercambiador de calor pueda llevar a una pérdida del contenido del intercambiador de calor o del equipo auxiliar. Esto típicamente involucraría la fuga desde el lado de alta presión al lado de baja presión del intercambiador y la subsecuente falla del contenido del lado de presión baja.

c. Falla en el dispositivo de alivio de presión. d.Falla en el equipo rotatorio (por ejemplo,, fuga en sellos, falla del impulsor, etc.). Estas otras fallas funcionales normalmente se cubren dentro de los programas de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC) (RCM) y por consiguiente no están cubiertos en detalle en este documento. 10.2 TIPOS DE CONSECUENCIAS

ANALISIS

DE

Los párrafos siguientes discuten los diferentes alcances para la determinación de consecuencias de falla. Para propósitos de discusión, estos alcances se han categorizado como "cualitativo" o "cuantitativo". Sin embargo, debería ser reconocido que "cualitativo" y "cuantitativo" son puntos extremo de algo continuo en lugar de ser acercamientos distintivos (ver figura 3). 10.2.1 Análisis de las Consecuencias cualitativo Un método cualitativo involucra la identificación de las unidades, sistemas o equipos, y los riesgos que presentan como resultado de las condiciones de operación y fluidos del proceso. En base al conocimiento y experiencia del especialista, las consecuencias de falla (impactos ambientales, a la seguridad, a la salud o a los financieros) pueden ser estimadas separadamente para cada unidad, sistema, grupo de equipos, o componentes de equipos individuales. Para un método cualitativo, una categoría de las consecuencias (tales como "A" hasta "E" o "alto", "medio" o "bajo") son usualmente asignados para cada unidad,

COMIMSA DE C.V.

sistema, agrupación o equipo. Esto puede ser apropiado para asociar un valor numérico, tal como el costo (ver 10.3.2), con cada categoría de la consecuencia. 10.2.2 Análisis Consecuencias

cuantitativo

de

las

Un método cuantitativo involucra usar un modelo lógico bosquejando las combinaciones de eventos para representar los efectos de falla en la gente, propiedades, el negocio y el ambiente. Los modelos cuantitativos usualmente contienen uno o más escenarios de falla estándar o resultados y cálculos de consecuencias de fallas basadas en: a.Tipo de fluido del proceso en el equipo. b.Estado del fluido del proceso dentro del equipo (sólido, líquido, o gas). c. Propiedades claves del fluido de proceso (peso molecular, punto de ebullición, temperatura de auto ignición, energía de ignición, densidad, etc.). d.Variables de operación del proceso tales como temperatura y presión. e.Masa de inventario disponible para la descarga en el evento de una fuga. f. Modo de Falla y el tamaño de la fuga resultante. g.Estado del fluido después de la descarga en condiciones ambientales (sólido, gas, o líquido) Los resultados de un análisis cuantitativo son normalmente numéricos. Las categorías de consecuencias también pueden ser utilizadas para organizar evaluaciones más cuantitativamente en los grupos controlables. 10.3 UNIDADES DE MEDIDA EN ANALISIS DE LA CONSECUENCIA Los diferentes tipos de consecuencias pueden describirse mejor por diferentes medidas. El analista de IBR debería considerar la naturaleza de los riesgos presentes y seleccionar unidades apropiadas de medida. Sin embargo, el analista debe tener presente que las consecuencias resultantes deberían ser comparables, tanto como sea posible, para la subsecuente priorización de riesgo.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA Lo siguiente proporciona algunas unidades de medida de consecuencia que pueden usarse en una evaluación de la IBR. 10.3.1 Seguridad. Las consecuencias de seguridad se expresan a menudo como un valor numérico o caracterizado por una categoría de la consecuencia asociada con la severidad de lesiones potenciales de las que pueden ser el resultado un evento indeseable. Por ejemplo, podrían expresarse consecuencias de seguridad basado en la severidad de una lesión (por ejemplo,, fatalidad, lesión seria, tratamiento médico, primeros auxilios) o expresado como una categoría ligada a la lesión severa (por ejemplo, de la A hasta la E). 10.3.2 Costo. El costo normalmente se usa como un indicador de consecuencias potenciales. Es posible, aunque no siempre creíble, asignar costos para casi cualquier tipo de consecuencia. Las consecuencias típicas que pueden expresarse en "costo" incluyen: a.Pérdida de Producción debido a la razón de reducción o tiempo muerto. b.Despliegue de equipo y personal de respuesta a la emergencia. c. Pérdidas de Producción por una descarga. d.Degradación de la calidad del producto. e.Reemplazo o reparación del equipo dañado. f. Daño de la propiedad externa. g.Limpieza de la descarga o derrame en sitio o en otro lugar. h.Costos de interrupción de negocios (pérdidas de ganancias). i. Pérdida de porcentaje de ventas. j. Lesiones o fatalidades. k. Reclamación de la Tierra. l. Litigios. m. Multas. n.Buenas relaciones. La lista anterior es bastante razonable, pero en la práctica algunos de estos costos no son prácticos ni necesarios de utilizar en una evaluación de la IBR.

COMIMSA DE C.V.

El costo generalmente requiere información medianamente detallada para una evaluación completa. La información tal como el valor del producto, costo del equipo, costos de reparación, recursos del personal y el daño ambiental pueden ser difíciles de deducir y la mano de obra requerida para realizar un análisis de consecuencia financieras completo puede ser limitado. No obstante, el costo tiene la ventaja de permitir una comparación directa de varios tipos de pérdidas en una base común. 10.3.3 Área afectada. El área afectada también se usa para describir consecuencias potenciales en el campo de la evaluación de riesgos. Tal como su nombre implica, el área afectada representa la cantidad de área superficial que experimenta un efecto (dosis tóxica, radiación térmica, sobre presiones de explosión, etc.), mas grandes que un valor limite predefinido. Basado en los valores umbrales escogidos, cualquier cosa, personal, equipo y el medioambiente dentro del área será afectada por las consecuencias del peligro. Para clasificar consecuencias según el área afectada, se supone típicamente que el equipo o personal en riesgo están distribuidos uniformemente a lo largo de la unidad. Un logro más riguroso podría asignar una densidad de población con el tiempo o valor de densidad de los equipos para áreas diferentes de la unidad. Las unidades para la consecuencia del área afectada (pies cuadrados o metros cuadrados) no se traduce rápidamente en nuestra experiencia todos los días y hay un poco de resistencia para usar estas medidas. Esta Tiene, sin embargo, varias características que merecen su consideración. El acercamiento a la área afectada tiene la característica de ser capaz de comparar las consecuencias tóxico y flamables relacionadas al área física impactada por una fuga. 10.3.4 Daño al medioambiente. Las medidas de las consecuencias al medioambiente son las menos desarrolladas entre aquéllas actualmente se usan para la IBR. Una unidad común de medida para el daño del medioambiente no está disponible

API 580, PRACTICA RECOMENDADA en la tecnología actual, haciendo difícil la evaluación de las consecuencias del medioambiente. Los Parámetros típicos usados que proporcionan una medida indirecta del grado de daño al medioambiente son: a.Acres de tierra afectadas por año. b.Millas de playa afectadas por año. c. Número de recursos biológicos o humanos consumidos. El retrato de daño medioambiental casi invariablemente se dirige al costo del uso, en términos de dólares por año, para la pérdida y restauración de recursos medioambientales. 10.4 VOLUMEN DESCARGADO.

DE

FLUIDO

En la mayoría de las evaluaciones de consecuencias, un elemento importante para determinar la magnitud de la consecuencia es el volumen de fluido liberado. El volumen liberado típicamente es derivado de la siguiente combinación: a. Volumen de fluido disponible para la liberación – volumen de fluido en la pieza del equipo y conectado a las componentes del equipo. En teoría, ésta es la cantidad de fluido entre las válvulas de aislamiento que pueden ser cerradas rápidamente. b. El modo de falla. c. La razón de fuga. d. Tiempo de detección y aislamiento. En algunos casos, el volumen liberado será igual que el volumen disponible para la descarga. Normalmente, existen dispositivos de seguridad y procedimientos en el lugar para que la perdida de contenido pueda ser aislada y el volumen liberado será menor que el volumen disponible para la descarga. 10.5 CATEGORÍAS DE CONSECUENCIAS. La falla de la presión en la frontera y la subsecuente liberación de fluidos puede causar daños a la seguridad, a la salud, al medioambiente, en la instalación y en la producción. El analista de la IBR debería considerar la naturaleza de los riesgos y

COMIMSA DE C.V.

asegurarse que los factores apropiados sean considerados para el equipo, sistema, unidad o planta a evaluar. Sin considerar si el análisis realizado es más cualitativo o cuantitativo, los factores principales a usarse en la evaluación de consecuencias de fallas se enlistan a continuación. 10.5.1 Eventos Explosión)

flamables

(Fuego

y

Los eventos flamables ocurren cuando una fuga y la " ignición están presentes. La ignición podría ser a través de una fuente de ignición o por auto ignición. Los eventos flamables pueden ocasionar daño de dos formas: radiación térmica y ondas de sobre presión por explosión. La mayoría de los daños por efectos térmicos tienden a ocurrir a una distancia cercana, pero los efectos por explosión pueden causar daño a una distancia mayor desde el centro de la explosión. Las siguientes son categorías típicas de eventos de fuego y explosión: a.Explosión de nube de Vapor. b.El fuego de Piscina (Charco de Fuego). c. Chorro de Fuego. d.Llamarada Fuego. e.Explosión de vapor por expansión del líquido en ebullición (BLEVE)(EVELE). Las consecuencias de los eventos flamables se derivan típicamente de la combinación de los siguientes elementos: 1. Tendencia inherente a encender. 2. Volumen de fluido liberado. 3. Habilidad de encender a un vapor. 4. Posibilidad de auto ignición. 5. Efectos de Altas Presiones o Elevadas temperaturas de operación. 6. Sistemas de seguridad ingenieriles. 7. Personal y equipos expuestos al daño. 10.5.2 Liberaciones Tóxicas. En la IBR, las liberaciones tóxicas sólo son direccionadas cuando afectan al

API 580, PRACTICA RECOMENDADA personal (del sitio y público). Estas liberaciones pueden causar efectos a distancias mayores que los eventos flamables. Contrarias a las liberaciones flamables, las liberaciones tóxicas no requieren un evento adicional (por ejemplo,, ignición, como en el caso de sustancias flamables) para causar lesiones al personal. El programa de IBR típicamente se enfoca en riesgos por toxicidad aguda que ocasionan un daño inmediato a la salud, en lugar de los riesgos crónicos que se producen con exposiciones de niveles bajos. Las consecuencias tóxicas se derivan típicamente de los siguientes elementos: a.Volumen y toxicidad del fluido liberado. b.Capacidad de dispersión bajo condiciones de ambientales y procesos típicos. c. Sistemas de detección y mitigación. d.Población en la cercanía de la liberación. 10.5.3 Descarga Riesgosas.

de

otros

fluidos

Otras liberaciones de fluidos riesgosos son el interés principal en la evaluación de IBR cuando afectan al personal. Estos materiales pueden causar quemaduras térmicas o químicas si una persona entra contacto con ellos. Los fluidos comunes, incluyendo vapor, el agua caliente, ácidos, y los cáusticos pueden tener una consecuencia contra la seguridad en caso de una liberación y debería ser considerada como parte de un programa de IBR. Generalmente, las consecuencias de este tipo de liberaciones es significativamente mas baja que en las descargas flamables o de la liberación de tóxicos debido a que el área afectada probablemente va a ser mucho más pequeña y la magnitud del riesgo es menor. Los parámetros claves en esta evaluación son: a.Volumen de fluido liberado. b.Densidad del Personal en el área. c. Tipo de fluido y naturaleza de la lesión resultante. d.Seguridad en los sistemas (por ejemplo,, ropa de protección del personal, regaderas, etc.).

COMIMSA DE C.V.

Otras consideraciones en el análisis son: e.Daño Ambiental si el derrame no se contiene. f. Daño del Equipo. Algunos fluidos reactivos, que entran en contacto con el equipo o tubería pueden resultar en deterioros agresivos y fallas. 10.5.4 Consecuencias Ambientales. Las consecuencias ambientales son una componente importante para cualquier consideración del riesgo global en una planta de proceso. El programa de IBR típicamente se enfoca en impactos ambientales inmediatos y agudos, en lugar de los riesgos crónicos derivados de emisiones de bajo nivel. Las consecuencias Ambientales se derivan típicamente de los siguientes elementos: a.Volumen del fluido liberado. b.Habilidad de encender a un vapor. c. Protecciones para contener la fuga. d.Recursos Ambientales afectados. e.Consecuencia legales (por ejemplo, citatorios por violaciones, multas, clausura potencial por autoridades). La liberación de líquidos puede producir contaminación del suelo, agua subterránea y/o agua superficial. Las liberaciones gaseosas son igualmente importantes pero más difíciles de evaluar desde el punto de vista ambiental, se relacionan comúnmente con las restricciones locales y las penalidades por exceder aquellas restricciones. Las consecuencias del daño ambiental son mejor entendidas en costo. El costo puede calcularse como sigue: Costo Ambiental = Costo por limpieza + Multas + Otros costos. El costo por limpieza variará dependiendo de muchos factores. Algunos factores clave son: 1. Tipo de derrame (sobre la tierra, debajo de la tierra, agua superficial, etc.). 2. Tipo de líquido.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA 3. Método de limpieza. 4. Volumen de derrame. 5. Accesibilidad y terreno donde se sitúa el derrame. El costo de las multas de la componente dependerá de las regulaciones y leyes de las jurisdicciones locales y federales aplicables. El otro costo de la componente podrá incluir costos que pueden estar asociados con el derrame tal como litigio de los propietarios de los terrenos u otras partes. Esta componente típicamente es específica en donde se ubica la instalación. 10.5.5 Consecuencias en la producción Las consecuencias en la producción generalmente ocurren con cualquier pérdida del contenido del fluido de proceso y a menudo con una pérdida del contenido del fluido utilizado (agua, vapor, gas combustible, ácidos, cáusticos, etc). Las consecuencias en la producción pueden ser agregadas a o independientes de las consecuencias flamables, tóxicas, riesgosas o ambientales. Las consecuencias principales en la producción para la IBR son financieras. Las consecuencias económicas podrían incluir el valor del fluido del proceso perdido y la interrupción comercial. El costo del fluido perdido puede ser calculado fácilmente multiplicando el volumen liberado por el valor. El cálculo por interrupción comercial es más complejo. La selección de un método específico depende de: a.El alcance y nivel de detalle del estudio. b.La Disponibilidad de datos den la interrupción comercial. Un método simple para estimar las consecuencias de la interrupción comercial es usar la ecuación: Interrupción comercial = Valor Diario de la Unidad Proceso x Tiempo muerto (Días). La Unidad de Valor Diario podría estar en una base de ganancia o renta. La estimación del tiempo muerto podría representar el tiempo requerido para que el equipo regrese a la producción. El Índice Dow de Fuego y Explosión es un método

COMIMSA DE C.V.

típico para estimar el tiempo muerto de servicio después de un fuego o de una explosión. Los métodos más rigurosos para estimar las consecuencias en la interrupción comercial pueden tomar en cuenta factores como: a. Habilidad para compensar equipo dañado (por ejemplo, equipo suplente, redireccionamiento, etc.). b. Potencial para daño a equipo cercano (daños por golpes). c. Potencial para la pérdida de producción a otras unidades. Las circunstancias específicas deberían ser consideradas en el análisis de la interrupción comercial para evitar sobreestimar o desestimar esta consecuencia. Ejemplos de estas consideraciones incluyen: 1. La pérdida de producción puede ser compensada con equipos de reserva o instalaciones sin funcionar. 2. La pérdida de ganancia podría ser compensada si otras instalaciones usan las unidades de salida como suministro o fluido de un proceso. 3. La reparación de daños de bajo costo en los equipos pueden tomar tanto tiempo como si se tuviera un daño de costo mayor. 4. El tiempo muerto puede resultar en una pérdida de clientes o de la participación en el mercado, extendiendo así la pérdida de ganancia más allá de cuando la producción reinicie. 5. La pérdida de piezas difíciles de conseguir o componentes de equipos únicos que pueden exigir de un tiempo extra para obtener reemplazos. 6. Cobertura de seguros. 10.5.6 Impacto en la Reconstrucción y en el Mantenimiento. El impacto en la reconstrucción y en el mantenimiento representa el esfuerzo requerido para corregir la falla y para arreglar o reemplazar los equipos dañados en los eventos subsecuentes (por ejemplo, fuego, explosión). El impacto en la reconstrucción y mantenimiento deberían ser considerados en

API 580, PRACTICA RECOMENDADA un programa de IBR. El impacto en el mantenimiento generalmente va ser medido en términos monetarios y típicamente incluye: a.Reparaciones. b.Reemplazo de Equipo. 11 Determinación del Riesgo, Evaluación y Administración. 11.1 PROPÓSITO. Esta sección describe el proceso de determinar el riesgo por la combinación de los resultados del trabajo hecho como se describió en la Sección 9 y 10. También mantiene pautas para la priorización y evaluación de la aceptabilidad del riesgo con respecto a criterios de riesgo. Este proceso de trabajo lleva a crear e implementar un plan de administración de riesgos. 11.2 DETERMINACIÓN DE RIESGOS. 11.2.1 Determinación de la Probabilidad de una Consecuencia Específica. Una vez que las probabilidades de falla y los modelos de falla han sido determinados para los mecanismos de deterioro pertinentes (ver Sección 9), la probabilidad de cada consecuencia de un escenario creíble debería ser determinada. En otras palabras, la falla por pérdida del contenido puede ser sólo el primer evento en una serie de eventos que llevan a una consecuencia específica. La probabilidad de eventos creíbles que lleven a una consecuencia específica debería ser factorizada dentro de la probabilidad de ocurrencia de la consecuencia específica. Por ejemplo, después de una pérdida del contenido el primer evento puede ser el inicio de o la falla de las protecciones (recubrimiento, alarmas, etc.). El segundo evento puede ser la dispersión, dilución o acumulación del fluido. El tercer evento puede ser la iniciación o la falla para iniciar acciones preventivas (cierre del flujo cercano a fuentes de ignición, neutralización del fluido, etc) y así sucesivamente hasta el evento de consecuencias específicas (fuego, liberación tóxica, lesiones, liberaciones al ambiente, etc.).

COMIMSA DE C.V.

Es importante entender esta vinculación entre la probabilidad de falla y la probabilidad de posibles incidentes resultantes. La probabilidad de una consecuencia específica está ligada a la severidad de la consecuencia y puede diferir considerablemente de la probabilidad de falla del equipo mismo. La Probabilidad de un incidente generalmente disminuye con la severidad del incidente. Por ejemplo, la probabilidad de un evento que produce una fatalidad generalmente es menor que la probabilidad del evento donde se prestarán primeros auxilios o lesiones con tratamiento médico. Es importante entender esta relación. El Personal inexperto en métodos de evaluación de riesgo a menudo ligan la probabilidad de falla con las consecuencias más severas que pueden ser visualizadas. Un ejemplo extremo sería acoplando a la Probabilidad de Falla (PDF) de un mecanismo de deterioro donde el modo de falla es una fuga por un agujero pequeño con la consecuencia de un fuego mayor. Esta unión llevaría a una evaluación de riesgo demasiado conservadora ya que una pequeña fuga raramente llevará a un incendio de proporciones mayores. Cada tipo de mecanismo de deterioro tiene su propio modo(s) de falla característico. Para un mecanismo de deterioro específico, el modo esperado de falla debería ser tomado en cuenta cuando considere la probabilidad de los incidentes en las secuelas de la falla de un equipo. Por ejemplo, las consecuencias esperadas de una fuga pequeña podrían ser muy diferentes de las consecuencias esperadas de una fractura frágil. El ejemplo siguiente sirve para ilustrar cómo la probabilidad de una consecuencia específica podría ser determinada. El ejemplo ha sido simplificado y los números usados son puramente hipotéticos. Suponer que una sección del equipo que contiene hidrocarburos está siendo evaluada. Un árbol de eventos que comienza con una pérdida en el contenido podría ser bosquejado como se muestra en la figura 5.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA Refiriéndose a la ecuación de Riesgo anterior: Riesgo = Probabilidad x Consecuencia. Ahora es posible calcular el riesgo para cada consecuencia específica. La ecuación de riesgo puede ser establecida como: Figura 5. – Ejemplo de árbol de Evento

La probabilidad de la consecuencia específica es el producto de la probabilidad de cada evento que lleva a la consecuencia específica. En el ejemplo, la consecuencia específica evaluada es un fuego. La probabilidad del incendio podría ser: Probabilidad de Fuego = (Probabilidad de Falla) x (Probabilidad de Ignición) Probabilidad de Fuego = 0.001 por año x 0.01 = 0.00001 o 1 x 10-5 por año. La probabilidad de no–fuego abarca dos escenarios (pérdida en el contenido y la no pérdida en el contenido). La probabilidad de no–fuego podría ser: Probabilidad de No–Fuego = (Probabilidad de Falla x Probabilidad de No-Ignición) + Probabilidad de No Falla. Probabilidad de No–Fuego = (0.001 por año x 0.99) + 0.999 por año = 0.99999 por año Nota: La probabilidad de todos los escenarios de consecuencia debe ser igual a 1.0. En el ejemplo, la probabilidad de la consecuencia específica de un fuego (1 x 10-5 por año) más la probabilidad de nofuego (9.9999 x 10-1 por año) es igual a 1.0.

Comúnmente habrá otras consecuencias creíbles, que deberían ser evaluadas. Sin embargo, es a menudo posible determinar una pareja dominante de Probabilidad/Consecuencia, tal que no es necesario incluir en el análisis cada escenario creíble. El juicio ingenieril y la experiencia deberían ser usados para eliminar los casos triviales. 11.2.2 Cálculo del Riesgo.

COMIMSA DE C.V.

Riesgo de una consecuencia específica = (Probabilidad de una consecuencia específica) x (Consecuencia Específica) El riesgo total es la suma de los riesgos individuales para cada consecuencia específica. A menudo el par Probabilidad/Consecuencia será dominante y el riesgo total puede aproximarse al riesgo del escenario dominante. Para el ejemplo mencionado en 11.2.1, si la consecuencia de un incendio se ha sido evaluada en $1 x 107 entonces el riesgo resultante podría ser: Riesgo de Fuego = (1 x 10-5 por año) x ($1 x 107) = $100/año. Si la probabilidad y consecuencia no son expresados como valores numéricos, el riesgo normalmente es determinado graficando la probabilidad y consecuencia en una matriz de riesgo (ver 11.6). Las parejas de Probabilidad y Consecuencia para varios escenarios pueden ser dibujados para determinar el riesgo de cada escenario. Notar que cuando una matriz de riesgo es usada, la probabilidad que va a ser dibujada debería ser la probabilidad de la consecuencia asociada, no la probabilidad de falla. 11.3.- ADMINISTRACIÓN DEL RIESGO, DECISIONES Y NIVELES ACEPTABLES DE RIESGO. 11.3.1 Aceptación de riesgo. La Inspección Basada en Riesgo (IBR) es una herramienta para proporcionar un análisis de los riesgos de pérdida en el contenido del equipo. Muchas compañías tienen criterios de riesgo corporativo que han definido como niveles aceptables y prudentes de seguridad, riesgos ambientales y

API 580, PRACTICA RECOMENDADA financieros. Éstos criterios de riesgo deberían ser usados al tomar decisiones para hacer inspección basada en riesgo. Debido a que cada compañía puede ser diferente en términos de niveles de riesgo aceptables, las decisiones en la administración del riesgo pueden variar entre cada compañía. El análisis del costo-beneficio es una herramienta poderosa que está siendo usada por muchas compañías, gobiernos y autoridades regulatorias como un método en la determinación de la aceptación del riesgo. Los usuarios son referidos a "Una Comparación del Criterio para la Aceptación del Riesgo" por el consejo de Investigación de Recipientes a Presión, para más Información sobre la aceptación del riesgo. La aceptación de riesgo puede variar para riesgos diferentes. Por ejemplo, la tolerancia de un riesgo para un riesgo ambiental puede ser más elevado que para un riesgo de seguridad/salud. 11.3.2 Usando la evaluación del Riesgo en la Inspección y la Planificación del Mantenimiento. El uso de la evaluación de riesgo en la inspección y planeación del mantenimiento es único dentro de la información consecuencial, la cual está tradicionalmente basada en la operación, y de la información de la probabilidad de falla, la cual típicamente está basada en la ingeniería/ mantenimiento/inspección, es combinada para asistir en la planeación del proceso. Parte de este proceso de planificación es determinar qué inspeccionar, como inspeccionar (técnica), y la magnitud de inspección (cantidad). Determinando el riesgo de unidades de proceso, o componentes de los equipos facilita esta actividad, ya que las inspecciones son ahora priorizadas basadas en el valor de riesgo. La segunda parte de este proceso es determinar cuándo inspeccionar el equipo. Entendiendo cómo el riesgo varía con el tiempo facilita esta parte del proceso. Referirse a la Sección 12 para una descripción más detallada de la planeación de la inspección basada en el análisis de riesgo. 11.4 ANALISIS DE SENSIBILIDAD. Entendiendo el valor de cada variable y cómo influye esta en el cálculo de riesgo es

COMIMSA DE C.V.

la clave para identificar qué variables de entrada merecen un escrutinio más profundo contra otras variables que no tienen efectos significativos. Esto es más importante al realizar análisis de riesgos que son de naturaleza más detallada y cuantitativa. El análisis de sensibilidad involucra la revisión de algunas o de todas las variables de entrada al cálculo del riesgo para determinar la influencia global sobre el valor de riesgo de resultante. Una vez que este análisis ha sido realizado, el usuario puede ver qué variables de entrada influyen significativamente en el valor de riesgo. Esas variables de entrada importantes merecen el mayor enfoque o atención. Vale la pena a menudo recoger información adicional de tales variables. Las estimaciones preliminares de probabilidad y consecuencia pueden ser demasiado conservadoras o demasiado pesimistas; por lo tanto, después de recoger la información debería ser enfocada en el desarrollo del análisis de sensibilidad con más detenimiento para las variables de entrada importantes. Este proceso debe finalmente llevar a una reevaluación de las variables de entrada claves. Como tal, la calidad y exactitud del análisis de riesgo deben mejorar. Ésta es una parte importante de la fase de validación de datos de la evaluación de riesgo. 11.5 Suposiciones. A menudo se utilizan suposiciones o estimaciones de valores de entrada cuando la consecuencia y/o probabilidad de los datos de falla no se encuentran disponibles. Incluso cuando se conocen datos existentes, pueden utilizarse estimaciones conservadoras en un análisis inicial, hasta la entrada futura de información de proceso o información sobre la modelación ingenieril, tal como un análisis de sensibilidad. Se aconseja cautela de no ser demasiado conservador, como sobreestimar valores de consecuencias y/o probabilidades de falla ya que inflará innecesariamente los valores calculados de riesgo. Los valores de riesgo presentados en forma sobre estimada pueden confundir a quienes planean la inspección, a la administración y a las aseguradoras, y puede crear una falta de credibilidad para el usuario y el proceso de la IBR.

API 580, PRACTICA RECOMENDADA 11.6 PRESENTACIÓN DEL RIESGO. Una vez que los valores de riesgo se han generado, se pueden entonces presentar en una variedad de formas para comunicar los resultados del análisis a quienes toman decisiones y planean inspecciones. Una meta del análisis de riesgo es comunicar los resultados en un formato común tal que una variedad de personas pueda entender. El uso de una matriz de riesgo o un esquema es de utilidad para lograr ésta meta. 11.6.1 Matriz de riesgo. Para metodologías de Clasificación de riesgos que usan categorías de consecuencia y de probabilidad, presentando resultados en una matriz de riesgo es una forma muy efectiva de comunicar la distribución de riesgos a lo largo de una planta o unidad de proceso sin valores numéricos. Un ejemplo de matriz de riesgo se muestra en Figura 6. En esta figura, las categorías de consecuencia y de probabilidad están arregladas de tal forma que el riesgo más alto es hacia la esquina superior derecha.

probabilidad deben proporcionar la discriminación suficiente entre los componentes a evaluar. Las categorías de riesgo pueden ser asignadas a los cuadros en la matriz riesgo. Un ejemplo de categorización de riesgo (más alto, medio, más bajo) de la matriz de riesgo se muestra en Figura 6. En este ejemplo las categorías de riesgo son simétricas. Ellas también pueden ser asimétricas donde por ejemplo a la categoría de consecuencia le puede ser asignado un peso específico más alto que a la categoría de probabilidad. 11.6.2 Representación del Riesgo. Cuando la mayoría de datos cuantitativos de probabilidad y consecuencia están siendo usados, y donde se muestren los valores de riesgo numéricos es más significativo para los inversionistas, un esquema de riesgo (o gráfico) es usado (Figura 7). Este gráfico se construye semejantemente a la matriz de riesgo en donde el riesgo más alto se traza hacia esquina superior derecha. A menudo una gráfica de riesgo es dibujada usando escalas logarítmicas para un mejor entendimiento de los riesgos relativos de los artículos evaluados. En la gráfica del ejemplo en la Figura 7, se muestran diez piezas de equipos, así como una línea de iso riesgos (línea de riesgo constante). Si esta línea está en el umbral aceptable de riesgo en este ejemplo, entonces las componentes del equipo 1, 2 y 3 deberían ser mitigadas para que su nivel de riesgo resultante caiga por debajo de la línea.

Figura 6. – Ejemplo de una Matriz de Riesgo, Usando las Categorías de Probabilidad y consecuencias para Ilustrar Clasificaciones de Riesgos

Normalmente es deseable asociar valores numéricos con las categorías para proporcionar una guía al personal que realiza la evaluación (por ejemplo, la categoría de probabilidad C va desde 0.001 a 0.01). Pueden usarse diferentes tamaños de matrices (por ejemplo, 5 x 5, 4 x 4, etc.). Sin tener en cuenta la matriz seleccionada, las categorías de consecuencia y de

COMIMSA DE C.V.

Figura 7. – Gráfica de Riesgo Usando Valores Cuantitativos o Valores Numéricos de Riesgo.

11.6.3 Uso de una gráfica de Riesgo o Matriz

API 580, PRACTICA RECOMENDADA

Las componentes de equipos que se ubican hacia la esquina superior derecha de la matriz o gráfica (en los ejemplos presentados) probablemente serán tomados como prioridad para los planes de inspección debido a que estas componentes tienen los riesgos más altos. De igual forma, las componentes que se ubican hacia la esquina inferior izquierda de la gráfica (o matriz) tenderán a tomar una prioridad más baja porque estos artículos tienen el nivel de riesgo más bajo. Una vez que la gráfica se ha completado, la gráfica de riesgo (o matriz) puede entonces ser usada como una herramienta de monitoreo durante el proceso de Jerarquización. 11.7 ESTABLECIENDO ACEPTABLES DE RIESGO.

UMBRALES

Después de que el análisis de riesgo se ha realizado, y los valores de riesgo graficados, el proceso de evaluación de riesgo comienza. Las gráficas de riesgo y matrices pueden usarse para verificar, e inicialmente identificar los equipos y componentes con riesgo más alto, intermedio y más bajo. El equipo también puede ser clasificado (prioritizado) en forma tabular de acuerdo a su valor de riesgo. Pueden ser desarrollados umbrales que dividan la gráfica de riesgo, matriz o tabla en las regiones aceptables e inaceptables de riesgo. Las restricciones de éstos umbrales se ve influenciada por criterios de seguridad corporativa, de riesgo y políticas financieras. Las regulaciones y leyes también pueden especificar o ayudar en la identificación de los umbrales de riesgo aceptables. La reducción de algunos riesgos a un nivel aceptable puede no ser práctico debido a la tecnología y restricciones de costos. Un criterio tal como "Tan bajo como

COMIMSA DE C.V.

razonablemente Práctico" (ALARP por sus siglas en inglés) (TBCRP), puede ser utilizado por los administradores de riesgos en equipos donde se necesite. 11.8 Administración del Riesgo. Basado en la clasificación de componentes y umbrales de riesgo, el proceso de administración del riesgo empieza. Para riesgos que se juzgan como aceptables, ninguna mitigación ó acción pueden ser requeridas. Para riesgos considerados como inaceptable y por lo tanto requieran de la mitigación, hay varias categorías de mitigación que deberían ser consideradas: a.Retiro de Operaciones (Cierre): ¿Es el equipo realmente necesario para resistir una unidad en operación? b.Supervisión de Inspección/condicion: ¿Puede un programa de inspección costo–beneficio, con reparaciones como resultados de la inspección, ser implementado los cuales reducirán riesgos en un nivel aceptable? c. Mitigación de las Consecuencias: ¿Pueden ser tomadas acciones para disminuir las consecuencias relacionadas a una falla del equipo? d.Mitigación de las Probabilidades: ¿Pueden ser tomadas acciones para disminuir la probabilidad de falla, tales como cambios metalúrgicos o rediseños de equipo? Las decisiones de la administración del riesgo ahora pueden ser hechas como la acción(es) tomadas por la mitigación. La administración/mitigación del riesgo del riesgo son cubiertas en las Secciones 12 y 13.