O documento apresenta uma análise de riscos realizada em um sistema de refino de petróleo. Foram realizadas as seguintes atividades: HAZOP para identificar cenários de risco, LOPA para avaliar as barreiras de proteção existentes, diagrama Bow-Tie para mostrar as barreiras, e proposta de gestão das barreiras incluindo plano de manutenção, procedimentos e revisão das análises. O objetivo era garantir que os riscos identificados permaneçam em níveis aceitáveis.
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Sistema de Gestão de Barreiras em Análises de Risco
1. UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
ESCOLA POLITÉCNICA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA
QUÍMICA
S I S TE M Á TI C A P A R A G ESTÃ O DE
B A R R E I R A S EM A N Á L I SES DE R I SC O .
AUTOR:LEANDRO OHARA OLIVEIRA SANTA ROSA.
ORIENTADORA: PROFª DRª REGINA FERREIRA VIANNA.
2. Introdução
Histórico de Acidentes:
- Union Carbide, Bhopal (1984);
- P-36, Rio de Janeiro (2001).
- BP, Texas (2005);
Gerenciamento de Risco
1- Process Safety Management – OSHA (1992)
2- Gerenciamento de risco do Estado da Bahia – NT 01/2009 –
CEPRAM
Barreiras de Proteção
-Histórico, evolução dos estudos e classificação das barreiras.
3. Comparação entre Elementos das Normas.
PSM OSHA NT 01/2009
1-Participação dos Empregados 1-Gestão de Informações
2-Informações sobre SEPRO 2-Análises de Risco
3-Análise dos Perigos de Processo
3-Procedimentos Operacionais
4-Procedimentos Operacionais
5-Treinamentos 4-Treinamentos
6-Plano para Contratados 5-Plano para contratados
7-Revisão de Segurança pré-partida 6-Integridade e Manutenção
8-Integridade Mecânica
7-Gerenciamento de Mudanças
9-Trabalho à quente
10-Gerenciamento de Mudanças
8-Investigação de Acidentes e Incidentes
11-Investigação de Acidentes
12-Plano de Resposta à emergências 9-Procedimentos de emergência, Plano
13-Auditoria de conformidades de Evasão e Respostas a Emergências
14-Segredos Comerciais 10-Auditorias
4. Barreiras de Proteção
MORT (1983)
-Controle (permitem fluxos de energia) ou Segurança (impedem fluxos de energia)
TAYLOR (1988)
-Passivas, Ativas ou de procedimentos.
-Critérios para qualificação: Adequação, Confiabilidade, Robustez e Especificidade.
SVENSON & AEB Model (1996)
-Humana, técnica ou humano-organizacional.
HOLLNAGEL (1999)
-Físicas, funcionais, simbólicas ou imateriais.
5. Objetivos
1. Identificação e estudo do Sistema;
2. Estudo de HAZOP para parte do sistema;
3. Aplicação do LOPA para cenários com riscos mais
elevados;
4. Aplicação do diagrama Bow-Tie;
5. Classificação das barreiras de proteção para estes
cenários;
6. Proposta para gestão das barreiras identificadas.
7. HAZOP - Descrição
Técnica Qualitativa de Risco mais utilizada;
Simples e Subjetiva;
Baseada em desvios operacionais.
PARÂMETRO PALAVRAS-GUIAS DESVIO
Menor Temperatura Menor
Temperatura
Maior Temperatura Maior
Menor Pressão Menor
Pressão
Maior Pressão Maior
Menor Nível Menor
Nível
Maior Nível Maior
Menor Volume Menor
Volume
Maior Volume Maior
Menor Fluxo Menor
Maior Fluxo Maior
Fluxo Nenhum Nenhum Fluxo
Reverso Fluxo Reverso
Também Contaminação
8. HAZOP - Resultados
Falha no sistema de controle de
pressão PC-11010 A com fechamento
Matriz de FREQÜÊNCIA da FCV-11015.
Total
Aceitabilidade IM RE OC PR FR
Perda de refluxo para a torre TD-1101,
CA 1 3 - devido a: parada da bomba BO-1101 /S ou
- - 4
SEVERIDADE
fechamento indevido de bloqueio manual.
CR 1 11 - - - 12
Fechamento indevido da FCV-11015
MO - 11 6 1 - 18
provocando pressurização excessiva com
possibilidade de ruptura de linhas e
equipamentos de topo da coluna TD-1101.
BA - - - - - 0
Total 2 25 6 1 0 34
9. LOPA - Descrição
Técnica Semi-quantitativa de análise de riscos
Baseada em Camadas de Proteção Independente
(Independent Protection Layers – IPL’s)
Objetivo:
-Avaliar se as IPL’s existentes para o cenário são
suficientes para manter um risco aceitável.
10. Modelo de Planilha de LOPA.
Número do Equipamento:
Número do cenário: Descrição do cenário:
Data: Revisão:
Frequência
Item Descrição Probabilidade
(por ano)
Descrição da Consequência / Categoria
Critério de tolerância de risco (Categoria de
A
frequência)
Evento Iniciador (tipicamente uma
B
frequência)
Condição ou evento para ocorrência C
Probabilidade de Ignição D
Probabilidade de presença de pessoas em áreas
Fatores Modificadores E
afetadas
(se aplicável)
Probabilidade de acidente fatal F
Outros G
Frequências de consequências não
I=B*C*D*E*G
mitigadas
IPL 1 J
Camadas independentes de proteção (IPL) IPL 2 K
IPL 3 L
Salvaguardas (não IPLs)
Probabilidade Total de Falha na Demanda (PFD) para todos os IPLs M=J*K*L
N=M*I
Frequências das consequências mitigadas
Se N>A - Não;
Critério de tolerância de risco alcançado? (Sim ou Não ): Se N<ou = A - Sim
Ações necessárias para redução de risco
Probabilidade de Falha na Demanda (PFD) para as IPLs propostas O
Reavaliação do Risco P=O*N
Se P>A - Não;
Critério de tolerância de risco alcançado? (Sim ou Não ):
Se P<ou = A - Sim
Notas:
Referências:
Equipe de LOPA
11. LOPA - Resultados
Cenário IPL's Recomendações Status
1-PSV-11003 A/B/C
2-Controle de pressão da 1-Incluir no procedimento operacional ações para corte de
1 TD-1101 (PC-11004). carga da TD-1101 atuando do painel na FCV-10003 e FCV- OK
3-Controle de pressão do 10007 e corte de carga térmica atuando na FCV-11006.
VA-1101 (PC-11010).
1-PSV-11003 A/B/C
1-Alterar malha de controle da PCV-11010, tornando-o
2-Controle de pressão da
independente da FCV-11015.
TD-1101 (PC-11004)
2 3-Procedimento
2- Incluir no procedimento operacional ações para corte de Ok
carga da TD-1101 atuando do painel na FCV-10003 e FCV-
operacional para abertura
10007 e corte de carga térmica atuando na FCV-11006.
da PCV-11010 em manual
1-PSV-11003 A/B/C 1-Implementar intertravamento por alta pressão.
2-Controle de pressão da 2- Incluir no procedimento operacional ações para corte de Ok, com
3 TD-1101 (PC-11004) e do carga da TD-1101 atuando do painel na FCV-10003 e FCV- recomendações.
VA-1101 (PC-11010). 10007 e corte de carga térmica atuando na FCV-11006.
13. Barreiras
Bow-Tie Barreiras
Causas Preventivas Mitigadoras Efeitos
Manutenção/
I Instrumentação A Automação M Inspeção O Operação
14. Classificação das Barreiras
Físicas: Dique de contenção e válvulas (PSV-
11003A/B/C e PCV-11010 e 04).
Funcionais: Malhas de controle e intertravamento.
Simbólicas: Alarmes, indicações de equipamentos
operando e placas de identificações.
Imateriais: Procedimentos.
15. Gestão das barreiras
Lista de Recomendações;
Plano de Manutenção e Inspeção;
Gestão de Procedimentos Críticos;
Revisão das Análises.
16. Lista de Recomendações
1. Aumentar periodicidade da manutenção corretiva na FCV-
11015; (Cenário 1)
2. Incluir no procedimento operacional ações para corte de
carga da TD-1101 atuando do painel na FCV-10003 e FCV-
10007 e corte de carga térmica atuando na FCV-11006;
(Cenário 1, 2 e 3)
3. Alterar malha de controle da PCV-11010, tornando-o
independente da FCV-11015.(Cenário 2)
4. Implementar intertravamento por pressão alta na FCV-
11006. (Cenário 3)
17. Plano de Manutenção e Inspeção
PSV-11003 A/B/C :Prazo de inspeção de no máximo
1 ano;
PCV-11004 e 11010: Funcionam como válvulas de
segurança, logo devem possuir o mesmo prazo de
inspeções;
Dique de contenção: Devem ser inspecionados
visualmente e sempre que acionados.
18. Plano de Manutenção e Inspeção
Malhas de Controle: Criar índice (com foco em
segurança) para manter malha de equipamentos com
cenários críticos fechada;
Intertravamento: Investigar possíveis interferências
em outros sistemas.
19. Plano de Manutenção e Inspeção
ALAMES: “Operation Guide”.
Sinalizações: Garantir visibilidade e retirar volantes das
válvulas;
Indicação de operação de equipamentos: Redundância
com outras variáveis de processo.
20. Procedimentos Críticos
1. Procedimento operacional de monitoramento pelo
operador de painel durante o processo de parada e partida.
2. Procedimento operacional para corte da carga da TD-1101
através do fechamento das FCV-10003 e FCV-10007 e
corte da carga térmica do refervedor através do
fechamento da FCV-11006.
3. Procedimento operacional para abertura da PCV-11010 em
manual.
Listá-los e divulgá-los amplamente, devido a sua
relação com cenários relevantes;
21. Revisão das Análises
Equipes diferentes, resultados diferentes;
Gerenciamento de Mudanças;
Criar cronograma para revisões.
22. Conclusão
Importância de um Programa de Gerenciamento de
risco sólido;
Vantagens na realização das análises: Segurança e
aprendizado sobre o processo;
Aplicação do Bow-Tie;
23. Referências
CCPS - Center for Chemical Process Safety. Guidelines for Process Safety Documentation. New York, American
Institute of Chemical Engineers, 1995.
CCPS - Center for Chemical Process Safety. Layer of Protection Analysis: Simplified Process Risk Assessment.
New York, American Institute of Chemical Engineers, 2001.
CONSELHO ESTADUAL DO MEIO AMBIENTE – CEPRAM. NT 01/2009: Gerenciamento de Risco no Estado
da Bahia. Salvador, 2009
YANEIRA E.SAUD & CHRIS ISRANI. Application of Cause-Consequence Diagrams in Operational Risk
Assessment. 8th Global Congress on Process Safety, 2012
ERIK HOLLNAGEL, IFE. Accident Analysis and Barrier Functions. Version 1.0. Fevereiro, 1999
DENNIS P. NOLAN, P.E. Application of hazop and what-if safety review to the petroleum, petrochemical
and chemical industries. Noyes Publication, New Jersey, USA, 1994
SILVA, A.S., PINTO, G. de A., & de Abreu, R.S.S. SEGURANÇA DE PROCESSO: INTEGRIDADE E
MANUTENÇÃO DE VÁLVULAS DE SEGURANÇA. Salvador, 2008
OSHA, OCCUPATIONAL SAFETY & HEALTH ADMINISTRATION. Process safety management of highly
hazardous chemicals - 29 CFR 1910.119. EUA, 1992