métodos cualitativos

1. CHAPTER 3
QUALITATIVE METHODS
Alexis Garavito Mortigo
Hernan Dario Sosa
Arnold Fabian Rodríguez

2. ¿Qué es la evaluación de la confiabilidad y el riesgo?
La evaluación de la confiabilidad y el riesgo es un proceso sistemático para
identificar, analizar y evaluar los riesgos potenciales en un sistema o
proceso y tomar medidas para minimizar o mitigar estos riesgos.

3. Ventajas y Desventajas
Los métodos cualitativos de evaluación de la confiabilidad y el riesgo son
útiles porque son fáciles de entender y aplicar, no requieren datos
detallados, son útiles para identificar y evaluar riesgos potenciales
temprano en el proceso de diseño, y pueden ser aplicados a sistemas
complejos.
evaluación de la confiabilidad y el riesgo las principales desventajas de los
métodos cualitativos de evaluación de la confiabilidad y el riesgo son que
no son tan precisos como los métodos cuantitativos, no pueden
proporcionar una

4. METODO CUALITATIVO
El método cualitativo es un método científico de observación para recopilar datos no
numéricos. se basan en la experiencia del experto y en datos históricos para identificar
y evaluar los riesgos potenciales de un sistema o proceso
su objetivo es identificar y clasificar por importancia los peligros potenciales, las áreas
de la planta, los tipos de equipo o los procedimientos de operación/mantenimiento
que puedan afectar de manera critica la seguridad o la disponibilidad de la planta.
se aplican con frecuencia durante las fases conceptual y de factibilidad cuando la
selección de equipos y las configuraciones del sistema no estan completamente
desarrolladas.

5. ANALISIS DE PELIGROS
Es la identificación de eventos no deseados que conducen a la
materialización de un peligro. Entonces lo que se hace para poder
identificar peligros relacionados con la seguridad es por medio de listas de
chequeo basadas en estadísticas de accidentes, experiencia en la industria
y técnicas.
Las listas de chequeo son formatos de control, se crean para registrar
actividades repetitivas y controlar el cumplimiento de una serie de
requisitos o recolectar datos ordenadamente y de forma sistemática.
Al hacer un estudio sobre los peligros presentes en la planta se debe tener
como objetivo siempre identificar el conjunto de eventos no deseados
que necesitan mayor estudio.

7. METODO HAZOP
Entonces a partir de la industria química se introdujo un método por el
cual las plantas pueden ser evaluadas para determinar los peligros
potenciales que presentan para los operadores y el publico en general que
es el método HAZOP (estudios de peligros y operabilidad) es la aplicación
de un examen critico sistemático formal de las intenciones de proceso de
ingeniería de las nuevas instalaciones para evaluar el riesgo potencial de
mal funcionamiento de los elementos

8. METODOLOGÍA DE HAZOP
Identificamos los peligros que se pueden surgir dentro de un sistema
especifico o como resultado de las interacciones el sistema con un
proceso industrial para ello tenemos tener claro los siguientes factores
 Intención: Como se espera que se produzca su funcionamiento
 Desviaciones: Anomalías que se pueden presentar en la planta
 Causas: Razones por las que se puede producir las desviaciones
 Consecuencias: Resultado que se obtiene al desviarse

9. EQUIPO DE ESTUDIO
Los estudios por medio de la metodología HAZOP se llevan a cabo por
equipos multidisciplinarios con lo cual cada miembro del equipo brindan
una contribución o un apoyo. La composición típica que se debe tener es
ingenieros de disciplinas de diseño,procesos,instrumentación y
estructuras.

10. El estudio HAZOP
• El estudio HAZOP es una técnica sistemática para identificar peligros y
evaluar riesgos en procesos industriales.
• Para realizar un estudio HAZOP, es necesario contar con detalles de la
planta en forma de diagramas, instrucciones de operación, diagramas
de tuberías e instrumentación, e inventarios de materiales.
• El líder del estudio es responsable del trabajo preparatorio y de la
programación del estudio. Las sesiones de examen están muy
estructuradas y el líder se asegurará de que sigan el plan
predeterminado.

11. Ejemplos de hojas de registro de HAZOP
• La hoja de registro de HAZOP es una herramienta importante para
registrar los peligros identificados, las soluciones propuestas y los
responsables de las acciones de seguimiento.
• La figura 3.2 muestra un ejemplo de una hoja de registro típica de
HAZOP.
• La figura 3.3 muestra un ejemplo de una hoja de acción de HAZOP, que
se utiliza para registrar las acciones de seguimiento necesarias para
mitigar los peligros identificados durante el estudio HAZOP.

12. La figura 3.2 muestra un ejemplo de una hoja de registro típica de HAZOP.

14. 3.5 Clasificación rápida
En ICI también se desarrollaron métodos de clasificación rápida para
identificar y clasificación de peligros en plantas existentes en las que los
estudios HAZOP se consideran demasiado largos y exigentes. Se trata de
una técnica de detección que puede aplicarse ampliamente a plantas
químicas para revelar rápidamente las áreas en las que parece existir un
riesgo significativo.
Las características útiles del método son:
(a) Es rápido de aplicar
(b) Las plantas y las zonas de las plantas se ordenan por prioridad de
estudio.
(c) La ordenación tiene una base racional y no es subjetiva.

15. GUIA-
FRECUENCIA DE
EVENTOS (Años)
CATEGO
RÍA
INCENDIO Y EXPLOSIÓN
EFECTOS QUÍMICOS TÓXICOS Y
NOCIVOS
CONSECUENCIAS CRITERIO CONSECUENCIAS CRITERIO
1 I
 Daños menores, confinados
dentro sección de la planta.
 Sin daños públicos.
 Sin pérdidas empresariales.
 Coste de sustitución de
hasta 1.000 libras.
 Pocos casos, ninguna
hospitalización.
 Las ventas no se ven
afectadas.
 Exposición al gas o
quemaduras
exposición o
quemaduras, etc.
 Público:
detectable.
• Algo de atención
médica, no
hospitalización.
• No más que
ligeramente
irritante.
10 II
 Daños confinados dentro de la
planta
 Daños públicos menores
 Algunos empleados heridos
 Sin pérdidas empresariales.
 coste de sustitución
£1000 -£10 000, por
ejemplo, ventana rota
 Indemnización menor
 Alguna hospitalización,
sin víctimas mortales
 Ventas no afectadas
 Algunas lesiones a
los empleados
 Irritación del público
 Víctimas
ocasionales.
 hospitalizaciones
ocasionales, ninguna
víctima mortal.
 Indemnizaciones
menores
 Tratamiento médico
menor.
100 III
 Daños en la sección de planta y
daños menores en obras
locales.
 Muerte ocasional de
empleados.
 Pequeñas pérdidas
empresariales.
 Coste de sustitución £10
000 -£100000
 Considerable protesta
local
 Hasta 1 víctima mortal en
10 ocasiones
 Pérdida de beneficios de
hasta 1 millón de libras.
 Lesiones y
ocasionalmente
muertes a los
empleados
 Irritación del público
 Algunas víctimas
entre el público.
• hospitalización
necesaria.
• Una víctima mortal
en 10 ocasiones.
• Reacción de la prensa
nacional
Fig. 3.4 Clasificación de los incidentes peligrosos

16. GUIA-
FRECUENCIA DE
EVENTOS (Años)
CATEGO
RÍA
INCENDIO Y EXPLOSIÓN
EFECTOS QUÍMICOS TÓXICOS Y
NOCIVOS
CONSECUENCIAS CRITERIO CONSECUENCIAS CRITERIO
1000 IV
 Daños graves en las plantas y
daños apreciables en las obras
locales
 Irritación del público
 Fallecimiento de un empleado
o público
 Pérdidas empresariales
graves.
• costo de reemplazo £
100 000-£1m.
• Reacción local grave.
• Hasta 1 víctima mortal
por ocasión.
• Pérdida de beneficios
de 1 millón de libras.
 Algunas bajas y
una sola fatal para
el personal de la
planta o público.
 Reacción pública
considerable.
 hasta 1 víctima
mortal por ocasión.
 Reacción nacional
considerable.
 Reacción local
grave.
10.000
100.00
V
• Destrucción total de la planta
y graves daños en las obras
• Daños generalizados públicos
• Múltiples víctimas mortales
entre el público y empleados
• Irritación grave del público.
• Pérdida total del negocio.
• Coste de sustitución
superior a 1 millón de
libras
• Hasta 10 víctimas
mortales por ocasión
• Demandas de cierre
permanente
• Pérdida de beneficios
de 20 millones de libras
en 10 años debido a la
presión exterior.
• Múltiples víctimas
mortales entre el
público y
empleados
• Reacción pública
profunda.
• hasta 10 víctimas
mortales por
ocasión
• Reacción nacional
grave
• Cese de la actividad
bajo presión
exterior.
Fig. 3.4 Clasificación de los incidentes peligrosos

17. 3.6 Análisis preliminar de peligros
El análisis preliminar de peligros (APP) es una técnica ampliamente
utilizada en EE.UU. para estudios de seguridad industrial. El objetivo es
identificar a grandes rasgos los accidentes potenciales asociados a una
instalación. Se trata esencialmente de una técnica cualitativa que consiste
en un análisis disciplinado de las secuencias de sucesos que pueden
transformar un riesgo potencial en un accidente.
Peligros de clase I - efectos catastróficos - pueden causar una o más
muertes o la pérdida total de la planta
Peligros de clase II - efectos críticos - probabilidad de causar lesiones
graves, daños materiales o materiales importantes y pérdida total de
producción.

18. 3.6 Análisis preliminar de peligros
Peligros de clase III - efectos marginales - pueden causar lesiones leves,
daños materiales o al sistema con cierta pérdida de disponibilidad.
Peligros de clase IV - efectos insignificantes - es improbable que causen
lesiones, daños materiales o al sistema

19. Fig. 3.6 Ejemplo de análisis preliminar de riesgos: sistema de compresión
de gas
SUB
SISTEMA O
FUNCIÓN
ITEM
N°
ELEMENTO
EVENTO
CAUSANTE
CONDICIO
N DE
PELIGRO
EVENTO
CAUSANTE
POTENCIAL
ACCIDENTE
POTENCIAL
EFECTO
PELIGRO
CLASE
MEDIDAS DE PREVENCIÓN
VALIDACIÓ
N
HARDWAR
E
PROCEDIM
IENTOS
PERSONAL
Medición
de Gas
M12 Presión del
Gas
Rotura
por fuga
Daños en
equipo
Instrume
nto fallo
Gas
liberado
al
módulo
Chispa
Llama
Estática
electricid
ad
Incendio
Explosión
Lesiones al
personal
Daños a
equipos
I o II EDS Estudio
detallado
de
segurida
d sobre
estos
sistemas
Tambor
KO
PV4 Presión del
gas Aceite
Sistema
de alivio
inoperati
vo
debido a
EDS 2, 3 y
4 fallo de
instrume
nto o
válvula
de
segurida
d
Ruptura
por fuga
Nivel de
ruido
Exceso
presión
daños en
equipos
Exceso
de
líquido
arrastre
abidón o
pluma
flarebac
Incendio
Explosión
escombr
os
Lesiones
al personal
Daños a
equipos
Daños a
estructura
I o III

20. 3.7 Selección de fiabilidad y mantenibilidad
La selección de fiabilidad y mantenibilidad (R y M) basada en diagramas
de flujo y diagramas de proceso e instrumentación (P e ID). en
instalaciones de plantas de proceso para identificar los subsistemas
críticos para los que puede ser necesario un análisis cuantitativo más
detallado.
Este suele abarcar los principales subsistemas de los sistemas de
seguridad y producción, como el sistema de protección automática, la
generación de energía eléctrica, etc. Se realiza para cada elemento
asignando una calificación (de 1 = bueno a 4 = malo)

21. 3.7 Selección de fiabilidad y mantenibilidad
1. Fiabilidad: Clasificación 1 para MTBF > 106 h, clasificación 4 para < 103
h.2. 2.
2. Mantenibilidad: Clasificación 1 para < 1 h, 4 para > 1 día.
3. Efecto sobre la seguridad: Clasificación 1 = riesgo insignificante, 4 =
accidente catastrófico potencial.
4. Clase de peligro: Clasificación 1 = seguro, 4 = catastrófico.
5. Nivel de desconexión: Clasificación 1 = desconexión local, 2 =
desconexión del proceso, 3 = desconexión crítica, 4 = evacuación de la
instalación.3 = parada crítica, 4 = evacuación de la instalación.
6. Efecto en la producción: clasificación 1 = sin efecto, 4 = parada de la
producción, es decir, parada total.

22. 3.7 Selección de fiabilidad y mantenibilidad
7. Redundancia: clasificación 1 = 100% de redundancia (automática o
manual), 2 y 3 = cierta degradación del rendimiento, 4 = sin redundancia.
8. Complejidad: clasificación 1 = sistema sencillo, 4 = sistema muy
complejo con diversos controles, piezas, interfaces con otros sistemas, etc.
9. Entorno: sensibilidad de los equipos R y M al entorno, viento, lluvia, sol,
niebla salina, etc. Clasificación 1 = ningún efecto, 4 = efecto catastrófico.
10. Contaminación: sensibilidad de los sistemas R y M a la contaminación
del proceso. Clasificación 1 = ningún efecto, 4 = efecto catastrófico.

23. Fig. 3.7 Selección de fiabilidad/mantenibilidad - sistema de compresión de gas
SUBSISTEMA O EQUIPAMIENTO
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PUNTUACIÓN
DE
RIESGO
(1-6
INCLUSIVE)
PUNTUACIÓN
TOTAL
FIABILIDAD
MANTENIBILIDAD
EFECTO
SOBRE
LA
SEGURIDAD
CLASE
DE
RIESGO
NIVEL
DE
APAGADO
EFECTO
SOBRE
LA
PRODUCCIÓN
REDUNDANCIA
COMPLEJIDAD
MEDIO
AMBIENTE
CONTAMINACIÓN
1. CABEZAL DE GAS DE ALTA PRESIÓN 1 4 4 3 3 4 2 1 1 1 19 24
2. CABEZAL DE GAS DE BAJA PRESIÓN 1 4 4 3 3 4 2 1 1 1 19 24
3. DEPURADOR DE ASPIRACIÓN DE LP, RECIPIENTE, TUBERÍAS, ETC. 1 3 4 3 3 4 2 2 1 2 18 25
4 . CONTROL E INSTRUMENTACIÓN DE LPSS 2 2 2 1 1 1 4 2 3 2 9 20
5. PRIMERA ETAPA DE COMPRESIÓN 2 3 1 2 2 2 2 2 2 3 12 21
6. CONTROL E INSTRUMENTACIÓN DEL COMPRESOR 2 2 1 2 2 2 4 3 3 1 11 22
7. REFRIGERADOR POSTERIOR (HP COMP) 1 4 4 3 3 4 2 1 1 1 19 24
8.CONTROL E INSTRUMENTACIÓN DEL HPSS 2 2 2 1 1 1 4 2 3 2 9 20
9.SEGUNDA ETAPA DEL COMPRESOR 2 5 1 2 2 2 2 2 2 3 14 23
10. CONTROL E INSTRUMENTACIÓN DE LA SEGUNDA ETAPA DEL COMPRESOR 2 2 1 2 2 2 4 3 3 1 11 22
11.REFRIGRACION DEL GAS. TUBERIA ETC. 1 3 4 3 3 4 2 1 1 2 18 24
12. REFRIGERACIÓN POR AGUA TRATADA HP 1 2 1 1 2 1 2 2 2 2 8 16
13. TAMBOR KO 1 3 4 3 3 4 4 1 1 1 18 25
14. INTERCAMBIADOR DE CALOR DE GAS 1 3 4 3 3 4 4 1 1 1 18 25
15. ENFRIADOR DE GAS 1 3 4 3 3 4 4 1 1 1 18 25

24. 3.8 Resumen
Los métodos cualitativos se emplean en las primeras fases de las
evaluaciones de fiabilidad y riesgo. Proporcionan un enfoque sistemático
para la identificación y evaluación de los peligros y una guía sobre su
frecuencia probable de aparición. El método más completo es, sin duda, el
estudio HAZOP, que ha recibido una amplia aceptación por parte de las
industrias de procesos y las autoridades reguladoras. Pueden aplicarse
otras técnicas, especialmente útiles para las instalaciones existentes. La
elección dependerá generalmente del potencial de peligro percibido y de
los recursos disponibles.

25. 3.9 Referencias
(1) Directrices de la Dirección Noruega del Petróleo para la
seguridad Evaluation of Platform Conceptual Design (1981).
(2) Lees, F. P. (1980) Loss Prevention in the Process Industries.
Butterworths.
(3) A Guide to Hazard and Operability Studies (1977) Chemical
Industries Association, Londres.
(4) Guy, G. B. (1981) Técnicas de clasificación rápida. Safety and
Reliability Society Inaugural Lecture, Southport