Análise e Gerenciamento de Risco Outubro de 2012

Risco Risco = Probabilidade x Severidade

Acidentes podem acontecer em qualquer lugar. 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.

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

Análise de Risco Uma visão geral

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

Análise de Risco DUTOVIA

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

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

DUTOVIA Para cada planta química é fundamental responder Análise de Risco Para cada planta química é fundamental responder as seguintes perguntas: Quais são os perigos ou fontes de perigo? O que pode dar errado e como? Quais as chances disso ocorrer? Quais as consequências? 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. DUTOVIA

DUTOVIA Para cada planta química é fundamental responder Análise de Risco Para cada planta química é fundamental responder as seguintes perguntas: Quais são os perigos ou fontes de perigo? O que pode dar errado e como? Quais as chances disso ocorrer? Quais as consequências? 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. DUTOVIA

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

Aprenda com o passado...

Aprenda com o passado...

Identificação de perigos é função inúmeros fatores Análise de Risco Identificação de perigos é função inúmeros fatores

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

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

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

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

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

Isorrisco Análise de Risco Severidade Probabilidade Risco Severidade

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

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

Análise de Riscos

Conceito de ALARP ALARP As Low as Reasonably Practicable Risk http://suttonbooks.wordpress.com/article/alarp-as-low-as-reasonably-practicable-2vu500dgllb4m-10/

ALARP Conceito de ALARP Engenharia de Processos Upstream

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

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

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

Análise de Risco

Análise de Risco Limitado pelo tamanho das aeronaves Sem limites

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

Análise de Risco Liberações tóxicas podem ir realmente longe

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

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

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

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

Check List Análise de Risco 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.

Check-list antes de viajar de carro: 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

Plantas químicas tem check-lists com centenas de milhares de itens. Análise de Risco Check List 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)

Check List Aplicações: Análise de Risco -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

Check List Análise de Risco 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.

Exemplo de Check List para PROJETO Análise de Risco Exemplo de Check List para PROJETO

Exemplo de Check List para PROJETO Análise de Risco Exemplo de Check List para PROJETO

Ajudam a identificar perigos e a tomar Análise de Risco Check List Em resumo... 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!

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

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

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

Análise de Risco Métodos Qualitativos APP HAZOP APR HAZID

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

Análise Preliminar de Perigo (APP) Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) 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.

Análise Preliminar de Perigo Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) APP (APR) Análise Preliminar de Perigo (Avaliação) (Risco) Perigo Causas Efeitos Modo de detecção Categoria da severidade Categoria de frequencia Recomendações Nº

Análise Preliminar de Perigo (APP) 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: Perigo Causas Efeitos Modo de detecção Categoria da severidade Categoria de frequencia Recomendações Nº

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

Análise Preliminar de Perigo (APP) Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Número do Cenário Principais causas Perigos ou Cenários identificados Perigo Causas Efeitos Modo de detecção Categoria da severidade Categoria de frequencia Recomendações Nº

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

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

Análise Preliminar de Perigo (APP) Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Exemplos: Principais causas 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 Causas

Análise Preliminar de Perigo (APP) Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Exemplos: Principais efeitos 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 Efeitos

Análise Preliminar de Perigo (APP) Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Exemplos: Principais modos de detecção 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 Modo de detecção

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

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

Severidade Frequência Análise Preliminar de Perigo (APP) Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Perigo Causas Efeitos Modo de detecção Categoria da severidade Categoria de frequencia Recomendações Nº Severidade Frequência

Análise Preliminar de Perigo (APP) 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.

Análise Preliminar de Perigo (APP) 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.

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

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

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

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

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

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

Análise Preliminar de Perigo (APP) 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.

Análise Preliminar de Perigo (APP) Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP) Frequência: Atenção! Esses números servem de referência! Esse método é qualitativo. 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.

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

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

Análise de Risco Severidade por Nolan (2008):

Análise de Risco

Análise de Risco Frequência por Nolan (2008):

Matriz de Risco Matriz de Categoria de Riscos Severidade Frequência Análise de Risco Matriz de Risco Matriz de Categoria de Riscos Severidade Frequência

1 2 3 4 D RNC RM RC C B A Matriz de Risco Severidade Frequência Análise de Risco Matriz de Risco Severidade 1 2 3 4 D RNC RM RC C B A Frequência

Em geral a matriz é 4x4 ou 5x5 1 2 3 4 D RNC RM RC C B A Análise de Risco Em geral a matriz é 4x4 ou 5x5 Matriz de Risco Severidade 1 2 3 4 D RNC RM RC C B A Frequência

Os cenários identificados como RC e RM Análise de Risco Matriz de Risco Severidade 1 2 3 4 D RNC RM RC C B A RC: risco crítico RM: risco moderado RNC: risco não crítico Frequência Os cenários identificados como RC e RM são alvo de estudos mais detalhados de modo a minimizar os seus riscos.

Análise Preliminar de Perigo (APP) Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP)

Análise Preliminar de Perigo (APP) Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP)

Análise Preliminar de Perigo (APP) 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.

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

Análise Preliminar de Perigo (APP) 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. Essa divisão porém não explicita as causas de cada hipótese (se diferentes), os métodos de detecção e as medidas preventivas.

Análise Preliminar de Perigo (APP) Análise de Risco Análise Preliminar de Perigo (APP)

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

Análise de Risco HAZOP

HAZOP (hazards and operability) 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.”

HAZOP (hazards and operability) 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.

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

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

HAZOP (hazards and operability) 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

HAZOP (hazards and operability) Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Nenhum Mais Menos Reverso Outro Antes Depois Vazão X Temperatura Pressão Composição Reação Absorção Separação Viscosidade Marcar TODOS os desvios possível para a planta ou equipamento analisado.

HAZOP (hazards and operability) 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

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

HAZOP (hazards and operability) 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

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

HAZOP (hazards and operability) Análise de Risco HAZOP (hazards and operability)

HAZOP (hazards and operability) 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

HAZOP (hazards and operability) 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

Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Exemplo:

Nó 2:

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

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

Nó Decidindo o posicionamento dos nós HAZOP (hazards and operability) Análise de Risco HAZOP (hazards and operability) Decidindo o posicionamento dos nós 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. Nó

Análise de Risco HAZOP

Análise de Risco

HAZOP (hazards and operability) Análise de Risco HAZOP (hazards and operability)

HAZOP (hazards and operability) Análise de Risco HAZOP (hazards and operability)

HAZOP (hazards and operability) 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. Alguns autores recomendam realizar um novo HAZOP após as modificações terem sido implementas. As correções podem gerar problemas novos.

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).

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

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

HAZOP (hazards and operability) 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.

HAZOP (hazards and operability) 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.

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

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

HAZOP (hazards and operability) Análise de Risco HAZOP (hazards and operability)

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

HAZOP (hazards and operability) Análise de Risco HAZOP (hazards and operability)

HAZOP (hazards and operability) Análise de Risco HAZOP (hazards and operability)

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

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

Introdução aos conceitos básicos Análise de Risco Introdução aos conceitos básicos Taxa de Falha 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.

Introdução aos conceitos básicos Análise de Risco Introdução aos conceitos básicos Bases de dados universais Bases de dados da empresa Bases de dados do fabricante Taxa de Falha Experiência profissional Dados de laboratório 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.

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

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

Lógica “E” e “OU” Análise de Risco 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.

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.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Análise de Risco Taxa de falha: m falhas/tempo

Cuidado com a redundância teórica 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.

Análise de Risco ÁRVORE DE FALHA

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

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

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

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

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

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

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

Análise de Risco Simbologia:

Análise de Risco Simbologia:

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.

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

Análise de Risco E definida a árvore:

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

Análise de Risco Por definição: AND: P = 0.1648*0.4258 = 0.0702 OR:

Ao construir ou propor modificações em um processo: 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.

Desvantagens: Análise de Risco 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

Exemplo: Análise de Risco 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

Análise de Risco ÁRVORE DE EVENTOS

ÁRVORE DE EVENTOS Análise de Risco Passos: Identificar o evento inicial de interesse Identificar as funções de segurança para tratar esse evento inicial Construir a árvore de eventos 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.

Análise de Risco

Análise de Risco Falhas por demanda: Base de cálculo:

Análise de Risco O alarme tocou

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

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

Análise de Risco Evento Seguinte Evento Inicial

Análise de Risco Sucesso Falha

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

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

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

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

Análise de Risco Sucesso ao ‘derrubar’ o processo.

Análise de Risco Falha ao ‘derrubar’ o processo.

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

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

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

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

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

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

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

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

Análise de Risco

A probabilidade de Runaway está muito elevada. Análise de Risco A probabilidade de Runaway está muito elevada. Como reduzir?

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

Limitações: Análise de Risco 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

Informações Complementares Análise de Risco Informações Complementares

Curva F-N

Curva F-N

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.