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.
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.
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
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.
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.
Apresentação do Sistema



   C2-




   C3+
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
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
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.
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
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.
Localização dos Equipamentos críticos e Barreiras
Barreiras
                                    Bow-Tie            Barreiras
    Causas       Preventivas                          Mitigadoras          Efeitos




                                               Manutenção/
I    Instrumentação      A     Automação   M    Inspeção            O   Operação
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.
Gestão das barreiras


 Lista de Recomendações;


 Plano de Manutenção e Inspeção;


 Gestão de Procedimentos Críticos;


 Revisão das Análises.
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)
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.
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.
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.
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;
Revisão das Análises


 Equipes diferentes, resultados diferentes;



 Gerenciamento de Mudanças;



 Criar cronograma para revisões.
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;
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
OBRIGADO!

Apresentação tcc final_rev2

  • 1.
    UNIVERSIDADE FEDERAL DABAHIA 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 deAcidentes: - 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 Elementosdas 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.
  • 6.
  • 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 Planilhade 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.
  • 12.
    Localização dos Equipamentoscríticos e Barreiras
  • 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 Manutençãoe 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 Manutençãoe 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 Manutençãoe 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. Procedimentooperacional 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 deum 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
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