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Análise e Gerenciamento de Risco Outubro de 2012.

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Apresentação em tema: "Análise e Gerenciamento de Risco Outubro de 2012."— Transcrição da apresentação:

1 Análise e Gerenciamento de Risco Outubro de 2012

2 Risco Risco = Probabilidade x Severidade

3 Análise de Risco Acidentes podem acontecer em qualquer lugar. Objetivo: Identificar o problema antes que ele se torne um problema de verdade! Algumas medidas simples em tempo de projeto podem se tornar muito complicadas depois que a planta está montada.

4 Análise de Risco Quando identificar os perigos? Durante o projeto Partida Operação

5 Análise de Risco Uma visão geral

6 Análise de Risco Para cada planta química é fundamental responder as seguintes perguntas: 1)Quais são os perigos ou fontes de perigo? 2)O que pode dar errado e como? 3)Quais as chances disso ocorrer? 4)Quais as consequências? Isso pode levar tempo, mas precisa ser feito corretamente.

7 Análise de Risco DUTOVIA

8 Análise de Risco Altas pressões Material inflamável Material tóxico Para cada planta química é fundamental responder as seguintes perguntas: 1)Quais são os perigos ou fontes de perigo? 2)O que pode dar errado e como? 3)Quais as chances disso ocorrer? 4)Quais as consequências? DUTOVIA

9 Análise de Risco Para cada planta química é fundamental responder as seguintes perguntas: 1)Quais são os perigos ou fontes de perigo? 2)O que pode dar errado e como? 3)Quais as chances disso ocorrer? 4)Quais as consequências? DUTOVIA Vazamento de pequeno porte ocasionado por um pequeno furo Vazamento severo causado pelo rompimento total da tubulação Falha em um sensor. São os cenários.

10 Análise de Risco Para cada planta química é fundamental responder as seguintes perguntas: 1)Quais são os perigos ou fontes de perigo? 2)O que pode dar errado e como? 3)Quais as chances disso ocorrer? 4)Quais as consequências? DUTOVIA Vazamento de pequeno porte ocasionado por um pequeno furo: pequena para dutovias novas, aumenta com o tempo e a ausência de manutenção Vazamento severo causado pelo rompimento total da tubulação: remota para duto instalados em áreas planas. Maior para dutos em morros e regiões sujeitas a deslizamentos. Nula a chance de terremoto, baixa a chance de terrorismo. Falha em um sensor: elevada devido ao alto número de sensores instalados, sensores em áreas remotas.

11 Análise de Risco Para cada planta química é fundamental responder as seguintes perguntas: 1)Quais são os perigos ou fontes de perigo? 2)O que pode dar errado e como? 3)Quais as chances disso ocorrer? 4)Quais as consequências? DUTOVIA Vazamento de pequeno porte: pequena ou média contaminação, perda de material, baixa possibilidade de incêndio. Especialmente danoso se ocorrer próximo a rios. Vazamento severo: grande contaminação, grande perda de material, elevada chance de causar incêndio. Falha em um sensor: geração falsos alarmes, dificuldade operacional.

12 Análise de Risco Para cada planta química é fundamental responder as seguintes perguntas: 1)Quais são os perigos ou fontes de perigo? 2)O que pode dar errado e como? 3)Quais as chances disso ocorrer? 4)Quais as consequências? TROCADOR DE CALOR

13 Aprenda com o passado...

14

15 Análise de Risco Identificação de perigos é função inúmeros fatores

16 Análise de Risco Identificação de perigos é função inúmeros fatores Falha de sensor: Probabilidade de ocorrer: elevada Conseqüências: pequenas ou nulas Falha de sensor: Probabilidade de ocorrer: elevada Conseqüências: pequenas ou nulas Queda de avião: Probabilidade de ocorrer: baixa Conseqüências: severas Queda de avião: Probabilidade de ocorrer: baixa Conseqüências: severas Vazamento pequeno: Probabilidade de ocorrer: média Conseqüências: médias Vazamento pequeno: Probabilidade de ocorrer: média Conseqüências: médias Terremoto: Probabilidade de ocorrer: baixa Conseqüências: severas Terremoto: Probabilidade de ocorrer: baixa Conseqüências: severas Sabotagem / Terrorismo: Probabilidade de ocorrer: ??? Conseqüências: severas Sabotagem / Terrorismo: Probabilidade de ocorrer: ??? Conseqüências: severas Balas perdidas: Probabilidade de ocorrer: ??? Conseqüências: severas Balas perdidas: Probabilidade de ocorrer: ??? Conseqüências: severas

17 Análise de Risco Identificação de perigos é função inúmeros fatores É importante considerar sempre os cenários mais graves. Mas eles precisam ser críveis! É importante considerar sempre os cenários mais graves. Mas eles precisam ser críveis! Como definir o que é real e o que é exagero? Como definir o que é real e o que é exagero?

18 Análise de Risco Identificação de perigos é função inúmeros fatores Aceitabilidade de risco é função de inúmeros fatores

19 Análise de Risco Identificação de perigos é função inúmeros fatores Aceitabilidade de risco é função de inúmeros fatores Probabilidade Severidade A B C D Risco = f ( severidade, probabilidade )

20 Análise de Risco Risco = f ( severidade, probabilidade )

21 Análise de Risco Isorrisco Probabilidade Severidade A B C D Probabilidade Severidade A B C D Risco

22 Análise de Risco Identificação de perigos é função inúmeros fatores Aceitabilidade de risco é função de inúmeros fatores Probabilidade Severidade A B C D Risco aceitável? Caso sim: não preciso modificar nada Caso não: modificar o processo, a operação, o plano de emergência, etc... Caso não: modificar o processo, a operação, o plano de emergência, etc...

23 Análise de Risco Problema da realidade mutante Probabilidade Severidade Curva de Risco Aceitável Aceitável Não Aceitável Probabilidade Severidade Aceitável Não Aceitável Probabilidade Severidade Aceitável Não Aceitável Inauguração Décadas depois...

24 Análise de Riscos

25 ALARP Conceito de ALARP As Low as Reasonably Practicable Risk

26 ALARP Conceito de ALARP Engenharia de Processos Upstream 26

27 Análise de Risco Engenharia de Processos Upstream27 Engenharia de Processos Upstream

28 Análise de Risco 28 Risco aceitável ou não? Profissional A x Profissional B Empresa A x Empresa B Pressões diversas: econômica, política, social, acionistas, grandes consumidores Pressões diversas: econômica, política, social, acionistas, grandes consumidores Legislação Localização geográfica da planta Mercado onde está atuando Consumidores Seguradoras Financiadoras

29 Análise de Risco Risco aceitável ou não? Operar com risco ou não operar?

30 Análise de Risco

31 Limitado pelo tamanho das aeronaves Sem limites

32 Análise de Risco explosões podem se tornar um grande problema. Embora incêndios sejam mais frequentes...

33 Análise de Risco Liberações tóxicas podem ir realmente longe

34 Análise de Risco Reduzindo o risco Probabilidade Severidade Investir em reduzir a severidade (inventário, disposição espacial, medidas de remediação) Investir em reduzir a probabilidade (ex: redundância, manutenção, etc)

35 Análise de Risco Reduzindo o risco 35 Probabilidade Severidade Investir em reduzir a severidade (inventário, disposição espacial, medidas de remediação) Investir em reduzir a probabilidade (ex: redundância, manutenção, etc) Acidente na Venezuela. A proximidade entre as instalações industriais e as residências aumenta a severidade do cenário.

36 Análise de Risco Reduzindo o risco Probabilidade Severidade Investir em reduzir a severidade (inventário, disposição espacial, medidas de remediação) Investir em reduzir a probabilidade (ex: redundância, manutenção, etc) Probabilidade Investir em reduzir a probabilidade (ex: redundância, manutenção, etc) Operação Normal Equipamento 1 Equipamento 2 Acidente Redundância

37 Análise de Risco Alguns métodos de interesse Check-Lists HAZOP APP / APR Árvore de falha

38 Análise de Risco Check List Lista de itens ou áreas que podem ocasionar problemas e precisam ser checados. A lista serve para que o projetista, engenheiro ou operador não se esqueça de um determinado item que é crítico para a segurança do processo. A lista serve para que o projetista, engenheiro ou operador não se esqueça de um determinado item que é crítico para a segurança do processo.

39 Análise de Risco Check List Check-list antes de viajar de carro: pressão dos pneus-caixa de ferramentas -nível do óleo-triangulo e macaco -nível da gasolina-mapa -faróis e luzes de freio-documentação do carro -limpador de parabrisa-documentação do motorista -estepe-celular com carga

40 Análise de Risco Check List Plantas químicas tem check-lists com centenas de milhares de itens. Melhor classificar por equipamento, tarefa ou função. Plantas químicas tem check-lists com centenas de milhares de itens. Melhor classificar por equipamento, tarefa ou função. -por setor da planta (FCC, HDT, etc), -por equipamento (trocador de calor, bomba, reator, etc) -por atividade (partida, parada programada, parada de emergência, etc) -por tipo de projeto (novo, desgargalamento, adaptação, etc)

41 Análise de Risco Check List -etapa de projeto: lembrar e avaliar itens relevantes para segurança da planta -partida: sequência de itens que devem ser checados durante a partida da planta -operação: áreas ou equipamentos que demandam verificações periódicas ou a cada novo ciclo de operação (batelada). -shutdown -etapa de projeto: lembrar e avaliar itens relevantes para segurança da planta -partida: sequência de itens que devem ser checados durante a partida da planta -operação: áreas ou equipamentos que demandam verificações periódicas ou a cada novo ciclo de operação (batelada). -shutdown Aplicações:

42 Análise de Risco Check List O operador não deve memorizar os passos ou itens a serem checados. Nem mesmo mudar a ordem destes. Deve seguir a Check List. O operador não deve memorizar os passos ou itens a serem checados. Nem mesmo mudar a ordem destes. Deve seguir a Check List. O Check List para cenários de resposta de emergência deve ser rápido, objetivo e começar pelo que interessa. O Check List para cenários de resposta de emergência deve ser rápido, objetivo e começar pelo que interessa.

43 Análise de Risco Exemplo de Check List para PROJETO

44 Análise de Risco Exemplo de Check List para PROJETO

45 Análise de Risco Check List Ajudam a identificar perigos e a tomar medidas reduzam ou eliminem problemas. Mas NÃO podem substituir estudos mais detalhados sobre os perigos associados ao processo! Em resumo...

46 Análise de Risco Métodos Qualitativos Métodos Quantitativos Eu acho que... Sentimento Experiência profissional Subjetividade Dados numéricos Estatística Base histórica Condições operacionais Manutenção Falsa sensação de precisão

47 Análise de Risco Métodos Qualitativos Eu acho que... Sentimento Experiência profissional Subjetividade

48 Análise de Risco Métodos Quantitativos Dados numéricos Estatística Base histórica Condições operacionais Manutenção Falsa sensação de precisão

49 Análise de Risco Métodos Qualitativos APP HAZOP APR HAZID

50 Análise de Risco Métodos Qualitativos Podem ser tão simples quanto a empresa queira ou tão complexos quanto ela necessita! Podem ser tão simples quanto a empresa queira ou tão complexos quanto ela necessita! APP HAZOP Complexidade Tempo

51 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) É uma análise preliminar, realizada antes de um estudo mais completo. É uma análise preliminar, realizada antes de um estudo mais completo. Visa selecionar os principais perigos e as principais áreas de risco de uma unidade. Visa selecionar os principais perigos e as principais áreas de risco de uma unidade.

52 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) APP (APR) Análise Preliminar de Perigo (Avaliação) (Risco) PerigoCausasEfeitosModo de detecção Categoria da severidade Categoria de frequencia RecomendaçõesNº

53 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) A APP pode ser realizada de inúmeros modos, sendo o mais comum a classificação dos perigos identificados em relação à frequência e à severidade: PerigoCausasEfeitosModo de detecção Categoria da severidade Categoria de frequencia RecomendaçõesNº

54 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Ajuda muito separar o processo em sub-sistemas, criando cenários específicos. Ajuda muito separar o processo em sub-sistemas, criando cenários específicos. É fundamental compreender bem o processo, as propriedades físico-químicas dos compostos, o funcionamento dos equipamentos, etc.

55 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Perigos ou Cenários identificados Principais causas Número do Cenário PerigoCausasEfeitosModo de detecção Categoria da severidade Categoria de frequencia RecomendaçõesNº

56 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Perigo Perigos identificados Exemplos: Liberações: Grande ou pequena liberação de Líquido, gás ou vapor inflamável. Grande ou pequena liberação de Líquido, gás ou vapor tóxico. Grande ou pequena liberação de Líquido, gás ou vapor corrosivo.

57 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Perigo Perigos identificados Exemplos: Operacionais: Aumento descontrolado de pressão Aumento descontrolado de tempe- ratura Reação sem controle Reação indesejada

58 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Causas Principais causas Exemplos: Vazamentos em dutos Vazamentos em equipamentos Falhas em utilidades (ex: vapor) Falha de software supervisório Falha de controle Falha de instrumentos Falha de válvula Falha de equipamento (ex: bomba) Falha em sist de emerg (ex: valv de alívio) Erro humano Sabotagem Reagente errado Contaminante

59 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Efeitos Exemplos: Incêndios: Grande ou pequeno em líquido inflamável Grande ou pequeno em gás inflamável Explosões: BLEVE Explosão de nuvem de vapor Explosão de pó Contaminação do solo Contaminação da água Contaminação do ar Principais efeitos

60 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Modo de detecção Exemplos: Alarmes LOLO, LO, HI, HIHI (temperatura, vazão, pressão, densidade) Detector de gás tóxico Detector de gás explosivo Operador (odor, visual, ruído) Sist detector de vazamento Não detectável Principais modos de detecção

61 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Perigo Identificado Causas E OU Efeitos E Causas e Efeitos podem não ser lineares OU

62 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Um mesmo cenário, para ocorrer, pode depender de uma sequência de falhas (E) ou de uma falha ou outra (OU). Causas e Efeitos podem não ser lineares Perigo Identificado Causas E OU Efeitos E OU

63 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Severidade PerigoCausasEfeitosModo de detecção Categoria da severidade Categoria de frequencia RecomendaçõesNº Frequência

64 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Severidade: Categoria I : desprezível. Potencial para causar pequenos danos as instalações e ao meio ambiente. Prejuízo menor que 10 mil dólares Categoria II: marginal. Potencial de causar danos leves a seres humanos, poluição localizada remediável com poucos recursos, danos localizados as instalações com baixo comprometimento da produção. Prejuízo menor que 100 mil dólares. Categoria III: crítica. Potencial para gerar vítimas fatais, grandes danos ao meio ambiente ou às instalações. Potencial para causar situações que exigem ações imediatas para evitar catástrofes. Prejuízo menor que 1 milhão de dólares.

65 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Severidade: Categoria IV, catastrófica. Potencial para causar danos irreparáveis ou de elevado custo de reparação ao meio ambiente ou as instalações industriais. Potencial de gerar vítimas fatais. Prejuízo superior a 1 milhão de dólares.

66 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Adapte os valores para o porte da sua empresa!

67 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Esses números servem de referência! O método é qualitativo. Esses números servem de referência! O método é qualitativo.

68 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Como definir a severidade? Modelos Análise de caso real Experimental ou Teórica?

69 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Equipes buscam 19 pessoas desaparecidas

70 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Severidade: Três prédios destruídos, 20 mortos. Mérito? Sorte? Logo, essa é a severidade de um cenário como esse!

71 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Severidade: Três prédios destruídos, 20 mortos. Logo, essa é a severidade de um cenário como esse! Será esse o cenário crítico mais crível? Será esse o cenário crítico mais crível? Mérito? Sorte?

72 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Frequência: Categoria A, Remota. Freqüência f < 10-3 ocorrências/ano Não deverá ocorrer durante a vida útil da instalação Categoria B, Improvável. Freqüência f < 10-2 ocorrências/ano Muito pouco provável, mas possível. Categoria C, Provável. Freqüência f < 10-1 ocorrências / ano Improvável, mas de ocorrência possível durante a vida útil da planta Categoria D, Freqüente. Freqüência f > 10-1 ocorrências / ano Poderá ocorrer várias vezes durante a vida útil da planta.

73 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Frequência: Atenção: um cenário, para ocorrer, pode depender de uma sequência de falhas (E) ou de uma falha ou outra (OU). Nesse caso, calcular a frequência total. Esses números servem de referência! Esse método é qualitativo. Esses números servem de referência! Esse método é qualitativo. Atenção!

74 Anál Severidade por Stolzer, Halford e Goglia (2011):

75 Análise de Risco Frequência por Stolzer, Halford e Goglia (2011):

76 Análise de Risco 76 Severidade por Nolan (2008):

77 Análise de Risco

78 Frequência por Nolan (2008):

79 Análise de Risco Matriz de Risco SeveridadeFrequência Matriz de Categoria de Riscos

80 Análise de Risco Matriz de Risco 1234 DRNCRMRC CRNCRMRC BRNC RMRC ARNC RM Frequência Severidade

81 Análise de Risco Matriz de Risco 1234 DRNCRMRC CRNCRMRC BRNC RMRC ARNC RM Frequência Severidade Em geral a matriz é 4x4 ou 5x5 Em geral a matriz é 4x4 ou 5x5

82 Análise de Risco Matriz de Risco RC: risco crítico RM: risco moderado RNC: risco não crítico 1234 DRNCRMRC CRNCRMRC BRNC RMRC ARNC RM Frequência Severidade Os cenários identificados como RC e RM são alvo de estudos mais detalhados de modo a minimizar os seus riscos.

83 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP)

84 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP)

85 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Cada hipótese é uma linha, com seus próprios efeitos, severidade, probabilidade e risco. As demais classes são separadas pelo Perigo e não pela hipótese. Cada hipótese é uma linha, com seus próprios efeitos, severidade, probabilidade e risco. As demais classes são separadas pelo Perigo e não pela hipótese.

86 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Cada hipótese é uma linha, com seus próprios efeitos, severidade, probabilidade e risco. As demais classes são separadas pelo Perigo e não pela hipótese. Cada hipótese é uma linha, com seus próprios efeitos, severidade, probabilidade e risco. As demais classes são separadas pelo Perigo e não pela hipótese. Embora não seja obrigatório, esse procedimento de dividir os efeitos, severidade e probabilidade por hipótese é muito usado quando irá ser realizada uma análise quantitativa depois. Embora não seja obrigatório, esse procedimento de dividir os efeitos, severidade e probabilidade por hipótese é muito usado quando irá ser realizada uma análise quantitativa depois.

87 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Cada hipótese é uma linha, com seus próprios efeitos, severidade, probabilidade e risco. As demais classes são separadas pelo Perigo e não pela hipótese. Cada hipótese é uma linha, com seus próprios efeitos, severidade, probabilidade e risco. As demais classes são separadas pelo Perigo e não pela hipótese. Essa divisão porém não explicita as causas de cada hipótese (se diferentes), os métodos de detecção e as medidas preventivas. Essa divisão porém não explicita as causas de cada hipótese (se diferentes), os métodos de detecção e as medidas preventivas.

88 Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP)

89 Análise de Risco Reflexões finais Sorte ou azar nos eventos reais Se tudo é severo, qual a prioridade? Problema do altamente seguro (aeronáutica e nuclear) O que é crível? Se o evento já ocorreu no passado, qual sua probabilidade?

90 Análise de Risco HAZOP

91 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) O HAZOP tem sido usado com grande sucesso há aproximadamente 40 anos com o objetivo de identificar os perigos causados pelos desvios da intenção de projeto.

92 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) A análise de HAZOP investiga como uma planta, setor ou equipamento pode se desviar da intenção de projeto. Para tanto empregam-se palavras guias as variáveis de projeto. O HAZOP investiga as causas e consequências deste desvio de projeto, oferecendo sugestões para que tais desvios não ocorram.

93 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Palavras-guia Negação da intenção de projeto no parâmetro de processo. Exemplo: nenhuma vazão na linha de reciclo A1 durante o enchimento do reator. Nenhum: Acréscimo quantitativo no parâmetro de processo. Exemplo: maior temperatura no sensor TT051. Mais: Decréscimo quantitativo no parâmetro de processo. Exemplo: menor temperatura no sensor TT051. Menos:

94 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Palavras-guia Parâmetro em sentido oposto. Exemplo: vazão reversa na linha de reciclo Y01. Reverso:

95 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Em parte: Decréscimo qualitativo no parâmetro de processo. Exemplo: -parte da corrente sofreu vaporização (escoamento bifásico) Também: Acréscimo qualitativo no parâmetro de processo Outro: Substituição do parâmetro Exemplo: outra reação Antes: Etapa de um processo sequencial iniciada antes do tempo Depois: Etapa de um processo sequencial iniciada depois do tempo

96 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) NenhumMaisMenosReversoOutroAntesDepois VazãoXXXXXX TemperaturaXXXX PressãoXXXX ComposiçãoXXXX ReaçãoXXXXXX AbsorçãoXXX SeparaçãoXXX ViscosidadeXXXX Marcar TODOS os desvios possível para a planta ou equipamento analisado. Marcar TODOS os desvios possível para a planta ou equipamento analisado.

97 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Outros termos importantes: Parâmetro de processo: Refere-se a variável que está sendo avaliada. Exemplo: temperatura, pressão, vazão, densidade... Nó: Trecho específico, em geral um ponto da tubulação, ou um tanque, no qual os parâmetros de processo foram definidos em tempo de projeto. Desvio: Mudanças nas condições de projeto. Intenção: Condições originais de projeto

98 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) 98 HAZOP Sistemático Mecânico Busca avaliar TODOS os desvios possíveis.

99 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Sequência sugerida: -coleta de informações detalhadas sobre o processo -selecionar trechos, unidades ou equipamentos -marcar os nós e suas especificações de projeto (intenção) -escolher os parâmetros relevantes do nó -aplicar todas as palavras-guia adequadas -registrar as causas, consequências e perigos dos desvios -fazer recomendações simples, úteis, diretas e específicas

100 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) 100 Fluxograma (HB1) Unidade (XYZ) Nó (Vaso A1) Parâmetro (Nível) Palavras-chave (maior)

101 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability)

102 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Recomendações típicas: -modificação ou revisão do projeto original -adição de indicador visual -adição de alarme -adição de sistema de intertravamento -mudança no procedimento -aumentar a frequência de manutenção preventiva -melhorar as proteções de incêndio e explosão

103 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Recomendações típicas: -modificação ou revisão do projeto original -adição de indicador visual -adição de alarme -adição de sistema de intertravamento -mudança no procedimento -aumentar a frequência de manutenção preventiva -melhorar as proteções de incêndio e explosão Atenção: Seja sempre específico: -adição de indicador visual de nível do tanque TQ09 -manutenção preventiva a cada 30 dias -alarme de alta caso a temperatura do sensor TT56 ultrapasse 55ºC Atenção: Seja sempre específico: -adição de indicador visual de nível do tanque TQ09 -manutenção preventiva a cada 30 dias -alarme de alta caso a temperatura do sensor TT56 ultrapasse 55ºC

104 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Exemplo:

105 Nó 2:

106 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Decidindo o posicionamento dos nós Tendência natural no início, marcar uma série de nós. Inclusive em tubulações. Tendência natural no início, marcar uma série de nós. Inclusive em tubulações.

107 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Decidindo o posicionamento dos nós Nó Os nós em tubulações muitas vezes vão demandando esforço excessivo e retornam poucos resultados práticos. Tendência de observar equipamentos. Os nós em tubulações muitas vezes vão demandando esforço excessivo e retornam poucos resultados práticos. Tendência de observar equipamentos.

108 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Decidindo o posicionamento dos nós Nó Os nós em tubulações muitas vezes vão demandando esforço excessivo e retornam poucos resultados práticos. Tendência de observar equipamentos. Os nós em tubulações muitas vezes vão demandando esforço excessivo e retornam poucos resultados práticos. Tendência de observar equipamentos. Porém o HAZOP fica mais difícil de ser realizado. Equipamentos são mais complexos de serem analisados. Porém o HAZOP fica mais difícil de ser realizado. Equipamentos são mais complexos de serem analisados.

109 Análise de Risco HAZOP

110 Análise de Risco

111 HAZOP (hazards and operability)

112 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability)

113 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) O HAZOP pode ser usado na fase de projeto, mas também é realizado periodicamente (ex: 10 anos) na planta. O HAZOP pode ser usado na fase de projeto, mas também é realizado periodicamente (ex: 10 anos) na planta. Alguns autores recomendam realizar um novo HAZOP após as modificações terem sido implementas. As correções podem gerar problemas novos. Alguns autores recomendam realizar um novo HAZOP após as modificações terem sido implementas. As correções podem gerar problemas novos.

114 Análise de Risco Muitas vezes a documentação só está disponível no dia de começar. Ou sofre constantes modificações nas vésperas. Ou não corresponde a realidade (plantas antigas e com diversas modificações). Muitas vezes a documentação só está disponível no dia de começar. Ou sofre constantes modificações nas vésperas. Ou não corresponde a realidade (plantas antigas e com diversas modificações).

115 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) HAZOP não se aprende apenas nos livros, a prática é etapa fundamental.

116 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Após uma metodologia longa e cansativa, gerar documentos formais é uma obrigação!

117 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Manter a coerência entre os vários HAZOPs da empresa seria importante. Quando a empresa é grande demais, manter a coerência pelo menos entre unidades e plantas localizadas em um mesmo complexo. Manter a coerência entre os vários HAZOPs da empresa seria importante. Quando a empresa é grande demais, manter a coerência pelo menos entre unidades e plantas localizadas em um mesmo complexo.

118 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Evitar o cansaço é fundamental. Melhor trabalhar 4 ou 5 horas por dia no Estudo, e não 8 horas. Ao final de 8 horas podemos aceitar apenas para seguir em frente, ou tentar simplificar excessivamente os cenários levantados. Evitar o cansaço é fundamental. Melhor trabalhar 4 ou 5 horas por dia no Estudo, e não 8 horas. Ao final de 8 horas podemos aceitar apenas para seguir em frente, ou tentar simplificar excessivamente os cenários levantados.

119 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) A metodologia serve para tornar o processo mais seguro, não para aumentar a produção. Manter o foco é fundamental. A metodologia serve para tornar o processo mais seguro, não para aumentar a produção. Manter o foco é fundamental.

120 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Falhas simultâneas são críveis? Ou está complicando e criando cenários irreais? Falhas simultâneas são críveis? Ou está complicando e criando cenários irreais?

121 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability)

122 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Embora existam relatos de estudos que envolvem mais de 30 pessoas... Embora existam relatos de estudos que envolvem mais de 30 pessoas...

123 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability)

124 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability)

125 Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Atribuir responsabilidade é a única forma de garantir que algo ocorra. Atribuir responsabilidade é a única forma de garantir que algo ocorra.

126 Análise de Risco Métodos Quantitativos Árvore de Falhas Árvore de Eventos Introdução aos conceitos básicos

127 Análise de Risco Taxa de Falha Introdução aos conceitos básicos Baseia-se no tempo médio que um determinado equipamento falha. Ou seja, caso o equipamento A falhe a cada 2 anos. Temos que a taxa de falha é de 0.5 falhas/ano. Baseia-se no tempo médio que um determinado equipamento falha. Ou seja, caso o equipamento A falhe a cada 2 anos. Temos que a taxa de falha é de 0.5 falhas/ano.

128 Análise de Risco Taxa de Falha Introdução aos conceitos básicos Baseia-se no tempo médio que um determinado equipamento falha. Ou seja, caso o equipamento A falhe a cada 2 anos. Temos que a taxa de falha é de 0.5 falhas/ano. Baseia-se no tempo médio que um determinado equipamento falha. Ou seja, caso o equipamento A falhe a cada 2 anos. Temos que a taxa de falha é de 0.5 falhas/ano. Bases de dados universais Bases de dados da empresa Bases de dados do fabricante Experiência profissional Dados de laboratório

129 Análise de Risco Taxa de falha: falhas/tempo Confiabilidade: Probabilidade de falha:

130 Análise de Risco Taxa de falha: falhas/tempo Embora muitas vezes considerada constante, a taxa de falha varia com o tempo:

131 Análise de Risco Lógica E e OU Acidentes decorrem de uma cadeia de eventos. Logo a probabilidade deles ocorrerem está relacionada com a probabilidade de cada um dos eventos da cadeia também ocorrer. Equipamentos Redundantes: Falha no Equipamento 1 e Falha no Equipamento 2 gera Falha no Sistema. Equipamentos fundamentais e únicos: Falha no Equipamento 1 ou Falha no Equipamento 2 gera Falha no Sistema. Equipamentos Redundantes: Falha no Equipamento 1 e Falha no Equipamento 2 gera Falha no Sistema. Equipamentos fundamentais e únicos: Falha no Equipamento 1 ou Falha no Equipamento 2 gera Falha no Sistema.

132 Lógica E e OU Equipamentos Redundantes: Falha no Equipamento 1 e Falha no Equipamento 2 gera Falha no Sistema. Equipamentos fundamentais e únicos: Falha no Equipamento 1 ou Falha no Equipamento 2 gera Falha no Sistema. Equipamentos Redundantes: Falha no Equipamento 1 e Falha no Equipamento 2 gera Falha no Sistema. Equipamentos fundamentais e únicos: Falha no Equipamento 1 ou Falha no Equipamento 2 gera Falha no Sistema.

133 Análise de Risco Reator Sensor de Pressão ReatorSistema de controle de pressão Sistema de alarme Válvula Equipamentos instalados em série causam falhas do tipo ou : Equipamentos instalados em paralelo resultam em falhas do tipo e : Lógica E e OU Controlador Válvula de alívio

134 Análise de Risco Reator Sensor de Pressão ReatorSistema de controle de pressão Sistema de alarme Válvula Equipamentos instalados em série causam falhas do tipo ou : Equipamentos instalados em paralelo resultam em falhas do tipo e : Lógica E e OU Controlador Válvula de alívio Atenção: cada um deles deve ser Independente, tanto física quanto elétrica e eletronicamente. Atenção: cada um deles deve ser Independente, tanto física quanto elétrica e eletronicamente.

135 Análise de Risco ReatorSistema de controle de pressão Sistema de alarme Equipamentos instalados em paralelo resultam em falhas do tipo e : Lógica E e OU Válvula de alívio São os sistemas redundantes

136 Análise de Risco Reator Sensor de Pressão Válvula Equipamentos instalados em série causam falhas do tipo ou : Controlador Falha no sensor de pressão Falha no controlador Falha na válvula OU Falha no sistema de controle de pressão

137 Análise de Risco ReatorSistema de controle de pressão Sistema de alarme Equipamentos instalados em paralelo resultam em falhas do tipo e : Válvula de alívio Falha no controle de pressão Falha no Sistema de alarme Falha na válvula de alívio E Falha no sistema de proteção contra aumento de pressão

138 E indica dois eventos de algum modo simultâneos. Mas isso não significa que ambos comecem no mesmo momento!

139 Tanque Disco de ruptura Válvula de alívio E indica dois eventos de algum modo simultâneos. Mas isso não significa que ambos comecem no mesmo momento! Explosão

140 Análise de Risco 140 Matemática E e OU Falha no Equipamento 1 Falha no Equipamento 2 E E P1 R1 P2 R2 Probabilidade:Confiabilidade total:

141 Análise de Risco 141 Matemática E e OU Falha no Equipamento 1 Falha no Equipamento 2 E E P1 R1 P2 R2 Probabilidade:Confiabilidade total: Como a probabilidade é um número menor que 1, o produtório resulta em um número menor que o menor dos termos. Logo, o E reduz a probabilidade total de falhas, justificando o uso de sistemas com redundância. Como a probabilidade é um número menor que 1, o produtório resulta em um número menor que o menor dos termos. Logo, o E reduz a probabilidade total de falhas, justificando o uso de sistemas com redundância.

142 Análise de Risco Falha no Equipamento 1 Falha no Equipamento 2 OU P1 R1 P2 R2 Probabilidade:Confiabilidade total: Matemática E e OU

143 Análise de Risco Falha no Equipamento 1 Falha no Equipamento 2 OU P1 R1 P2 R2 Probabilidade:Confiabilidade total: Matemática E e OU Como a confiabilidade é um número menor que 1, o produtório resulta em um número menor que o menor dos termos. Logo, o OU reduz a confiabilidade total do sistema. Como a confiabilidade é um número menor que 1, o produtório resulta em um número menor que o menor dos termos. Logo, o OU reduz a confiabilidade total do sistema.

144 Análise de Risco Falha no Equipamento 1 P1 R1 Probabilidade: Matemática E e OU Muitos autores apresentam está equação como sendo: OU Por que?

145 Análise de Risco 0 A probabilidade de falha de um equipamento é muito pequena. O produto é desprezível quando comparado a soma. A probabilidade de falha de um equipamento é muito pequena. O produto é desprezível quando comparado a soma.

146 Análise de Risco Taxa de falha: falhas/tempo

147 Análise de Risco Cuidado com a redundância teórica Nem todas as falhas são reveladas assim que ocorrem. Algumas falhas somente são percebidas durante testes (ou eventos reais...). E: tem que ser aditivo, mas não precisa ser simultâneo. Rodar com o estepe furado anula a redundância real, mas não a teórica. Dois eventos aditivos, porém não simultâneos.

148 Análise de Risco ÁRVORE DE FALHA

149 Análise de Risco ÁRVORE DE FALHA Criado na Indústria aeroespacial Muito empregado em usinas nucleares Atualmente também é usado em plantas químicas Método dedutível para identificar como pequenos acontecimentos podem se propagar, sozinhos ou em conjunto, até ocasionar grandes acidentes.

150 Análise de Risco Abordagem: comece definindo muito bem um top-event. A partir daí, recue até encontrar as suas causas mais primárias.

151 Análise de Risco Bater de carro em uma árvore (top event)

152 Análise de Risco Pneu furou Alta velocidade Curva mal projetada OR Bater de carro em uma árvore

153 Análise de Risco Pneu furou Alta velocidade Curva mal projetada OR Bater de carro em uma árvore Prego na pista OR Desgaste

154 Análise de Risco Pneu furou Alta velocidade Curva mal projetada OR Bater de carro em uma árvore Prego na pista OR Desgaste Descuido com a limpeza Obra no acostamento AND

155 Análise de Risco Pneu furou Alta velocidade Curva mal projetada OR Bater de carro em uma árvore Prego na pista OR Desgaste Descuido com a limpeza Obra no acostamento AND Mesmo cenários e processos simples podem ter árvores gigantescas! Mantenha o foco na linha de investigação. Coloque os cenários críveis

156 Análise de Risco Simbologia:

157 Análise de Risco Simbologia:

158 Análise de Risco Observações Gerais: -Tente definir bem o acidente (top event). Definições vagas vão criar árvores gigantescas. Isso é especialmente importante em cenários do tipo e se?. Cenários investigação de acidentes reais já começam bem definidos. -Rastreie os acontecimentos que levaram ao acidente. Informe também fatores externos eventualmente presentes. -Defina fronteiras, até onde ir na Árvore e quais ramos devem ser abertos. -Defina na árvore o status dos equipamentos (válvula: aberta ou fechada?; bomba: ligada ou não, na vazão de projeto?). Garanta assim a compreensão da Árvore no futuro.

159 Análise de Risco Calculando a probabilidade do top event ocorrer Dado:

160 Análise de Risco E definida a árvore:

161 Análise de Risco E definida a árvore: Como calcular essa probabilidade?

162 Análise de Risco R=0.87 R=0.96 OR: R = 0.87*0.96 = AND: P = * = Por definição:

163 Análise de Risco Caminho mínimo: 1, 3 2, 3 1, 4 2, 4 Ao construir ou propor modificações em um processo: Evite caminhos mínimos muito pequenos! Quanto maior o caminho, a tendência é que seja mais difícil do acidente ocorrer.

164 Análise de Risco Desvantagens: - Dimensões que ela assume em processos complexos - Não ter garantias que ela está completa - Falhas são ON/OFF. Não considera desvios (válvula permitindo passagem, sensor com erro de 10%, etc). -Uma falha não ocasiona a seguinte por sobrecarga ou estresse operacional (isso não é considerado nas probabilidades

165 Análise de Risco Exemplo: O reator abaixo explodiu. A investigação aponta excesso de pressão. Construa uma Árvore de Falhas que explique como esse cenário pode ter ocorrido. O controlador PIC abre e fecha a válvula, controlando a entrada de reagente. Sua pressão de SP é P0. O alarme dispara quando PA é atingido. PA = 1,15P0. Cabe ao operador colocar o PIC em modo manual e fechar a válvula. O reator contém uma válvula de alívio que abre em 1,50P0 O reator resiste até 3P0

166 Análise de Risco ÁRVORE DE EVENTOS

167 Análise de Risco ÁRVORE DE EVENTOS Passos: 1.Identificar o evento inicial de interesse 2.Identificar as funções de segurança para tratar esse evento inicial 3.Construir a árvore de eventos 4.Descrever a sequencia de eventos Sabendo a probabilidade de cada evento ocorrer é possível determinar a chance da sequencia de eventos acontecer e planejar melhorias.

168 Análise de Risco

169 Base de cálculo: Falhas por demanda:

170 Análise de Risco O alarme tocou

171 Análise de Risco O alarme tocou O operador não efetua re-start do cooling O operador efetua Shut down

172 Análise de Risco O alarme tocou O operador não efetua re-start do cooling O operador não efetua Shut down

173 Análise de Risco Evento Inicial Evento Seguinte

174 Análise de Risco Sucesso Falha

175 Análise de Risco Se o evento alarm foi sucesso, o operador já foi avisado. Logo esse terceiro evento não é avaliado.

176 Análise de Risco O alarme não funcionou. Agora depende do operador notar a alta temperatura.

177 Análise de Risco Sucesso na operação de re-iniciar o resfriamento. Não precisa derrubar o processo (5ª etapa)

178 Análise de Risco Falha ao tentar re-iniciar o resfriamento.

179 Análise de Risco Sucesso ao derrubar o processo.

180 Análise de Risco Falha ao derrubar o processo.

181 Análise de Risco Terminou de forma insegura. Terminou de forma segura.

182 Análise de Risco Sequencia de falhas: Falhou A, D e E Sequencia de falhas: Falhou A

183 Análise de Risco 1 falha por ano Falha 1% das vezes que é solicitado. Falha 25% das vezes que é solicitado.

184 Análise de Risco Cálculo do número de ocorrências por ano:

185 Análise de Risco 1*(1-0.01) Ocorrências por ano.

186 Análise de Risco 1*(0.01) Ocorrências por ano.

187 Análise de Risco 0.99*(1-0.25) Ocorrências por ano.

188 Análise de Risco 0.99*(0.25) Ocorrências por ano.

189 Análise de Risco

190 A probabilidade de Runaway está muito elevada. Como reduzir?

191 Análise de Risco A probabilidade de Runaway está muito elevada. Como reduzir? Aumentar o caminho até o Runaway Aumentar o caminho até o Runaway Reduzir as falhas por demanda Reduzir as falhas por demanda

192 Análise de Risco Limitações: -Processos complexos geram árvores de evento gigantescas -Dados estatísticos para cada eventos são necessários -Começa com uma falha que inicia uma sequência de eventos, com diferentes consequências. Caso o interesse seja estudar uma consequência específica, será muito difícil de usar a árvore de eventos. Para esses casos existem as Árvores de Falhas

193 Análise de Risco Informações Complementares

194 Curva F-N

195

196 Análise da Camada de Proteção (LOPA – Layer of Protection Analysis) Várias camadas de proteção são adicionadas entorno do processo com o objetivo, por exemplo, de baixar a probabilidade de ocorrência de uma falha.


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