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Agr análise e gerenciamento riscos - 02748 - [ e 1 ]

Analise e Gerenciamento de Riscos

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Agr análise e gerenciamento riscos - 02748 - [ e 1 ]

  1. 1. Análise e Gerenciamento de Risco Outubro de 2012
  2. 2. Risco Risco = Probabilidade x Severidade
  3. 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. 4. Análise de Risco • Quando identificar os perigos? Durante o projeto Partida Operação
  5. 5. Análise de Risco Uma visão geral
  6. 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. 7. Análise de Risco DUTOVIA
  8. 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. 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. 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. 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. 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. 13. Aprenda com o passado...
  14. 14. Aprenda com o passado...
  15. 15. Análise de Risco • Identificação de perigos é função inúmeros fatores
  16. 16. 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
  17. 17. 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?
  18. 18. Análise de Risco • Identificação de perigos é função inúmeros fatores • Aceitabilidade de risco é função de inúmeros fatores
  19. 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. 20. Análise de Risco Risco = f ( severidade, probabilidade )
  21. 21. Análise de Risco • Isorrisco Probabilidade Severidade A B C D Probabilidade Severidade A B C D Risco
  22. 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...
  23. 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. 24. Análise de Riscos
  25. 25. ALARP • Conceito de ALARP As Low as Reasonably Practicable Risk http://suttonbooks.wordpress.com/article/alarp-as-low-as-reasonably-practicable-2vu500dgllb4m-10/
  26. 26. ALARP • Conceito de ALARP Engenharia de Processos Upstream 26
  27. 27. Análise de Risco Engenharia de Processos Upstream 27 27Engenharia de Processos Upstream
  28. 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 Legislação Localização geográfica da planta Mercado onde está atuando Consumidores Seguradoras Financiadoras
  29. 29. Análise de Risco Risco aceitável ou não? Operar com risco ou não operar?
  30. 30. Análise de Risco
  31. 31. Análise de Risco Limitado pelo tamanho das aeronaves Sem limites
  32. 32. Análise de Risco explosões podem se tornar um grande problema. Embora incêndios sejam mais frequentes...
  33. 33. Análise de Risco Liberações tóxicas podem ir realmente longe
  34. 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. 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. 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. 37. Análise de Risco • Alguns métodos de interesse Check-Lists HAZOP APP / APR Árvore de falha
  38. 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.
  39. 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. 40. 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)
  41. 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 Aplicações:
  42. 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 Check List para cenários de resposta de emergência deve ser rápido, objetivo e começar pelo que interessa.
  43. 43. Análise de Risco • Exemplo de Check List para PROJETO
  44. 44. Análise de Risco • Exemplo de Check List para PROJETO
  45. 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. 46. Análise de Risco Métodos Qualitativos Métodos Quantitativos Eu acho que... Sentimento Experiência profissional Subjetividade Dados numéricos Estatística Base históricaCondições operacionais Manutenção Falsa sensação de precisão
  47. 47. Análise de Risco Métodos Qualitativos Eu acho que... Sentimento Experiência profissional Subjetividade
  48. 48. Análise de Risco Métodos Quantitativos Dados numéricos Estatística Base históricaCondições operacionais Manutenção Falsa sensação de precisão
  49. 49. Análise de Risco • Métodos Qualitativos APP HAZOP APR HAZID
  50. 50. Análise de Risco • Métodos Qualitativos Podem ser tão simples quanto a empresa queira ou tão complexos quanto ela necessita! APP HAZOP Complexidade Tempo
  51. 51. 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.
  52. 52. 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
  53. 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: Perigo Causas Efeitos Modo de detecção Categoria da severidade Categoria de frequencia Recomendações Nº
  54. 54. Análise de Risco • Análise Preliminar de Perigo (APP) 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. 55. Análise de Risco • Análise Preliminar de Perigo (APP) Perigos ou Cenários identificados Principais causas Número do Cenário Perigo Causas Efeitos Modo de detecção Categoria da severidade Categoria de frequencia Recomendações Nº
  56. 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. 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. 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. 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. 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. 61. Análise de Risco • Análise Preliminar de Perigo (APP) Perigo Identificado Causas Causas Causas Causas E OU Efeitos Efeitos E Causas e Efeitos podem não ser lineares OU
  62. 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 Causas Causas Causas E OU Efeitos Efeitos E OU
  63. 63. Análise de Risco • Análise Preliminar de Perigo (APP) Severidade Perigo Causas Efeitos Modo de detecção Categoria da severidade Categoria de frequencia Recomendações Nº Frequência
  64. 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. 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. 66. Análise de Risco • Análise Preliminar de Perigo (APP) Adapte os valores para o porte da sua empresa!
  67. 67. Análise de Risco • Análise Preliminar de Perigo (APP) Esses números servem de referência! O método é qualitativo.
  68. 68. Análise de Risco • Análise Preliminar de Perigo (APP) Como definir a severidade? Modelos Análise de caso real Experimental ou Teórica?
  69. 69. Análise de Risco • Análise Preliminar de Perigo (APP) “Equipes buscam 19 pessoas desaparecidas”
  70. 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. 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? Mérito? Sorte?
  72. 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. 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. Atenção!
  74. 74. AnálSeveridade por Stolzer, Halford e Goglia (2011):
  75. 75. Análise de Risco Frequência por Stolzer, Halford e Goglia (2011):
  76. 76. Análise de Risco 76 Severidade por Nolan (2008):
  77. 77. Análise de Risco
  78. 78. Análise de Risco Frequência por Nolan (2008):
  79. 79. Análise de Risco • Matriz de Risco Severidade Frequência Matriz de Categoria de Riscos
  80. 80. Análise de Risco • Matriz de Risco 1 2 3 4 D RNC RM RC RC C RNC RM RC RC B RNC RNC RM RC A RNC RNC RM RM Frequência Severidade
  81. 81. Análise de Risco • Matriz de Risco 1 2 3 4 D RNC RM RC RC C RNC RM RC RC B RNC RNC RM RC A RNC RNC RM RM Frequência Severidade Em geral a matriz é 4x4 ou 5x5
  82. 82. Análise de Risco • Matriz de Risco RC: risco crítico RM: risco moderado RNC: risco não crítico 1 2 3 4 D RNC RM RC RC C RNC RM RC RC B RNC RNC RM RC A RNC RNC RM RM Frequência Severidade Os cenários identificados como RC e RM são alvo de estudos mais detalhados de modo a minimizar os seus riscos.
  83. 83. Análise de Risco • Análise Preliminar de Perigo (APP)
  84. 84. Análise de Risco • Análise Preliminar de Perigo (APP)
  85. 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.
  86. 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. 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. 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. Essa divisão porém não explicita as causas de cada hipótese (se diferentes), os métodos de detecção e as medidas preventivas.
  88. 88. Análise de Risco • Análise Preliminar de Perigo (APP)
  89. 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. 90. Análise de Risco HAZOP
  91. 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. 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. 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. 94. Análise de Risco • HAZOP (hazards and operability) Palavras-guia Parâmetro em sentido oposto. Exemplo: vazão reversa na linha de reciclo Y01. Reverso:
  95. 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. 96. Análise de Risco • HAZOP (hazards and operability) Nenhum Mais Menos Reverso Outro Antes Depois Vazão X X X X X X Temperatura X X X X Pressão X X X X Composição X X X X Reação X X X X X X Absorção X X X Separação X X X Viscosidade X X X X Marcar TODOS os desvios possível para a planta ou equipamento analisado.
  97. 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. 98. Análise de Risco • HAZOP (hazards and operability) 98 HAZOP Sistemático Mecânico Busca avaliar TODOS os desvios possíveis.
  99. 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. 100. Análise de Risco • HAZOP (hazards and operability) 100 Fluxograma (HB1) Unidade (XYZ) Nó (Vaso A1) Parâmetro (Nível) Palavras-chave (maior)
  101. 101. Análise de Risco • HAZOP (hazards and operability)
  102. 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. 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 explosãoAtenção: 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. 104. Análise de Risco • HAZOP (hazards and operability) Exemplo:
  105. 105. Nó 2:
  106. 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.
  107. 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.
  108. 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. Porém o HAZOP fica mais difícil de ser realizado. Equipamentos são mais complexos de serem analisados.
  109. 109. Análise de Risco HAZOP
  110. 110. Análise de Risco
  111. 111. Análise de Risco • HAZOP (hazards and operability)
  112. 112. Análise de Risco • HAZOP (hazards and operability)
  113. 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. Alguns autores recomendam realizar um novo HAZOP após as modificações terem sido implementas. As correções podem gerar problemas novos.
  114. 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).
  115. 115. Análise de Risco • HAZOP (hazards and operability) HAZOP não se aprende apenas nos livros, a prática é etapa fundamental.
  116. 116. Análise de Risco • HAZOP (hazards and operability) Após uma metodologia longa e cansativa, gerar documentos formais é uma obrigação!
  117. 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.
  118. 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.
  119. 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.
  120. 120. Análise de Risco • HAZOP (hazards and operability) Falhas simultâneas são críveis? Ou está complicando e criando cenários irreais?
  121. 121. Análise de Risco • HAZOP (hazards and operability)
  122. 122. Análise de Risco • HAZOP (hazards and operability) Embora existam relatos de estudos que envolvem mais de 30 pessoas...
  123. 123. Análise de Risco • HAZOP (hazards and operability)
  124. 124. Análise de Risco • HAZOP (hazards and operability)
  125. 125. Análise de Risco • HAZOP (hazards and operability) Atribuir responsabilidade é a única forma de “garantir” que algo ocorra.
  126. 126. Análise de Risco Métodos Quantitativos Árvore de Falhas Árvore de Eventos Introdução aos conceitos básicos
  127. 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.
  128. 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. Bases de dados universais Bases de dados da empresa Bases de dados do fabricante Experiência profissional Dados de laboratório
  129. 129. Análise de Risco Taxa de falha: µµµµ falhas/tempo Confiabilidade: Probabilidade de falha:
  130. 130. Análise de Risco Taxa de falha: µµµµ falhas/tempo Embora muitas vezes considerada constante, a taxa de falha varia com o tempo:
  131. 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.
  132. 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.
  133. 133. Análise de Risco Reator Sensor de Pressão Reator Sistema 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. 134. Análise de Risco Reator Sensor de Pressão Reator Sistema 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.
  135. 135. Análise de Risco Reator Sistema 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. 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. 137. Análise de Risco Reator Sistema 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. 138. “E” indica dois eventos de algum modo simultâneos. Mas isso não significa que ambos comecem no mesmo momento!
  139. 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. 140. Análise de Risco 140 Matemática “E” e “OU” Falha no Equipamento 1 Falha no Equipamento 2E P1 R1 P2 R2 Probabilidade: Confiabilidade total:
  141. 141. Análise de Risco 141 Matemática “E” e “OU” Falha no Equipamento 1 Falha no Equipamento 2E 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.
  142. 142. Análise de Risco Falha no Equipamento 1 Falha no Equipamento 2OU P1 R1 P2 R2 Probabilidade: Confiabilidade total: Matemática “E” e “OU”
  143. 143. Análise de Risco Falha no Equipamento 1 Falha no Equipamento 2OU 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.
  144. 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. 145. Análise de Risco 0 A probabilidade de falha de um equipamento é muito pequena. O produto é desprezível quando comparado a soma.
  146. 146. Análise de Risco Taxa de falha: µµµµ falhas/tempo
  147. 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. 148. Análise de Risco ÁRVORE DE FALHA
  149. 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. 150. Análise de Risco Abordagem: comece definindo muito bem um top-event. A partir daí, recue até encontrar as suas causas mais primárias.
  151. 151. Análise de Risco Bater de carro em uma árvore (top event)
  152. 152. Análise de Risco Pneu furou Alta velocidade Curva mal projetada OR Bater de carro em uma árvore
  153. 153. Análise de Risco Pneu furou Alta velocidade Curva mal projetada OR Bater de carro em uma árvore Prego na pista OR Desgaste
  154. 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. 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. 156. Análise de Risco Simbologia:
  157. 157. Análise de Risco Simbologia:
  158. 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. 159. Análise de Risco Calculando a probabilidade do top event ocorrer Dado:
  160. 160. Análise de Risco E definida a árvore:
  161. 161. Análise de Risco E definida a árvore: Como calcular essa probabilidade?
  162. 162. Análise de Risco R=0.87 R=0.96 OR: R = 0.87*0.96 = 0.8352 AND: P = 0.1648*0.4258 = 0.0702 Por definição:
  163. 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. 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. 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. 166. Análise de Risco ÁRVORE DE EVENTOS
  167. 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. 168. Análise de Risco
  169. 169. Análise de Risco Base de cálculo: Falhas por demanda:
  170. 170. Análise de Risco O alarme tocou
  171. 171. Análise de Risco O alarme tocou O operador não efetua re-start do cooling O operador efetua Shut down
  172. 172. Análise de Risco O alarme tocou O operador não efetua re-start do cooling O operador não efetua Shut down
  173. 173. Análise de Risco Evento Inicial Evento Seguinte
  174. 174. Análise de Risco Sucesso Falha
  175. 175. Análise de Risco Se o evento “alarm” foi sucesso, o operador já foi avisado. Logo esse terceiro evento não é avaliado.
  176. 176. Análise de Risco O alarme não funcionou. Agora depende do operador notar a alta temperatura.
  177. 177. Análise de Risco Sucesso na operação de re-iniciar o resfriamento. Não precisa ‘derrubar’ o processo (5ª etapa)
  178. 178. Análise de Risco Falha ao tentar re-iniciar o resfriamento.
  179. 179. Análise de Risco Sucesso ao ‘derrubar’ o processo.
  180. 180. Análise de Risco Falha ao ‘derrubar’ o processo.
  181. 181. Análise de Risco Terminou de forma insegura. Terminou de forma segura.
  182. 182. Análise de Risco Sequencia de falhas: Falhou A, D e E Sequencia de falhas: Falhou A
  183. 183. Análise de Risco 1 falha por ano Falha 1% das vezes que é solicitado. Falha 25% das vezes que é solicitado.
  184. 184. Análise de Risco Cálculo do número de ocorrências por ano:
  185. 185. Análise de Risco 1*(1-0.01) Ocorrências por ano.
  186. 186. Análise de Risco 1*(0.01) Ocorrências por ano.
  187. 187. Análise de Risco 0.99*(1-0.25) Ocorrências por ano.
  188. 188. Análise de Risco 0.99*(0.25) Ocorrências por ano.
  189. 189. Análise de Risco
  190. 190. Análise de Risco A probabilidade de Runaway está muito elevada. Como reduzir?
  191. 191. Análise de Risco A probabilidade de Runaway está muito elevada. Como reduzir? Aumentar o caminho até o Runaway Reduzir as falhas por demanda
  192. 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. 193. Análise de Risco Informações Complementares
  194. 194. Curva F-N
  195. 195. Curva F-N
  196. 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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