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Motivação                       Método                            Fechamento




            Estimativa do Risco Individual e Social para o
             transporte de produtos perigosos pelo modal
            rodoviário utilizando um modelo simplificado

                        M. Cardoso1            R. Scarpel2

                                  1 Doutorando

                                         ITA
                              2 Professor  Associado
                                         ITA


            XXXII Encontro Nacional de Engenharia de Produção -
                                 ENEGEP
Motivação                        Método                               Fechamento



O UTLINE



      1     M OTIVAÇÃO
              “Estudo de Risco para fontes móveis X fixas”
              Proposta para Simplificação


      2     M ÉTODO
              Método HSE para cálculo do risco individual e social
              Os passos para o cálculo do risco individual e Social
              Resultados
Motivação                             Método                                       Fechamento



F ONTES M ÓVEIS X F IXAS
      EAR
      Todo empreendimento que tenha certo potencial para impactar as comunidades
      situadas em sua circunvizinhança deve elaborar um Estudo de Análise de Riscos
      (EAR);

      I NSTALAÇÕES I NDUSTRIAIS
      A análise de riscos tem se mostrado importante na análise de instalações
      industriais já em operação, de modo que os riscos possam ser avaliados e
      gerenciados;

      T RANSPORTE DE P RODUTOS P ERIGOSOS
      No entanto, o transporte de produtos perigosos pelo modal rodoviário não é objeto
      de análise de risco por parte da CETESB;

      M ÉTODOS
      Existem métodos adaptados ao Estudo de Análise de Riscos para o transporte de
      produtos perigosos, mas todos envolvem uma grande complexidade, pois as
      variáveis ao longo do trecho em análise são dinâmicas (DE LIMA; BORBA, 2010 e
      RASHID, et al., 2011);
Motivação                      Método                                Fechamento



M ÉTODO HSE




      O OBJETIVO DESTE ARTIGO
      Contribuir com uma proposta para análise de risco para o
      transporte de produtos perigosos pelo modal rodoviário,
      utilizando o método preconizado pelo Health and Safety
      Executive - HSE para cálculo do risco individual e social de
      forma simplificada;
Motivação                          Método                               Fechamento



M ÉTODO HSE


             O método proposto por Franks [20??] proporciona um modelo
             simplificado para a obtenção da estimativa conservativa do risco
             individual para membros de grupos populacionais definidos;
             O método é simples é pode ser implementado com o auxílio de
             uma planilha eletrônica;

      É RECOMENDADO QUANDO
     A)     O número de eventos de interesse seja modesto (50-100);
     B)     Os materiais perigosos estejam em poucos locais (1-3);
     C)     O número de populações de interesse seja pequeno (5 ou
            menos).
Motivação                            Método                            Fechamento



PASSOS DE CÁLCULO


            1   Definir categorias de probabilidade e frequência para
                utilização no estudo;
            2   Definição dos grupos populacionais de interesse e suas
                características;
            3   Definição dos eventos acidentais de interesse;
            4   Estimar as frequências dos eventos acidentais;
            5   Estimar as consequências dos eventos acidentais;
            6   Determinar os impactos dos eventos acidentais nos locais
                de interesse;
            7   Estimar o risco individual e Social.
Motivação                       Método                            Fechamento



1. D EFINIR CATEGORIAS DE PROBABILIDADE E
FREQUÊNCIA PARA UTILIZAÇÃO NO ESTUDO



      Essencial para o método




                        F IGURE :   Categorias de Probabilidade
Motivação            Método                            Fechamento



1. D EFINIR CATEGORIAS DE PROBABILIDADE E
FREQUÊNCIA PARA UTILIZAÇÃO NO ESTUDO




                F IGURE :   Categorias de Frequencia
Motivação                  Método                                   Fechamento



2. D EFINIR GRUPOS DE INTERESSE




             F IGURE :   Grupos de Interesse e Proporção de Tempo
Motivação                               Método                                       Fechamento



3 E 4. I DENTIFICAÇÃO DE P ERIGOS E POSSÍVEIS
CENÁRIOS ACIDENTAIS
      O evento iniciador de uma liberação de cloro está ligado aos acidentes rodoviários.
      Um acidente rodoviário pode, com a probabilidade α, gerar de um furo no tanque que
      pode ser de 5 mm, ou de 25 mm.

      C ATEGORIA DE FREQUENCIA FINAL DOS EVENTOS É DEFINIDA POR
            F5mm = Facidente + αfuro.5mm
            F25mm = Facidente + αfuro.25mm

      Utilizando os dados da DNIT (2008) para as principais Rodovias Federais que
      "‘cortam"’ o Estado de São Paulo, tem-se que:

      VALOR M ÉDIO - TRECHOS PAULISTAS DAS E STRADAS F EDERAIS
      O valor médio encontrado foi de 3, 4.10−4 , o que pela Tabela 2 será representado
      pela categoria "‘3"’.


      A S CATEGORIAS DE PROBABILIDADE PARA FURO DE 5 MM OU 25 MM
            5 mm, está entre 0,1 e 0,3, o que é sintetizado pela categoria "‘c"’
            25 mm pela categoria "‘a"’, menor do que 0,01.
Motivação                                Método                                            Fechamento



5 E 6. C ONSEQUENCIAS E I MPACTOS

            a estimativa das consequências será realizada com o auxilio do
            software ALOHA e pelo modelo probabilístico Probit para a cloro;
            No que se refere às condições atmosféricas, assumiu-se duas
            condições de estabilidade atmosférica, segundo a classificação de
            Pasquill-Gifford e duas combinações de velocidade do vento, conforme
            Tabela.




                   F IGURE :   Combinação Estabilidade Atmosférica e Velocidade do Vento
Motivação             Método                           Fechamento



5 E 6. C ONSEQUENCIAS E I MPACTOS




                 F IGURE :   Saída do Software ALOHA
Motivação                                          Método                                                         Fechamento



5 E 6. C ONSEQUENCIAS E I MPACTOS

      P ROBIT
      O modelo permite relacionar os efeitos de um vazamento de gás tóxico,
      utilizando um modelo matemático-estatístico.

      A forma funcional da Probit é definida na Equação.

                                                Pr = a + b.ln(X n t m )

      onde: a, b, n e m são constantes e função do cenário específico. X: variável que descreve a amplitude do impacto
      físico. Pr: variável aleatória de distribuição gaussiana que representa uma medida da probabilidade de mortos e/ou
      feridos. t: tempo de exposição.



      E QUAÇÃO U TILIZADA
      Nesse trabalho foi utilizada a Equação proposta por Perry e Articola (1980)
      apud Cornwell e Marx (2002):

                                        Pr = −36, 45 + 3, 13.ln(X 2 , 64.t)
Motivação                                 Método                                                Fechamento



7. E STIMAR O RISCO INDIVIDUAL E S OCIAL

      A estimativa do risco individual será feita conforme.
      R ISCO I NDIVIDUAL
                FIRi,j,K = Feo,j + αfat,i,j + αclima,j + αdirecao,i,j + αloc,i,k + αθ,K

      onde:
            FIRi,j,K : Categoria de Frequencia correspondente a IRi,j,K ;
            Feo,j : Categoria de Frequencia correspondente a feo,j ;
            αfat,i,j : Valor de α correspondente a categoria de probabilidade para Pfat,i,j ;
            αclima,j : Valor de α correspondente a categoria de probabilidade para Pclima,j ;
            αdirecao,i,j : Valor de α correspondente a categoria de probabilidade para
            Pdirecao,i,j ;
            αloc,i,k : Valor de α correspondente a categoria de probabilidade para Ploc,i,k ;
            αθK : Valor de α correspondente a categoria de probabilidade para θK
Motivação                      Método                            Fechamento



7. E STIMAR O RISCO INDIVIDUAL E S OCIAL
      Na Tabela abaixo apresenta-se a estimativa do risco individual
      para o grupo de interesse "‘MORADORES"’.
Motivação                               Método                                           Fechamento



7. E STIMAR O RISCO INDIVIDUAL E S OCIAL




      R ISCO S OCIAL
                                      Nij = Nloc,i .10−αfat,i,j

      Onde:
            Nij é o número esperado de fatalidades na localidade i devido ao evento j;
            Nloc,i Número total de pessoas na localidade i.
Motivação                       Método                              Fechamento



R ESULTADOS




      R ESULTADOS "‘MORADORES"’
      O risco individual do grupo "MORADORES" é calculado da
      seguinte forma: 2.10−3 + 610−4 + 210−5 + 6x10−6 , ou seja,
      conta-se o número de vezes da ocorrência de cada categoria
      de risco Individual, 2 para categoria 3 e 6 para 4, 2 para 5 e 6
      para a 6 resultando no risco individual total de 2, 63.10−3 .
Motivação                      Método                            Fechamento



R ESULTADOS



      "‘CLORO"’ E "‘VEÍCULOS"’
      Para os grupos "CLORO" e "VEÍCULOS", os valores de risco
      individual resultaram em 8, 08x10−4 , 1, 91x10−4 e 8, 08x10−6 ,
      respectivamente "CLORO", "VEÍCULOS - DIA" e "VEÍCULOS -
      NOITE".
      Desta forma pode-se estimar o risco individual para cada grupo
      hipotético vulnerável ao vazamento de cloro devido a um
      acidente rodoviário. Verifica-se que o grupo "MORADORES"
      é o que apresenta o maior risco individual,
      2, 63x10−3 xano−1
Motivação            Método    Fechamento



R ESULTADOS - R ISCO S OCIAL
Motivação                       Método                            Fechamento



F ECHAMENTO


            A utilização do modelo proposto por Franks [20??],
            mostra-se viável para a estimativa do Risco Individual
            e Social para o transporte de produtos perigosos pelo
            modal rodoviário;
            Fácil implementação e utilização;
            A utilização das Tabelas de frequência e probabilidade
            facilitam o trabalho do analista, pois são conservativas
            (adotam os valores mais restritivos) e permitem trabalhar
            mesmo com estimativas grosseiras no que se refere à
            frequência de acidentes rodoviários e frequência de
            liberação da carga tóxica no meio ambiente.
Motivação                       Método                               Fechamento



F ECHAMENTO




            No entanto, o analista deve ter consciência de que sua
            interpretação é conservativa;
            A utilização de modelos de dispersão, tais como o
            utilizado neste trabalho auxilia em muito a estimativa das
            consequências pelos modelos Probit (Dose-Resposta).
Appendix




                           Obrigado !!!


     C ONTATOS
     e-mail: moacyr@ita.br
     Linkedin: Moacyr Machado Cardoso Junior
     Twitter: @moacyr1964
     Research Gate: Moacyr Machado Cardoso Junior

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  • 1. Motivação Método Fechamento Estimativa do Risco Individual e Social para o transporte de produtos perigosos pelo modal rodoviário utilizando um modelo simplificado M. Cardoso1 R. Scarpel2 1 Doutorando ITA 2 Professor Associado ITA XXXII Encontro Nacional de Engenharia de Produção - ENEGEP
  • 2. Motivação Método Fechamento O UTLINE 1 M OTIVAÇÃO “Estudo de Risco para fontes móveis X fixas” Proposta para Simplificação 2 M ÉTODO Método HSE para cálculo do risco individual e social Os passos para o cálculo do risco individual e Social Resultados
  • 3. Motivação Método Fechamento F ONTES M ÓVEIS X F IXAS EAR Todo empreendimento que tenha certo potencial para impactar as comunidades situadas em sua circunvizinhança deve elaborar um Estudo de Análise de Riscos (EAR); I NSTALAÇÕES I NDUSTRIAIS A análise de riscos tem se mostrado importante na análise de instalações industriais já em operação, de modo que os riscos possam ser avaliados e gerenciados; T RANSPORTE DE P RODUTOS P ERIGOSOS No entanto, o transporte de produtos perigosos pelo modal rodoviário não é objeto de análise de risco por parte da CETESB; M ÉTODOS Existem métodos adaptados ao Estudo de Análise de Riscos para o transporte de produtos perigosos, mas todos envolvem uma grande complexidade, pois as variáveis ao longo do trecho em análise são dinâmicas (DE LIMA; BORBA, 2010 e RASHID, et al., 2011);
  • 4. Motivação Método Fechamento M ÉTODO HSE O OBJETIVO DESTE ARTIGO Contribuir com uma proposta para análise de risco para o transporte de produtos perigosos pelo modal rodoviário, utilizando o método preconizado pelo Health and Safety Executive - HSE para cálculo do risco individual e social de forma simplificada;
  • 5. Motivação Método Fechamento M ÉTODO HSE O método proposto por Franks [20??] proporciona um modelo simplificado para a obtenção da estimativa conservativa do risco individual para membros de grupos populacionais definidos; O método é simples é pode ser implementado com o auxílio de uma planilha eletrônica; É RECOMENDADO QUANDO A) O número de eventos de interesse seja modesto (50-100); B) Os materiais perigosos estejam em poucos locais (1-3); C) O número de populações de interesse seja pequeno (5 ou menos).
  • 6. Motivação Método Fechamento PASSOS DE CÁLCULO 1 Definir categorias de probabilidade e frequência para utilização no estudo; 2 Definição dos grupos populacionais de interesse e suas características; 3 Definição dos eventos acidentais de interesse; 4 Estimar as frequências dos eventos acidentais; 5 Estimar as consequências dos eventos acidentais; 6 Determinar os impactos dos eventos acidentais nos locais de interesse; 7 Estimar o risco individual e Social.
  • 7. Motivação Método Fechamento 1. D EFINIR CATEGORIAS DE PROBABILIDADE E FREQUÊNCIA PARA UTILIZAÇÃO NO ESTUDO Essencial para o método F IGURE : Categorias de Probabilidade
  • 8. Motivação Método Fechamento 1. D EFINIR CATEGORIAS DE PROBABILIDADE E FREQUÊNCIA PARA UTILIZAÇÃO NO ESTUDO F IGURE : Categorias de Frequencia
  • 9. Motivação Método Fechamento 2. D EFINIR GRUPOS DE INTERESSE F IGURE : Grupos de Interesse e Proporção de Tempo
  • 10. Motivação Método Fechamento 3 E 4. I DENTIFICAÇÃO DE P ERIGOS E POSSÍVEIS CENÁRIOS ACIDENTAIS O evento iniciador de uma liberação de cloro está ligado aos acidentes rodoviários. Um acidente rodoviário pode, com a probabilidade α, gerar de um furo no tanque que pode ser de 5 mm, ou de 25 mm. C ATEGORIA DE FREQUENCIA FINAL DOS EVENTOS É DEFINIDA POR F5mm = Facidente + αfuro.5mm F25mm = Facidente + αfuro.25mm Utilizando os dados da DNIT (2008) para as principais Rodovias Federais que "‘cortam"’ o Estado de São Paulo, tem-se que: VALOR M ÉDIO - TRECHOS PAULISTAS DAS E STRADAS F EDERAIS O valor médio encontrado foi de 3, 4.10−4 , o que pela Tabela 2 será representado pela categoria "‘3"’. A S CATEGORIAS DE PROBABILIDADE PARA FURO DE 5 MM OU 25 MM 5 mm, está entre 0,1 e 0,3, o que é sintetizado pela categoria "‘c"’ 25 mm pela categoria "‘a"’, menor do que 0,01.
  • 11. Motivação Método Fechamento 5 E 6. C ONSEQUENCIAS E I MPACTOS a estimativa das consequências será realizada com o auxilio do software ALOHA e pelo modelo probabilístico Probit para a cloro; No que se refere às condições atmosféricas, assumiu-se duas condições de estabilidade atmosférica, segundo a classificação de Pasquill-Gifford e duas combinações de velocidade do vento, conforme Tabela. F IGURE : Combinação Estabilidade Atmosférica e Velocidade do Vento
  • 12. Motivação Método Fechamento 5 E 6. C ONSEQUENCIAS E I MPACTOS F IGURE : Saída do Software ALOHA
  • 13. Motivação Método Fechamento 5 E 6. C ONSEQUENCIAS E I MPACTOS P ROBIT O modelo permite relacionar os efeitos de um vazamento de gás tóxico, utilizando um modelo matemático-estatístico. A forma funcional da Probit é definida na Equação. Pr = a + b.ln(X n t m ) onde: a, b, n e m são constantes e função do cenário específico. X: variável que descreve a amplitude do impacto físico. Pr: variável aleatória de distribuição gaussiana que representa uma medida da probabilidade de mortos e/ou feridos. t: tempo de exposição. E QUAÇÃO U TILIZADA Nesse trabalho foi utilizada a Equação proposta por Perry e Articola (1980) apud Cornwell e Marx (2002): Pr = −36, 45 + 3, 13.ln(X 2 , 64.t)
  • 14. Motivação Método Fechamento 7. E STIMAR O RISCO INDIVIDUAL E S OCIAL A estimativa do risco individual será feita conforme. R ISCO I NDIVIDUAL FIRi,j,K = Feo,j + αfat,i,j + αclima,j + αdirecao,i,j + αloc,i,k + αθ,K onde: FIRi,j,K : Categoria de Frequencia correspondente a IRi,j,K ; Feo,j : Categoria de Frequencia correspondente a feo,j ; αfat,i,j : Valor de α correspondente a categoria de probabilidade para Pfat,i,j ; αclima,j : Valor de α correspondente a categoria de probabilidade para Pclima,j ; αdirecao,i,j : Valor de α correspondente a categoria de probabilidade para Pdirecao,i,j ; αloc,i,k : Valor de α correspondente a categoria de probabilidade para Ploc,i,k ; αθK : Valor de α correspondente a categoria de probabilidade para θK
  • 15. Motivação Método Fechamento 7. E STIMAR O RISCO INDIVIDUAL E S OCIAL Na Tabela abaixo apresenta-se a estimativa do risco individual para o grupo de interesse "‘MORADORES"’.
  • 16. Motivação Método Fechamento 7. E STIMAR O RISCO INDIVIDUAL E S OCIAL R ISCO S OCIAL Nij = Nloc,i .10−αfat,i,j Onde: Nij é o número esperado de fatalidades na localidade i devido ao evento j; Nloc,i Número total de pessoas na localidade i.
  • 17. Motivação Método Fechamento R ESULTADOS R ESULTADOS "‘MORADORES"’ O risco individual do grupo "MORADORES" é calculado da seguinte forma: 2.10−3 + 610−4 + 210−5 + 6x10−6 , ou seja, conta-se o número de vezes da ocorrência de cada categoria de risco Individual, 2 para categoria 3 e 6 para 4, 2 para 5 e 6 para a 6 resultando no risco individual total de 2, 63.10−3 .
  • 18. Motivação Método Fechamento R ESULTADOS "‘CLORO"’ E "‘VEÍCULOS"’ Para os grupos "CLORO" e "VEÍCULOS", os valores de risco individual resultaram em 8, 08x10−4 , 1, 91x10−4 e 8, 08x10−6 , respectivamente "CLORO", "VEÍCULOS - DIA" e "VEÍCULOS - NOITE". Desta forma pode-se estimar o risco individual para cada grupo hipotético vulnerável ao vazamento de cloro devido a um acidente rodoviário. Verifica-se que o grupo "MORADORES" é o que apresenta o maior risco individual, 2, 63x10−3 xano−1
  • 19. Motivação Método Fechamento R ESULTADOS - R ISCO S OCIAL
  • 20. Motivação Método Fechamento F ECHAMENTO A utilização do modelo proposto por Franks [20??], mostra-se viável para a estimativa do Risco Individual e Social para o transporte de produtos perigosos pelo modal rodoviário; Fácil implementação e utilização; A utilização das Tabelas de frequência e probabilidade facilitam o trabalho do analista, pois são conservativas (adotam os valores mais restritivos) e permitem trabalhar mesmo com estimativas grosseiras no que se refere à frequência de acidentes rodoviários e frequência de liberação da carga tóxica no meio ambiente.
  • 21. Motivação Método Fechamento F ECHAMENTO No entanto, o analista deve ter consciência de que sua interpretação é conservativa; A utilização de modelos de dispersão, tais como o utilizado neste trabalho auxilia em muito a estimativa das consequências pelos modelos Probit (Dose-Resposta).
  • 22. Appendix Obrigado !!! C ONTATOS e-mail: moacyr@ita.br Linkedin: Moacyr Machado Cardoso Junior Twitter: @moacyr1964 Research Gate: Moacyr Machado Cardoso Junior