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Prof. Eduardo Lucena Cavalcante de Amorim
ANÁLISE DE RISCO
22
DISPONIBILIZAÇÃO DO MATERIAL DE AULA
Site:
www.ctec.ufal.br/professor/elca
!
33
PLANO DE ENSINO
2 EMENTA
Conceitos Básicos. Técnicas de Análises: APR, HAZOP, AMFE e AAF.
44
PLANO DE ENSINO
3 OBJETIVOS
Possibilitar ao aluno a apresentação e a perspectiva histórica dos riscos ambientais. Apontar os objetivos da análise de risco, conceitos e definições. Aceitabilidade do risco. Fontes de risco. Agentes químicos, físicos, biológicos, sócio-econômicos. Suas consequências ao homem. Proporcionar a avaliação técnica e percepção do risco.
55
PLANO DE ENSINO
4 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 4.1 Unidade 1: Técnicas de análise de riscos 4.1.1. Conceitos básicos
4.1.2. Tipos de riscos ambientais
4.1.3. Um longo histórico de acidentes tecnológicos
4.2 Unidade 2: Estudos de análise de risco 4.2.1. Critério para exigência de estudos de análise de risco
4.3 Unidade 3: Técnicas de análises 4.3.1. Análise preliminar de riscos – APR
4.3.2. Estudo de riscos e operabilidade – HAZOP
4.3.3. Tipos de ruptura e análise das consequências – AMFE
4.3.4. Análise de árvore de falhas – AAF
66
PLANO DE ENSINO
5 METODOLOGIA DE ENSINO
Aulas expositivas com apresentação teórica do professor a partir da bibliografia.
Os recursos: projetor de slides quando disponível, uso do quadro negro ou do quadro branco. Mesmo no caso de slides, os exercícios em sala de aula são feitos no quadro.
77
PLANO DE ENSINO6 BIBLIOGRAFIA 6.1 Básica
Luis Enrique Sanchez (2008). Avaliação de impactos ambientais: conceitos e métodos. Editora Oficina de textos.
Luiz Roberto Tommasi (1994). Estudo de impacto ambiental, 1ª edição.
6.2 Complementar Suetônio Mota (2006). Introdução à engenharia ambiental, 4ª edição.
CETESB Manual de orientação para elaboração de estudo e análise de riscos. São Paulo, 1994.
MACK, Carlos E. V. Identificação, avaliação e controle de riscos nas indústrias químicas. Lorena: Faenquil, 2000.
DE CICCO, Francesco M. G. A. F., FANTAZZINI, Mario Luiz. Técnicas Modernas de Gerência de Riscos.IBGR, 1985.
CELEDON, Hugo. Curso de Análise e Identificação de Riscos. Explo.CHEMICAL INDUSTRIES ASSOCIATION LIMITED. A Guide to Hazard and Operability, Studies. 1987.
8
FONTES DE RISCO AMBIENTAL E FONTES DE RISCO AMBIENTAL E SUAS CONSEQUÊNCIAS SUAS CONSEQUÊNCIAS
ECOLÓGICAS E À SAÚDE HUMANA: ECOLÓGICAS E À SAÚDE HUMANA: AGENTES QUÍMICOS, FÍSICOS, AGENTES QUÍMICOS, FÍSICOS,
BIOLÓGICOSBIOLÓGICOS
99
1 – INTRODUÇÃO
PERIGO x RISCO
1010
1 – INTRODUÇÃO – cont.
PERIGO – Situação ou condição que tem potencial de acarretar consequências indesejáveis.
Substância;
Instalação;
Artefato.
1111
1 – INTRODUÇÃO – cont.
RISCO – Contextualização de uma situação de perigo, ou seja, a possibilidade da materialização do perigo ou de um evento indesejado ocorrer.
R = P x C (Probabilidade x Magnitude da consequência)
Risco = {Cenário, frequência, consequência}
1212
1 – INTRODUÇÃO – cont.
• Alto Risco, Risco presente.
• Controle do Risco,• Risco ainda presente.
• Eliminação/controle do risco,“Risco isolado”
Risco / Perigo
Controle do Risco
Eliminação do Risco / Perigo
1313
2 – RISCO AMBIENTAL
RISCO AMBIENTAL – Potencial de realização de consequências adversas indesejadas para a saúde ou vida humana, para o ambiente ou para bens materiais (Segundo Society of Risk Analysis).
1414
2 – RISCO AMBIENTAL – cont.
Perguntas do tipo “o que aconteceria se…” são muitas vezes feitas ao se analisar a viabilidade ambiental de um projeto.
As consequências do mau funcionamento do empreendimento podem ser mais significativas do que os impactos decorrentes de seu funcionamento normal.
São situações que tipificam risco ambientalrisco ambiental.
1515
3 – TIPOS DE RISCOS AMBIENTAIS
Riscos ambientais
1. Riscos Tecnológicos
2. Riscos Naturais
2a. Atmosféricos 2b. Hidrológicos
2c. Geológicos 2d. Biológicos
2e. Siderais
1a. Agudos(Imediatos)
1b. Crônicos(médio ou longo
prazo)
1616
3 – TIPOS DE RISCOS AMBIENTAIS – cont.
1- TECNOLÓGICOS1- TECNOLÓGICOS
São aqueles cuja origem está diretamente ligada à ação humana. Incluem-se os riscos:
de acidentes tecnológicos – explosão, vazamento etc;à saúde – humana ou dos ecossistemas.
1717
Causados por diferentes ações antrópicas, como:
utilização ou liberação de substâncias químicas,radiações ionizantes eorganismos geneticamente modificados.
1- TECNOLÓGICOS1- TECNOLÓGICOS
3 – TIPOS DE RISCOS AMBIENTAIS – cont.
1818
As atividades de risco são chamadas de perigosas, e incluem, dentre aquelas:
capazes de causar dano ambiental;muitas atividades industriais;o transporte e o armazenamento de produtos químicos;o lançamento de poluentes;a manipulação genética.
1- TECNOLÓGICOS1- TECNOLÓGICOS
3 – TIPOS DE RISCOS AMBIENTAIS – cont.
1919
Essas situações podem acarretar danos:
Materiais;aos ecossistemas;à saúde do homem.
1- TECNOLÓGICOS1- TECNOLÓGICOS
3 – TIPOS DE RISCOS AMBIENTAIS – cont.
2020
Tipos de riscos:
Agudo – imediatos;Crônico – médio ou longo prazo.
1- TECNOLÓGICOS1- TECNOLÓGICOS
3 – TIPOS DE RISCOS AMBIENTAIS – cont.
2121
Agudos e crônicos, há duas famílias de análise de risco:
Uma voltada para análise de situações agudas – como acidentes industriais ampliados;Outro para situações crônicas – como a exposição da população a agentes:
Físicos – como ruído;Químicos – como substâncias presentes em águas subterrâneas utilizadas para abastecimento doméstico.
1- TECNOLÓGICOS1- TECNOLÓGICOS
3 – TIPOS DE RISCOS AMBIENTAIS – cont.
2222
2- NATURAIS2- NATURAIS
•ATMOSFÉRICOS – Aqueles oriundos de processos e fenômenos metereológicos e climáticos que têm lugar na atmosfera, incluindo os de temporalidade:
Curta – como tornados, trombas d’água, granizo, raios, etc;Longa – como secas.
3 – TIPOS DE RISCOS AMBIENTAIS – cont.
2323
•HIDROLÓGICOS – inundações.
2- NATURAIS2- NATURAIS
Maior represa da China libera água para tentar diminuir enchentes no país.
3 – TIPOS DE RISCOS AMBIENTAIS – cont.
2424
OBSERVAÇÃOOBSERVAÇÃO
3 – TIPOS DE RISCOS AMBIENTAIS – cont.
Uma inundação pode ser o resultado de uma chuva que não foi suficientemente absorvida pelo solo e outras formas de escoamento, causando transbordamentos. Também pode ser provocada de forma induzida pelo homem através da construção de barragens e pela abertura ou rompimento de comportas de represas.
Enchente ou cheia é, geralmente, uma situação natural de transbordamento de água do seu leito natural (leito menor), qual seja, córregos, arroios, lagos, rios, ribeirões, provocadas geralmente por chuvas intensas e contínuas.
Existe uma distinção conceitual entre os termos enchente e inundação: a diferença fundamental é que o primeiro termo refere-se a uma ocorrência natural, que normalmente não afeta diretamente a população, tendo em vista sua ciclicidade. Já as inundações são decorrentes de modificações no uso do solo e podem provocar danos de grandes proporções.
2525
2- NATURAIS2- NATURAIS•GEOLÓGICOS – podem ser subdivididos nos que têm origem em processos:
Endógenos – sismos e atividade vulcânica;
Exógenos – escorregamentos, subsidências e processos erosivos e de assoreamento.
Nota: Em geologia, geografia e topografia subsidência refere-se ao movimento de uma superfície (geralmente a superfície da Terra) à medida que ela se desloca para baixo relativamente a um nível de referência, como seja o nível médio do mar. O oposto de subsidência é o levantamento tectônico, que resulta num aumento da elevação.
3 – TIPOS DE RISCOS AMBIENTAIS – cont.
2626
•BIOLÓGICOS – relativos à atuação de agentes vivos, como organismos patogênicos.
2- NATURAIS2- NATURAIS
Bactérias Vírus Protozoários Fungos Parasita
3 – TIPOS DE RISCOS AMBIENTAIS – cont.
2727
2- NATURAIS2- NATURAIS
•SIDERAIS – que têm origem fora do planeta, tais como a queda de meteorito.
3 – TIPOS DE RISCOS AMBIENTAIS – cont.
2828
4 – FONTES DE RISCO
•Agentes químicos:
•ocorrência natural;•sintéticos;•produção industrial.
•Radionuclídeos:
•ocorrência natural;•produzidos pela atividade humana.
•Outros agentes:
•Físicos;•Biológicos;•sócio-econômicos.
2929
4 – FONTES DE RISCO – cont.
Consequências ao homem:
•Toxicidade;•efeito carcinogênico e;•não carcinogênico.
Impacto ao meio ambiente:
•chuva ácida;•efeito estufa;• valores estéticos.
3030
5 – GESTÃO DE RISCOS
Identificação de Perigos
Avaliação de Riscos
Medidas de Redução
Selecionar e definir as medidas de controle
Atende Critérios de tolerabilidade
Não
Sim
3131
6 – ACIDENTES TECNOLÓGICOS
Local – Cubatão, BrasilData – 25/02/1984Evento - Vazamento de ~700.000 L de gasolina de um duto seguido de incêndio.Consequências – 93 mortos, 4 mil feridos
Fonte: Cetesb, www.cetesb.sp.gov.br, acesso em 24 de setembro de 2006.
3232
6 – ACIDENTES TECNOLÓGICOS – cont.
Local – Tchernobil, UcrâniaData – 26 de abril de 1986Evento - Vazamento de radioatividade.Consequências – 32 mortos, 135 mil evacuados.
Fonte: Crié (1989); a nuvem radioativa atingiu a Europa.
3333
Local – Duque de Caxias, BrasilData – 18 de janeiro de 2000.Evento - Vazamento de 1.300.000 de óleo combustível de um duto na baía da Guanabara.Consequências – Contaminação de praias, mangues, danos à pesca e ao turismo.
Fonte: Jablonski, Azevedo e Moreira, 2006.
6 – ACIDENTES TECNOLÓGICOS – cont.
3434
7 – ACIDENTES NATURAIS
Local – Santa Catarina, BrasilData – 22 de novembro de 2008.Evento - Inundações.Consequências – Registro de 12.027 desalojados e desabrigados, sendo 2.637 desabrigados e 9.390 desalojados. 135 óbitos e 02 desaparecidos confirmados.
Fonte: http://www.desastre.sc.gov.br/
3535
7 – ACIDENTES NATURAIS
Local – AlagoasData – 06/2010.Evento - Chuva.
Fonte: http://www.globo.com
3636
7 – ACIDENTES NATURAIS
3737
8 – CONSIDERAÇÕES FINAIS
A avaliação de riscos, como a avaliação da importância de impactos, implica juízo de valor.
O conceito de risco aceitável vem sendo discutido há décadas.
Algumas pessoas são mais propensas a correr ou aceitar riscos, enquanto outras mostram aversões a situações arriscadas.
Para o ambiente, a dificuldade é maior, pois muitas vezes trata-se de riscos impostos e não voluntários, e a fonte de risco é a atividade exercida por um terceiro e não pelo próprio individuo.
38
CLASSIFICAÇÃO DE RISCO CLASSIFICAÇÃO DE RISCO BASEADA NA OCUPAÇÃO HUMANABASEADA NA OCUPAÇÃO HUMANA
3939
CLASSIFICAÇÃO DE RISCOS ATUAL E POTENCIAL
Uma das classificações de risco existente baseia-se no estágio da ocupação humana em determinada área, podendo ser (Proin/Capes &Unesp/IGCE, 1999):
•Risco Atual: em áreas já ocupadas, nas quais existe o risco de consequências sócio-econômicas.
•Risco Potencial: em áreas ainda não ocupadas, nas quais há a possibilidade de ocorrência de processos geológicos que possam causar danos sócio-econômicos.
4040
CLASSIFICAÇÃO DE RISCOS ATUAL E POTENCIAL
Risco Atual
4141
CLASSIFICAÇÃO DE RISCOS ATUAL E POTENCIAL
Risco Potencial
4242
CLASSIFICAÇÃO DE RISCOS ATUAL E POTENCIAL
O objetivo dessa diferenciação é permitir que os problemas já instalados possam ser identificados e resolvidos (risco atual), bem como evitar que novas áreas de risco sejam ocupadas (risco potencial), mostrando que essas são suscetíveis à ocorrência de processos geológicos (Cerri & Amaral, 1998).
4343
CLASSIFICAÇÃO DE RISCOS ATUAL E POTENCIAL
4444
CLASSIFICAÇÃO DE RISCOS AMBIENTAIS Outra forma de classificar os riscos é considerar situações
potenciais de perdas e danos ao Homem, dividindo-os em algumas classes e sub-classes e tendo como ponto de partida os Riscos Ambientais (Cerri & Amaral, 1998).
Augusto Filho et al. (1990) destaca que alguns autores, ao se referir aos riscos geológicos, utilizam a expressão risco natural.
Na classificação apresentada a seguir, os riscos ambientais são um grande grupo que podem ser divididos em riscos naturais e antrópicos.
O riscos antrópicos são divididos em tecnológicos e sociais.
4545
CLASSIFICAÇÃO DE RISCOS AMBIENTAIS
4646
CLASSIFICAÇÃO DE RISCOS NATURAIS
Os riscos naturais podem ser divididos em dois grandes grupos, ou seja, os riscos físicos e os riscos biológicos.
Os riscos biológicos são divididos em riscos associados à fauna e riscos associados à flora, como apresentado na figura a seguir.
Já os riscos físicos são associados aos processos do meio físico, sendo que os riscos geológicos fazem parte desse grupo.
4747
CLASSIFICAÇÃO DE RISCOS NATURAIS
4848
CLASSIFICAÇÃO DE RISCOS FÍSICOS
Os riscos físicos ou associados aos processos do meio físico são divididos em 3 grupos: riscos atmosféricos (ar), geólogicos (solo e rocha) e hidrológicos (água).
Destaca que situações de risco sempre estão associadas a processos. Assim, os riscos atmosféricos e os riscos hidrológicos estão associados aos seus respectivos processos, como pode ser observado na figura a seguir.
Cabe salientar que há autores que consideram as enchentes e inundações como riscos geológicos.
4949
CLASSIFICAÇÃO DE RISCOS FÍSICOS
5050
CLASSIFICAÇÃO DE RISCOS GEOLÓGICOS
Os riscos geológicos são associados aos processos geológicos que podem estar relacionados predominantemente à geodinâmica interna ou externa.
Nesse sentido, surge a divisão dos riscos geológicos, em riscos endógenos (terremotos, atividades vulcânicas, "tsunamis" = associados à geodinâmica interna) e riscos exógenos (escorregamentos e processos correlatos, erosão/assoreamento, subsidência e colapsos, solos expansivos, entre outros = associados à geodinâmica externa).
5151
CLASSIFICAÇÃO DE RISCOS GEOLÓGICOS
5252
EMERGÊNCIAS E ACIDENTES AMBIENTAIS
5454
O QUE É?
Emergência Ambiental: é uma ameaça súbita ao bem estar do meio ambiente ou à saúde pública devido à liberação de alguma substância nociva ou perigosa ou, ainda, devido a um desastre natural.
Acidente Ambiental: é um acontecimento inesperado e indesejado que pode causar, direta ou indiretamente, danos ao meio ambiente e à saúde.
5555
O QUE É?
Esses acontecimentos perturbam o equilíbrio da natureza e, normalmente, estão associados também a prejuízos econômicos.
Os acidentes podem ser causados pela própria natureza, como é o caso dos vulcões, raios, ciclones, etc. Porém, na maioria das vezes, são causados pelo próprio homem. São os acidentes “tecnológicos”.
5656
AS OCORRÊNCIAS
Há uma série de acidentes que podem gerar danos ambientais, alguns deles são:
• Derramamento ou vazamento de produtos nocivos;• Incêndios;• Explosões;• Descarrilamentos;• Colisões etc.
Combate a incêndio. (Fonte: P2R2-MMA)
5757
A gravidade do acidente para o meio ambiente é determinada por uma série de fatores:
AS OCORRÊNCIAS
• VULNERABILIDADE e SENSIBILIDADE do local da ocorrência;• Características do PRODUTO;• QUANTIDADES envolvidas;• Características CLIMÁTICAS no momento da ocorrência;• EFICIÊNCIA e rapidez do combate.
5858
AS OCORRÊNCIAS
O que é vulnerabilidade ambiental?
É a fragilidade do meio ambiente a determinadas ações do homem.
Sensibilidade refere-se à percepção aguçada ou receptividade a respeito de algo, como por exemplo as emoções de um indivíduo.
5959
AS OCORRÊNCIAS
Emergência Química. (Fonte: P2R2-MMA)
6060
Entre as várias consequências de um acidente ou emergência ambiental podemos citar:
AS OCORRÊNCIAS
• Poluição do ar;• Contaminação do solo e dos recursos hídricos;• Danos à fauna e flora;• Destruição de ecossistemas;• Danos à saúde humana;• Prejuízos econômicos etc.
6161
GERENCIAMENTO DO ACIDENTE
•O combate a uma situação emergencial deve ser planejado com antecedência para evitar decisões de última hora, retardamento no combate e ações inadequadas. Vale lembrar que em certos casos as vítimas em um acidente não são as que se encontravam no local, e sim pessoas que chegam para tentar ajudar, curiosos e desinformados.
6262
GERENCIAMENTO DO ACIDENTE
•Nem todos os acidentes ocorrem durante o horário comercial, existem casos de ocorrências à noite, em feriados e fins de semana. Além disso, podem se dar em locais de difícil acesso, não somente para a equipe de combate mas principalmente para os equipamentos e veículos de resgate.
6363
GERENCIAMENTO DO ACIDENTE
•É necessário prever todos esses fatores, ou seja, é preciso GERENCIAR O ACIDENTE. O gerenciamento de um acidente se divide em duas vertentes: Prevenção e Plano de Ação Emergencial.
6464
PREVENÇÃO
Uma das técnicas de prevenção de acidentes é chamada de Análise de Riscos. Nessa etapa deve-se responder às seguintes perguntas:
• O que pode dar errado?• Quais são as possíveis causas desses erros?• Qual a chance dos erros ocorrerem?• Qual é a consequência associada a cada erro?• Os riscos são toleráveis?• As medidas de segurança existentes são suficientes?
6565
PREVENÇÃO
Apesar de as perguntas serem relativamente simples, envolvem uma série de tarefas complexas, como:
•caracterização de todas as atividades,•cálculo de frequências,•avaliação de vulnerabilidade,•simulações matemáticas,•criação de estimativas,•elaboração de critérios de tolerância, entre outros.
6666
PREVENÇÃO
Toda essa análise irá possibilitar o GERENCIAMENTO DE RISCOS, que é a formulação e implantação de procedimentos (técnicos e administrativos), que visam controlar e reduzir os riscos existentes. O gerenciamento deve também permitir que a instalação opere dentro dos níveis de segurança considerados toleráveis.
6767
PLANOS DE EMERGÊNCIA
Os planos de ação para combate a emergências estão previstos em legislação, como na Lei nº. 9966/00, para os casos de poluição por substâncias nocivas ou perigosas em águas jurisdicionais brasileiras.
6868
PLANOS DE EMERGÊNCIA
A elaboração do Plano de Emergência também é exigida pelo processo de licenciamento ambiental, regulamentado pela Resolução 237/97 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA).
6969
PLANOS DE EMERGÊNCIA
Um bom plano de emergência tem que ser prático, deve contemplar ações e procedimentos para cada tipo de cenário emergencial, estabelecendo de forma clara quem são as pessoas envolvidas e qual a atribuição de cada uma.
7070
PLANOS DE EMERGÊNCIA
Ressalta-se que todas essas ações de prevenção e combate não irão eliminar a possibilidade de ocorrer um acidente, mas podem evitar que um acidente pequeno se transforme em uma tragédia.
7171
PLANOS DE EMERGÊNCIA
É importante lembrar, ainda, que a resposta a um acidente ambiental não se restringe à contenção dos danos. É fundamental acompanhar o processo de descontaminação e recuperação da área por meio de monitoramento ambiental.
72
DESENVOLVIMENTO DE ESTUDOS DESENVOLVIMENTO DE ESTUDOS DE ANÁLISE DE RISCODE ANÁLISE DE RISCO
7373
INTRODUÇÃO
De modo geral, um estudo de análise de risco pode ser dividido nas etapas que seguem:
1. Caracterização do empreendimento;2. Identificação de perigos;3. Estimativa de consequências;4. Estimativa de frequências;5. Estimativa do risco;6. Avaliação e gerenciamento de risco.
7474
1 – CARACTERIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO
Finalidade:
• Identificar aspectos comuns que possam interferir, tanto no empreendimento, como no meio ambiente;
• Identificar, na região, atividades que possam interferir no empreendimento, sob o enfoque operacional e de segurança;
• Estabelecer uma relação direta entre o empreendimento e a região sob influência.
7575
Como resultados práticos são esperados:
• A obtenção de um diagnóstico das interfaces existentes entre o empreendimento em análise e o local de sua instalação;
• A caracterização dos aspectos relevantes que subsidiarão os estudos de análise de risco, definindo os métodos, diretrizes ou necessidades específicas;
• O auxílio na determinação do nível de abrangência do estudo.
1 – CARACTERIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO - cont.
7676
Assim, essa etapa inicial do trabalho deve contemplar os seguintes aspectos:
• Realização de levantamento fisiográfico da região sob influência do empreendimento;
• Caracterização das atividades e dos aspectos operacionais;
• Cruzamento das informações e interpretação dos resultados.
1 – CARACTERIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO - cont.
7777
Observação:
Trata-se de empreendimentos lineares, como por exemplo, sistemas de transporte de produtos químicos por dutos, deverá ser realizada uma análise detalhada de seu traçado, identificando e caracterizando as diferentes áreas sob influência e as devidas interferências no empreendimento.
1 – CARACTERIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO - cont.
7878
Aspectos fisiológicos
• Localização do empreendimento:• Planta planialtimétrica do entorno da
instalação.
• Corpos d´água:• Consumo humano;• Abastecimento industrial;• Utilização agropecuária;• Geração de energia;• Psicultura;• Recreação;• Sem utilização específica.
1 – CARACTERIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO - cont.
7979
Aspectos fisiológicos
• Áreas litorâneas:• Manguezais;• Praias (abertas ou protegidas);• Costões;• Estuários;• Portos e áreas de navegação.
• Núcleos habitacionais (tipo e no de habitantes):• Áreas urbanas;• Áreas de expansão urbana;• Áreas rurais.
1 – CARACTERIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO - cont.
8080
Aspectos fisiológicos
• Sistemas viários:• Vias urbanas, considerando fluxo e tipo de
tráfego;• Rodovias;• Ferrovias;• Hidrovias;• Aeroportos.
1 – CARACTERIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO - cont.
8181
Aspectos fisiológicos• Cruzamentos e/ou interferências:
• adutoras;• Galerias;• Eletrodutos;• Gasodutos;• Oleodutos;• Linhas de transmissão de energia elétrica;• Áreas geotecnicamente instáveis;• Regiões sujeitas a inundações;• Áreas de preservação ou de proteção ambiental;• Áreas ecologicamente sensíveis.
1 – CARACTERIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO - cont.
8282
Características meteorológicas
• Temperatura;• Categoria de estabilidade atmosférica;• Umidade relativa do ar;• Velocidade e direção de ventos.
1 – CARACTERIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO - cont.
8383
Características das instalações
• Planta geral da instalação;• Arranjo físico (“lay-out”);• Especificação dos equipamentos;• Descrição das operações e procedimentos de
segurança;• Identificação e caracterização de fontes de ignição;
1 – CARACTERIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO - cont.
8484
Características das instalações
• Substâncias envolvidas:• Inventários;• Formas de armazenamento;• Características físico-químicas;• Características toxicológicas;
1 – CARACTERIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO - cont.
8585
Características das instalações
• Fluxogramas de engenharia e de processo;• Instrumentação;• Dados operacionais:
• Pressão;• Vazão.
• Sistemas de segurança.
1 – CARACTERIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO - cont.
8686
2 – IDENTIFICAÇÃO DE PERIGOS
Esta etapa tem por objetivo identificar os possíveis eventos indesejáveis que podem levar à materialização de um perigo, para que possam ser definidas as hipóteses acidentais que poderão acarretar consequências significativas.
8787
2 – IDENTIFICAÇÃO DE PERIGOS – cont.
Para tanto, devem ser empregadas técnicas específicas para a identificação dos perigos, dentre as quais cabe mencionar:
1. Lista de verificação (checklist’s);2. Análise “E se...” (What If...?);3. Análise preliminar de perigos (APP);4. Análise de modos de falhas e efeitos (AMFE);5. Estudo de perigos e operabilidade (HazOp – Hazard and
Operability Study).
8888
3 – ESTIMATIVAS DE CONSEQUÊNCIAS
Tomando-se por base as hipóteses de acidentes identificadas na etapa anterior, cada uma deverá ser estudada em termos das possíveis consequências que possam ser ocasionadas, mensurando-se os impactos e danos causados por essas consequências.
8989
3 – ESTIMATIVAS DE CONSEQUÊNCIAS – cont.
Para tanto, deverão ser utilizados modelos de cálculo que possam representar os possíveis efeitos decorrentes das diferentes tipologias acidentais, tais como:
•Radiações térmicas de incêndios;•Sobrepressões causadas por explosões;•Concentrações tóxicas decorrentes de emissões de gases e vapores.
9090
3 – ESTIMATIVAS DE CONSEQUÊNCIAS – cont.
Estimadas as possíveis consequências decorrentes dos cenários gerados pelas hipóteses acidentais, esses resultados deverão servir de base para a análise do ambiente vulnerável no entorno da instalação em estudo.
9191
4 – ESTIMATIVAS DE FREQUÊNCIAS
A elaboração de estudos quantitativos de análise de risco requer a estimativa das frequências de ocorrência de falhas de equipamentos relacionados com as instalações ou atividades em análise.
9292
4 – ESTIMATIVAS DE FREQUÊNCIAS
Da mesma forma, a estimativa de probabilidades de erro humano deve muitas vezes ser quantificadas no cálculo de risco. Esses dados são normalmente difíceis de serem estimados, em função da indisponibilidade de estudos desse tipo.
9393
4 – ESTIMATIVAS DE FREQUÊNCIAS – cont.
Para cálculo das frequências de ocorrência dos cenários acidentais podem ser utilizadas as seguintes técnicas:
•Análise histórica de falhas decorrentes de acidentes, através de pesquisas em referências bibliográficas ou em banco de dados de falhas;
•Análise de árvores de falhas (AAF);
•Análise de árvores de eventos (AAE).
9494
4 – ESTIMATIVAS DE FREQUÊNCIAS – cont.
Em determinados estudos os fatores externos ao empreendimento podem contribuir para o risco de uma instalação.Nesses casos, devem ser também levadas em consideração as probabilidades ou frequências de ocorrência de eventos indesejados causados por terceiros ou por agentes externos ao sistema em estudo, como por exemplo terremotos, enchentes, deslizamentos de solo e queda de aeronaves, entre outros.
9595
4 – ESTIMATIVAS DE FREQUÊNCIAS – cont.
Os dados referentes às falhas de equipamentos normalmente estão disponíveis nos fabricantes, os quais, na maioria das vezes, mantém bancos de dados baseados nos testes de confiabilidade realizados nas linhas de fabricação.
9696
4 – ESTIMATIVAS DE FREQUÊNCIAS – cont.
Da mesma forma, algumas indústrias mantém seus próprios bancos de dados com vistas a não só aperfeiçoar a especificação de seus equipamentos, mas também prevenir acidentes e, principalmente, subsidiar programas de manutenção.
9797
4 – ESTIMATIVAS DE FREQUÊNCIAS – cont.
Com relação ao erro humano, os dados de confiabilidade ou probabilísticos de falhas deve ser utilizados com muita cautela, uma vez que diversos fatores influenciam nesse processo, tais como:
9898
4 – ESTIMATIVAS DE FREQUÊNCIAS – cont.
•tipos de falhas;•condições ambientais;•características dos sistemas envolvidos;•tipos de atividades ou operações realizadas;•capacitação das pessoas envolvidas;•motivação;•disponibilidade e qualidade de normas e procedimentos operacionais;•tempo disponível para execução de tarefas.
9999
4 – ESTIMATIVAS DE FREQUÊNCIAS – cont.
Um fator que deve ser levado em consideração na análise do erro humano durante a realização de uma determinada operação diz respeito aos erros de manutenção, os quais são responsáveis por cerca de 60% a 80% das causas de acidentes maiores envolvendo erro humano (AIChE, 1989).
100100
5 – ESTIMATIVA DO RISCO
A estimativa do risco é realizada através da combinação das frequências de ocorrência das hipóteses acidentais e de suas respectivas consequências, podendo o risco ser expresso de diversas formas, de acordo com o objetivo do estudo em questão.
101101
5 – ESTIMATIVA DO RISCO – cont.
De modo geral, o risco é normalmente expressos da seguinte forma:
•índices de risco;•risco social;•risco individual.
102102
5 – ESTIMATIVA DO RISCO – cont.
103103
5 – ESTIMATIVA DO RISCO – cont.
104104
5 – ESTIMATIVA DO RISCO – cont.
105105
6 – AVALIAÇÃO E GERENCIMENTO DE RISCO
Critérios de risco individual são geralmente propostos considerando o risco das atividades rotineiras da vida cotidiana dos cidadãos. Kletz e Gibson (citados em LEES, 1996) realizaram diversos estudos no Reino Unido comparando os riscos para os trabalhadores em plantas de processo com outros riscos, voluntários e involuntários, conforme apresentado na Tabela a seguir.
106106
6 – AVALIAÇÃO E GERENCIMENTO DE RISCO
107107
6 – AVALIAÇÃO E GERENCIMENTO DE RISCO
Nessa última etapa deverá ser avaliado o risco estimado, para que possam ser definidos as medidas e procedimentos a serem implementados para a redução e/ou gerenciamento dos mesmos, tomando-se como base critérios comparativos de risco, a partir de critérios de tolerabilidade previamente definidos, de acordo com o objetivo do estudo em questão.
108108
6 – AVALIAÇÃO E GERENCIMENTO DE RISCO – cont.
O fluxograma da Figura 1 apresenta a sequência das etapas que compõem um estudo de análise de risco.
109109
6 – AVALIAÇÃO E GERENCIMENTO DE RISCO – cont.
Figura 1 - Etapas de um estudo de análise de risco.
110
METODOLOGIAS DE ANÁLISE DE METODOLOGIAS DE ANÁLISE DE RISCO AMBIENTALRISCO AMBIENTAL
111111
1 – INTRODUÇÃO
A avaliação de riscos é uma atividade correlata à AIA, mas as duas se envolvem em contextos separados, por comunidades profissionais e disciplinares diferentes.
112112
2 – RISCO AMBIENTAL – cont.
A avaliação de riscos é usualmente realizada em quatro etapas:
Idenfificação dos perigos;
Análise das consequências e estimativa dos riscos;
Avaliação dos riscos;
Gerencimento dos riscos.
113113
2 – RISCO AMBIENTAL – cont.
A avaliação de riscos é uma tentativa de estimar matematicamente as probabilidades de um evento e a magnitude de suas consequências.
A avaliação de risco é a aplicação de um juízo de valor para discutir a importância dos riscos e suas consequências sociais, econômicas e ambientais.
114114
2 – RISCO AMBIENTAL – cont.
Já o gerenciamento dos riscos é um termo que engloba o conjunto de atividades de identificação, estimação, comunicação e avaliação de riscos, associado à avaliação de alternativas de minimização dos riscos e suas consequências.
115115
3 – ESTUDO DE ANÁLISE DE RISCOS
Tipo de estudo
Nível de periculosidadeda instalação
Vulnerabilidade daregião
Periculosidade dassubstâncias
Quantidade dassubstâncias
Critérios para exigência de estudo de análise de risco (Ex.: São Paulo)
116116
3 – ESTUDO DE ANÁLISE DE RISCOS – cont.
Principais itens do tal estudo são (Companhia ambiental de São Paulo - Cetesb, 2003, p. 35):
•Caracterização do empreendimento e da região;
•Identificação dos perigos e consolidação de cenários de acidentes;
•Estimativa dos efeitos físicos e análises de vulnerabilidade;
•Estimativa de frequências;
•Estimativa e avaliação de riscos;
•Gerenciamento de riscos.
117117
4 - PREVENÇÃO DE RISCOS E ATENDIMENTO A EMERGÊNCIAS
Alguns impactos são de ocorrência incerta, mas a incerteza não pode de forma alguma, ser negligenciada na avaliação de impacto ambiental, e muito menos durante o ciclo de vida do empreendimento.
Dois conjuntos de medidas especificamente voltadas para a gestão de riscos podem fazer parte do plano de gestão ambiental:
O plano de gerenciamento de riscos;
O plano de atendimento a emergências.
118118
4 - PREVENÇÃO DE RISCOS E ATENDIMENTO A EMERGÊNCIAS – cont.
O plano de gerenciamento de riscos (PGR) deve contemplar todas as ações voltadas para a prevenção de acidentes ambientais e todas as ações a serem implementadas em caso de ocorrência de um acidente.
Cabe ao órgão licenciador determinar a necessidade de apresentação de um PGR, a fase do processo de licenciamento em que o plano e seu conteúdo devem ser apresentados.
119119
4 - PLANO DE ATENDIMENTO A EMERGÊNCIAS
DEFINIÇÕES:
Plano de Ação de EmergênciasPlano de Ação de Emergências – é uma espécie de documento-síntese da análise de risco, devendo descrever as instalações, os cenários acidentais, as atribuições e as responsabilidades dos envolvidos, um fluxograma de acionamento, as ações de resposta às situações emergenciais identificadas nos cenários acidentais considerados, os recursos humanos e materiais, os programas de treinamento e divulgação e documentos anexos como plantas, listas de equipamentos etc.
120120
4 - PLANO DE ATENDIMENTO A EMERGÊNCIAS – cont.
DEFINIÇÕES:
Plano de ContingênciaPlano de Contingência – também chamado de planejamento de riscos, plano de continuidade de negócios ou plano de recuperação de desastres.
É um documento onde estão definidas as responsabilidades, estabelecidas uma organização para atender a uma emergência e contém informações detalhadas sobre as características da área envolvida. É um documento desenvolvido com o intuito de treinar, organizar, orientar, facilitar, agilizar e uniformizar as ações necessárias às respostas de controle e combate às ocorrências anormais.
121121
4 - PREVENÇÃO DE RISCOS E ATENDIMENTO A EMERGÊNCIAS – cont.
TIPO I(1) TIPO II(2)
Informações de segurança de processo
Informações de segurança de processo
Revisão dos riscos de processosGerenciamento de modificaçõesManutenção e garantia da integridade de sistemas críticos
Manutenção e garantia da integridade de sistemas críticos
Procedimentos operacionais Procedimentos operacionaisCapacitação de recursos humanos
Capacitação de recursos humanos
Investigação de incidentesPlano de ação a emergências (PAE)
Plano de ação a emergências (PAE)
Auditorias(1)Para empreendimentos de médio e grande porte.(2)Para empreendimentos de pequeno porte.Fonte: Cetesb (2003).
Estrutura de um Plano de gerenciamento de Riscos
122122
5 – PLANO DE GESTÃO DE RISCOS
Muitas vezes a preparação de um estudo completo de análise de riscos pode ser substituída pela preparação de um plano de gerenciamento de riscos (PGR).
Esse PGR pode facilmente ser incorporados a um EIA ou a algum documento subsequente no processo de licenciamento ambiental.
123123
5 – PLANO DE GESTÃO DE RISCOS – cont.
Itens de um PGR:
Informações de segurança do processo;
Revisão dos riscos do processo;
Gerenciamento de modificações;
Manutenção e garantia da integridade de sistemas críticos;
Procedimentos operacionais;
Investigação de incidentes;
Capacitação de recursos humanos;
Plano de ação e emergência;
Auditorias.
124124
6 – FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE RISCOS
A análise de riscos ambientais teve grande desenvolvimento com a indústria nuclear.
Acidentes com reatores e outras instalações nucleares são tipicamente de baixa probabilidade de ocorrência, porém de grandes consequências.
125125
6 – FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE RISCOS – cont.
Técnica de identificação de riscos:
1. Análise histórica de acidentes;2. Inspeção de segurança;3. Lista de verificação;4. Método “E se…?”;5. Análise preliminar de riscos;6. Estudo de riscos e operabilidade;7. Tipos de ruptura e análise das consequências;8. Análise de árvore de falhas;9. Análise de árvore de eventos;10.Análise de causas e consequências.
126126
6 – FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE RISCOS – cont.
1. Análise histórica de acidentes;
Consiste no levantamento de acidentes ocorridos em instalações similares, utilizando-se a consulta a bancos de dados de acidentes ou referências bibliográficas específicas.
127127
6 – FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE RISCOS – cont.
2. Inspeção de segurança;
Por definição, é um método que somente se aplica a instalações em funcionamento.
128128
6 – FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE RISCOS – cont.
3. Lista de verificação;
Baseia-se na elaboração e aplicação de uma sequência lógica de questões para a avaliação das condições de segurança de uma instalação, por meio de suas condições físicas, dos equipamentos utilizados e das operações praticadas.
Lista de verificação aplicam-se às etapas de elaboração de projeto, de construção, de operação e durante as paradas para manutenção.
129129
6 – FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE RISCOS – cont.
4. Método “E se…?”;
Trata-se da identificação de eventos indesejados feita por uma equipe de dois ou três especialistas experientes;
Melhores resultados podem ser obtidos quando da sua aplicação em instalações existentes.
130130
6 – FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE RISCOS – cont.
5. Análise preliminar de riscos;
É uma técnica que foi desenvolvida especificamente para aplicação nas etapas de planejamento de projetos, visando a uma identificação precoce de situações indesejadas, o que possibilita adequação do projeto antes que recursos de grande monta tenham sido comprometidos.
Trata-se, portanto, de uma técnica de potencial emprego em EIA, pois não exige o detalhamento da instalação industrial a ser analisada.
131131
6 – FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE RISCOS – cont.
5. Análise preliminar de riscos; - cont.
Preparam-se planilhas nas quais, para cada perigo identificado, são levantadas suas possíveis causas, efeitos potenciais e medidas básicas de controle aplicáveis (preventivas ou corretivas).
Além da identificação, os perigos são também avaliados com relação à frequência e grau de severidade de suas consequências.
A análise preliminar de perigos pode ser uma etapa inicial, seguida de outras ferramentas de análise.
132132
6 – FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE RISCOS – cont.
6. Estudos de riscos e operabilidade;
Consiste no trabalho integrado de uma equipe de especialistas que realiza um exame crítico sistemático a fim de avaliar o potencial de riscos decorrentes da má operação ou mau funcionamento de itens individuais dos equipamentos e os efeitos na instalação, seguindo uma estrutura dada por determinadas palavras-guia que permitam identificar desvios ou afastamentos da normalidade.
133133
6 – FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE RISCOS – cont.
6. Estudos de riscos e operabilidade; - cont.
Segundo Awazu (1993, p. 3200-3215), a melhor ocasião para a realização de um estudo de riscos e operabilidade é a fase em que o projeto se encontra razoavelmente consolidado.
Nessa altura, o projeto já está bem definido, a ponto de permitir a formulação de respostas expressivas às perguntas do estudo.
Além disso, neste ponto ainda é possível alterar o projeto sem grandes despesas.
134134
6 – FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE RISCOS – cont.
7. Tipos de ruptura e análise de riscos das consequências;
Consiste na identificação de falhas hipotéticas, anotadas em uma planilha, na qual cada falha é relacionada com seus efeitos.
As falhas podem ter diversas causas, mas aqui parte-se dos modos de falha – por exemplo, os modos de falha de uma válcula manual podem ser:
Falha para fechar, quando requisitada; Falha ao abrir, quando requisitada; Emperrada; Ajuste errado para mais ou para menos; Ruptura no corpo da válvula.
135135
6 – FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE RISCOS – cont.
7. Tipos de ruptura e análise de riscos das consequências; - cont.
Em seguida identificam-se os possíveis efeitos – se a falha da válvula ocasionar vazamento de um líquido inflamável, um efeito é incêndio.
É uma técnica indutiva.
136136
6 – FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE RISCOS – cont.
8. Análise de árvore de falhas;
Técnica dedutiva que parte da montagem de um diagrama com bifurcações sucessivas – por exemplo, um sistema de alimentação de água pode falhar:
por falta de água no reservatório ou;
por falha no sistema de bombeamento;
este, por sua vez, pode falhar em cada uma das bombas.
137137
6 – FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE RISCOS – cont.
8. Análise de árvore de falhas; - cont.
O método permite análise quantitativa, atribuindo-se probabilidades a cada evento, determinando-se a taxa de falha de cada componente do sistema.
Pode-se também determinar caminhos críticos, sequências de eventos com maior probabilidade de levar ao evento indesejado (denominado evento topo, por situar-se no topo, ou no tronco de uma árvore invertida, cujas bifurcações são as raízes).
O método foi desenvolvido para as indústrias aeronáutica e aeroespacial.
138138
6 – FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE RISCOS – cont.
9. Análise de árvore de eventos;
Diagramas descrevem a sequência de eventos necessária para que ocorra um acidente; cada ramificação só permite duas possibilidades:
Sucesso ou
Falha
às quais se atribuem probabilidades que, somadas, sempre são iguais a zero e um.
Parte-se da escolha de determinados eventos, que muitas vezes são identificados por meio de outras técnicas de análise de risco.
139139
6 – FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE RISCOS – cont.
10.Análise de causas e consequências;
Utiliza-se da preparação de diagramas de causas e consequências em uma sequência de passos:
1 - Identificação dos fatores que podem causar acidentes;
2 - Preparação de uma ávore de eventos;
3 - Detalhamento de um evento para determinação de suas causas básicas (árvore de falhas);
4 - Determinação de medidas de redução de eventos acidentais.
140140
7 – ANÁLISE DAS CONSEQUÊNCIAS E ESTIMAÇÃO DE RISCOS
Trata-se da parte quantitativa da avaliação de riscos, mas nem sempre se avança até esse ponto.
A análise das consequências é uma simulação de acidentes que permite estimar a extensão e a magnitude das consequências, o que é feito por meio de modelos matemáticos específicos para determinado cenário acidental.
Para cada hipótese acidental, deve-se usar procedimentos apropriados de cálculo.
141141
7 – ANÁLISE DAS CONSEQUÊNCIAS E ESTIMAÇÃO DE RISCOS – cont.
Em se tratando da liberação de uma substância química, devem-se (Technica, 1988):
Saber a fase (líquida, gasosa ou uma mistura de líquido e gás);
Estimar a quantidade liberada;
Determinar o comportamento da substância após a liberação (vazamento de líquido pouco volátil, vazamento de líquido volátil, inflamável, expansivo etc.);
Verificar com se dá a dispersão (nuvem densa, subida de pluma) e se pode haver incêndio ou explosão;
Determinar os efeitos agudos e crônicos de liberações tóxicas.
142142
7 – ANÁLISE DAS CONSEQUÊNCIAS E ESTIMAÇÃO DE RISCOS – cont.
Podem-se aplicar alguns modelos de dispersão atmosférica, e existem modelos desenvolvidos para a análise das consequências de acidentes qua permitem calcular:
a radiação térmica (no caso de incêndios)
a sobrepressão (no caso de explosões) ou
concentração de uma substância tóxica.
143143
7 – ANÁLISE DAS CONSEQUÊNCIAS E ESTIMAÇÃO DE RISCOS – cont.
Como risco é o produto da combinação entre probabilidade de ocorrência e magnitude das consequências, é preciso estimar essa magnitude.
Ela pode ser medida em termos de perdas econômicas ou ecológicas, mas uma característica bastante usada para os riscos agudos é o número esperado de mortes.
Para os riscos crônicos, a característica usada é o número de mortes ou o número adicional de casos de câncer, para as substâncias causadoras de tumores.
144144
8 – CONSIDERAÇÕES FINAIS
A avaliação de riscos, como a avaliação da importância de impactos, implica juízo de valor.
O conceito de risco aceitável vem sendo discutido há décadas.
Algumas pessoas são mais propensas a correr ou aceitar riscos, enquanto outras mostram aversões a situações arriscadas.
Seria possível determinar alguma média de aceitabilidade de risco?
145145
8 – CONSIDERAÇÕES FINAIS – cont.
Para o ambiente, a dificuldade é maior, pois muitas vezes trata-se de riscos impostos e não voluntários, e a fonte de risco é a atividade exercida por um terceiro e não pelo próprio individuo.
146146
9 – TIPOS DE ESTUDOS DE ANÁLISE DE RISCO
Existem 3 tipos de estudo de risco, são eles:
•Análise de Risco na Segurança (Processos e Instalações),
•Estudo de Risco sobre a Saúde,
•Estudo de Risco Ecológico.
147147
10 – IMPORTANTE
O Risco
•Está associado à possibilidade de ocorrência do evento;•Propriedade intrínseca da situação, ser ou coisa;•O Risco não pode ser controlado ou reduzido;•O Perigo associado ao Risco pode ser gerenciado,
atuando-se sobre sua freqüência e/ou magnitude.
148148
10 – IMPORTANTE – cont.
Questões
O que pode ocorrer de errado?Quais são as causas básicas de eventosindesejáveis?Quais são as conseqüências?Quais são as freqüências de ocorrênciados acidentes?Os riscos são toleráveis?
149149
10 – IMPORTANTE – cont.
Foco da Análise de Risco
Segurança
Saúde Ocupacional
Financeiro
Ambiental
150150
10 – IMPORTANTE – cont.
Eventos externos ao ambiente industrial
• Poluição crônica• Poluição aguda
Exemplos•Liberação de energia•Poluição do ar•Poluição do solo•Poluição das águas•Incômodos de vizinhança
151151
10 – IMPORTANTE – cont.
Causas de Não Conformidades
– Recursos Físicos– Recursos Humanos– Operação– Gestão– Estratégia– Causas naturais– Sabotagem
152152
10 – IMPORTANTE – cont.
Estudo de Análise de Riscos
•Identificação de Riscos
•Avaliação de Riscos
•Gerenciamento de Riscos
•Comunicação de Riscos
153153
10 – IMPORTANTE – cont.
Identificação de Riscos
Visa realizar uma estimativa qualitativa ou quantitativa dos riscos, empregando-se técnicas científicas, de forma a promover a combinação das freqüências com a magnitude dos eventos indesejados.
• Análise do Histórico de Acidentes do Empreendimento• Análise Preliminar de Riscos• Hazop• Modos de Falhas
154154
10 – IMPORTANTE – cont.
Programa Gerenciamento de Riscos
Manual da CETESB de Orientação para a Elaboração de Estudos de Análises de Riscos (PGR), P4. 261, de Maio de 2003
• Informações de segurança de processo• Revisão dos riscos de processo• Gerenciamento de Modificações• Manutenção e garantia da integridade de sistemas críticos,• Procedimentos operacionais;• Capacitação de recursos humanos,• Investigação de acidentes,• Plano de ação de emergências – PAE• Auditorias
155155
10 – IMPORTANTE – cont.
Comunicação de Riscos
Consiste nas medidas para comunicar os riscos da instalação para:
•Órgão públicos
•Público interno
•Sociedade em geral
156156
10 – IMPORTANTE – cont.
Hierarquia das Medidas Preventivas/ Corretivas
Priorizar as medidas que atuam sobre a probabilidade em relação as da magnitude da conseqüência (as primeiras reduzem a probabilidade e as segundas minimizam as conseqüências.
•Eliminação (substituir um produto tóxico)•Minimização (EPI, bacia de contenção)•Enclausuramento (reator nuclear)•Isolamento (localização de equipamentos críticos)•Treinamento•Conscientização
157
FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE RISCORISCO
APP ou APRAPP ou APR
158158
INTRODUÇÃO
• EIA – Estudo de Impacto Ambiental:
•Efetuado na fase de concepção do projeto;•São consideradas alternativas.
• Análise de Risco:
•Necessita de projeto detalhado para quantificar riscos.
159159
IDENTIFICAÇÃO DE PERIGOS
• Ponto de partida dos estudos de risco:
•Varredura da instalação (ou processo);•Identificação de eventos iniciadores de falhas operacionais.
• Posteriormente, quantifica-se a probabilidade de ocorrência dos eventos.
160160
TÉCNICAS DE IDENTIFICAÇÃO DE RISCOS
APP – Análise Preliminar de Perigo
161161
TÉCNICAS DE IDENTIFICAÇÃO DE RISCOS
Objetivos
• Metodologia indutiva estruturada para:
1. Identificar perigos potenciais de instalação (sistema);2. Examinar maneira pelas quais energia ou material do
processo pode ser liberada de forma descontrolada;3. Levantar causas de cada perigo e seus efeitos sobre
pessoas e meio ambiente;4. Avaliação qualitativa dos riscos para priorização;5. Sugestão de medidas preventivas e/ou mitigadoras de
riscos.
162162
TÉCNICAS DE IDENTIFICAÇÃO DE RISCOS
Escopo
• Eventos perigosos cujas causas originam-se da instalação (ou sistema):
1. Falhas de componentes ou do sistema;2. Erros operacionais e de manutenção.
• Resultados são qualitativos
1. Não fornecem resultados numéricos.
163163
TÉCNICAS DE IDENTIFICAÇÃO DE RISCOS
• Aplicação:
• Sistemas em início de desenvolvimento;
• Revisão geral de segurança de sistemas ou instalações em operação;
• É precursora de outras análises.
• Aplicada por equipe multidisciplinar:
1. Reuniões de até 3 horas;
2. Periodicidade: 2 a 3 vezes por semana.
164164
TÉCNICAS DE IDENTIFICAÇÃO DE RISCOS
INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS
165165
TÉCNICAS DE IDENTIFICAÇÃO DE RISCOS
METODOLOGIA
• Definição dos objetivos e do escopo da análise;
• Definição das fronteiras do processo (instalação);
• Coleta de informações sobre a região, a instalação e os perigos envolvidos;
• Subdivisão do processo (instalação) em módulos.
166166
TÉCNICAS DE IDENTIFICAÇÃO DE RISCOS
• Realização da APP:
- Preenchimento da planilha
• Elaboração das estatísticas dos cenários identificados por categorias de risco.
- Frequência e severidade.
• Análise dos resultados
167167
TÉCNICAS DE IDENTIFICAÇÃO DE RISCOS
MODELO DE PLANILHA
168168
TÉCNICAS DE IDENTIFICAÇÃO DE RISCOS
FREQUÊNCIA
169169
TÉCNICAS DE IDENTIFICAÇÃO DE RISCOS
SEVERIDADE
170170
TÉCNICAS DE IDENTIFICAÇÃO DE RISCOS
MATRIZ DE CLASSIFICAÇÃO
171171
TÉCNICAS DE IDENTIFICAÇÃO DE RISCOS
ESTRUTURA DO RELATÓRIO
• Descrição dos objetivos e escopo da análise;
• Descrição do sistema, contemplando aspecto de operação, manutenção e possíveis modificações;
• Descrição da metodologia e critérios adotados na análise;
172172
TÉCNICAS DE IDENTIFICAÇÃO DE RISCOS
ESTRUTURA DO RELATÓRIO
• Apresentação da Análise Preliminar de Riscos:
1. Modelos de análise2. Planilhas da APP3. Estatísticas dos cenários de acidentes
• Conclusões gerais com cenários de risco sério ou crítico identificados na APP
• Referências bibliográficas
• Anexos:
1. Fluxogramas utilizados na APP
173173
TÉCNICAS DE IDENTIFICAÇÃO DE RISCOS
APLICAÇÃO APR
174174
TÉCNICAS DE IDENTIFICAÇÃO DE RISCOS
Risco Causa Modo de detecção
Efeito Categorias Medidas/Observações N° CenárioFrequência Severidade Risco
Liberação tóxica
1.Vazamento no cilindro de H2S;
2.H2S não consumido todo no processo.
1.Não há;
2.Não há.
1 e 2 Possíveis mortes com liberações maiores
D III 4 a)Instalar sistema de alarme;
b)Minimizar armazenamento no local;
c)Preparar procedimento para inspeção de cilindros;
d)Projetar sistema coletor das sobras de H2S, com torre de absorção;
e)Projetar sistema de controle para detectar o H2S excedente e o procedimento de parada.
175175
TÉCNICAS DE IDENTIFICAÇÃO DE RISCOS
176176
2º Exemplo:
Considere um projeto conceitual (Figura 2) que é alimentado por gás cloro (Cl2) proveniente de um cilindro de uma unidade de processo. Neste
estágio do projeto, o analista sabe somente que o material será usado no processo, nada mais. O analista reconhece que Cl2 tem propriedades
tóxicas e identifica a liberação potencial de Cl2 como uma situação
perigosa.
177177
2º Exemplo:
O analista lista as seguintes causas para tal liberação:
•o cilindro pressurizado de estocagem vaza ou rompe;
•as linhas de alimentação de Cl2 vazam ou rompem;
•o processo não consome todo o Cl2;
•ocorre um vazamento na conexão do cilindro ao processo.
178178
2º Exemplo:
O analista então determina os efeitos destas causas. Neste caso, podem ocorrer fatalidades resultantes de grandes liberações. A próxima tarefa é a descrição de medidas corretivas/preventivas para cada liberação possível.
179179
2º Exemplo:
Por exemplo, o analista pode sugerir para o projetista o seguinte:
•minimizar a estocagem local de Cl2, sem a necessidade de manuseio excessivo;
•considerar um processo que armazene materiais alternativos, menos tóxicos e que possam gerar Cl2 como necessário;
•considerar o desenvolvimento de um sistema de coleta de Cl2 do processo;
•providenciar um sistema de alerta na planta para o caso de liberações de Cl2; •considerar um cilindro envolto em um sistema de dilúvio de água que seja
acionado por detectores de Cl2; •desenvolver um programa de treinamento para ser apresentado a todos os
funcionários antes do “start-up” (e subseqüentemente para todos os novos funcionários) contemplando os efeitos do Cl2 e os procedimentos de segurança.
180180
2º Exemplo:
181181
2º Exemplo:
Risco Causa Efeito Categorias Medidas/Observações
Frequência Severidade Risco
Grande Liberação
1.Ruptura do cilindro;
2.Ruptura total da linha de alimentação.
Dispersão da nuvem com potencial para fatalidades
IV a)Minimizar a estocagem no local;b)Fornecer sistema de alerta;c)Projetar sistema para coletar o cloro em excesso;d)Estudar métodos alternativos de produção de cloro.
Média Liberação
1.Ruptura parcial em:•Válvulas;•Linha de alimentação.
Dispersão da nuvem sem potencial para fatalidades
II a)Implantar programa de inspeção periódica.
Pequena liberação
1.Processo não consome todo cloro;2.Conexão do cilindro.
Dispersão da nuvem sem potencial para fatalidades.
II a)Desenvolver programa de treinamento.
182
ANÁLISE PERIGOS E ANÁLISE PERIGOS E OPERABILIDADE OPERABILIDADE (HAZOP)(HAZOP)
183183
O termo HazOp origina-se do inglês “Hazard and Operability Study”. Também conhecido como “Estudo de Perigos e Operabilidade”, o HazOp é uma técnica projetada para identificar perigos que possam gerar acidentes nas diferentes áreas da instalação, além de perdas na produção em razão de descontinuidade operacional.
184184
ObjetivosIdentificar problemas que possam contribuir para a redução da qualidade operacional da instalação (operabilidade da mesma).
Cabe lembrar que num HazOp a operabilidade é tão importante quanto a identificação dos perigos, sendo que, na maioria dos trabalhos, encontram-se mais problemas de operabilidade quando comparados aos perigos.
185185
A necessidade de identificar erros ou omissões de projeto tem sido reconhecida há muito tempo, mas vem sendo realizada tradicionalmente com base em conhecimentos individuais de especialistas.
186186
Exemplo:O engenheiro de instrumentação verifica os sistemas de controle e, se está satisfeito, aprova o projeto e o passa para o próximo especialista.
Este tipo de verificação individualizada melhora o projeto mas tem pouca chance de detectar perigos relacionados com a interação das diversas funções ou especialidades.
187187
O HazOp é efetivo na identificação de incidentes previsíveis, mas também é capaz de identificar as mais sutis combinações que levam a eventos pouco esperados.
188188
De maneira geral, o HazOp consiste na realização de uma revisão da instalação, identificando perigos potenciais e/ou problemas de operabilidade, por meio de uma série de reuniões, durante as quais uma equipe multidisciplinar discute metodicamente o projeto da planta.
O líder da equipe orienta o grupo, através de um conjunto de perguntas estruturadas, usando palavras-guia, que focalizam desvios fora dos parâmetros estabelecidos no processo ou na operação.
189189
A equipe procura identificar as causas de cada desvio e, caso sejam constatadas consequências consideradas relevantes, ou seja, as de elevada probabilidade ou magnitude, são avaliados os sistemas de proteção para determinar se estes são suficientes para controlar essas situações.
Se a equipe considerar que outras medidas ou dispositivos de segurança são necessários, então são feitas as respectivas recomendações.
A técnica é então repetida até que cada seção do processo ou equipamento de interesse tenham sido revisados.
190190
A principal vantagem desta discussão é que ela estimula a criatividade e gera ideias.
Essa criatividade resulta da interação da equipe com diferentes formações.
A melhor ocasião para a realização de um estudo HazOp é a fase em que o projeto se encontra razoavelmente consolidado.
Além disso, neste ponto ainda é possível alterar o projeto sem grandes despesas.
191191
Do ponto de vista de custos, o HazOp é ótimo quando aplicado a novas plantas, no momento em que o projeto está estável e documentado, ou para plantas existentes ao ser planejado um remodelamento.
192192
Seguem abaixo exemplos de palavras-guia, parâmetros de processo e desvios:
193193
Seguem abaixo exemplos de palavras-guia, parâmetros de processo e desvios:
PALAVRA-GUIA DESVIO
NENHUM Ausência de fluxo ou fluxo reverso
MAIS Mais, em relação a um parâmetro físico importante. (Ex.: mais vazão, maior temperatura, mais pressão, etc.)
MENOS Menos, em relação a um parâmetro físico importante. (Ex.: menos vazão, temperatura menor, menos pressão)
MUDANÇAS NACOMPOSIÇÃO
Alguns componentes em maior ou menor proporção, ou ainda, um componente faltando.
COMPONENTESA MAIS
Componentes a mais em relação aos que deveriam existir. (Ex.: fase extra presente, impurezas,etc.)
OUTRA CONDIÇÃOOPERACIONAL
Partida, parada, funcionamento em carga reduzida, modo alternativo de operação, manutenção, mudança de catalizador,etc.
194194
Seguem alguns exemplos de desvios e suas possíveis causas.
195
Embora o objetivo geral consista na identificação dos perigos e problemas de operabilidade, a equipe deve se concentrar em outros itens importantes para o desenvolvimento do estudo, tais como:
•verificar a segurança do projeto;•verificar os procedimentos operacionais e de segurança;•melhorar a segurança de uma instalação existente;•certificar-se de que a instrumenção de segurança está reagindo da melhor forma possível;•verificar a segurança dos empregados;•considerar perda da planta ou de equipamentos;•considerar perdas de produção;•segurança pública e•impactos ambientais.
196196
Os estudos HazOp devem ser realizados por uma equipe multidisciplinar, composta de 5 a 7 membros, embora um contingente menor possa ser suficiente para a análise de uma planta pequena. Sendo a equipe numerosa demais, a unidade do grupo se perde e o rendimento tende a ser menor. Para a análise de um novo projeto a equipe pode ser composta por:
•Engenheiro de projeto;•Engenheiro de processo;•Engenheiro de automação;•Engenheiro eletricista;•Líder da equipe.
197197
Para a análise de uma planta em operação, a equipe pode ser composta por:
•Chefe de fábrica;•Supervisor de operação;•Engenheiro de manutenção;•Engenheiro de instrumentação;•Engenheiro eletricista;•Químico;•Líder da equipe.
198198
Alguns projetos necessitarão da inclusão de diferentes disciplinas, como por exemplo, engenheiro eletricista, engenheiro civil e farmacêutico-bioquímico, entre outros.
199199
A equipe deve ter um líder que tenha experiência na condução de estudos de HazOp e que tenha em mente fatores importantes para assegurar o sucesso das reuniões, como:
•não competir com os membros da equipe,•ter o cuidado de ouvir a todos,•não permitir que ninguém seja colocado na defensiva,•manter o alto nível de energia, fazendo pausas quando necessário.
200200
Para que o estudo possa ser realizado, é importante que esteja disponível toda a documentação necessária, tais como:
•P & ID’s (diagramas de tubulação e instrumentação);•Fluxogramas de processo e balanço de materiais;•Plantas de disposição física da instalação;•Desenhos isométricos;•Memorial descritivo do projeto;•Folha com os dados dos equipamentos;•Diagrama lógico de intertravamentos juntamente com a descrição completa.
201201
BENEFÍCIOS
Revisão sistemática e completa:
•pode produzir uma revisão completa do projeto de uma instalação e sua operação.
Avaliação das consequências dos erros operacionais:
•embora o HazOp não substitua uma análise completa de erro humano, ele pode auxiliar na identificação de cenários nos quais os operadores podem errar, originando sérias consequências, justificando medidas adicionais de proteção.
202202
BENEFÍCIOS
Prognóstico de eventos:
•o HazOp pode ser efetivo na descoberta de incidentes previsíveis, mas também pode identificar seqüências de eventos raros que possam acarretar incidentes que nunca ocorreram.
Melhoria da eficiência da planta:
•além da identificação dos perigos, o HazOp pode descobrir cenários que levam a distúrbios na planta, como bloqueios não planejados, danos a equipamentos, produtos fora de especificação, bem como melhorias básicas na maneira pela qual a planta é operada.
203203
BENEFÍCIOS
Melhor compreensão dos engenheiros e operadores com relação às operações da planta: uma série de informações detalhadas do projeto e da operação surgem e são discutidas durante um HazOp bem sucedido.
204204
PONTOS FRACOS
Pouco conhecimento dos procedimentos de aplicação do HazOp e dos recursos requeridos.
Inexperiência da equipe: um HazOp realizado por equipes inexperientes pode não atingir os objetivos desejados quanto à identificação dos perigos, ou ainda gerar recomendações não pertinentes.
Líder inexperiente ou não adequadamente treinado: o líder de HazOp precisa ser tecnicamente forte e experiente na técnica, de forma a extrair os conhecimentos de todos os participantes.
205205
APLICAÇÕES PRÁTICAS
206206
1º Exemplo:
Considere, como um exemplo simples, o processo contínuo onde o ácido fosfórico e a amônia são misturados, produzindo uma substância inofensiva, o fosfato de diamônio (DAP). Se for acrescentada uma quantidade inferior de ácido fosfórico, a reação será incompleta, com produção de amônia. Se a amônia for adicionada em quantidade inferior, haverá produção de uma substância não perigosa, porém indesejável. A equipe de HazOp recebe a incumbência de investigar “os perigos decorrentes da reação”.
207207Figura 1 - Unidade de produção de “DAP”
ÁCIDO FOSFÓRICO
AMÔNIA
FOSFATO DE DIAMÔNIO
A
B
C
NODO 1
NODO 2
NODO 3
208208
UNIDADE DE PROCESSO: PRODUÇÃO DE DAP
NODO: 1 PARÂMETRO: VAZÃO
PALAVRA-GUIA DESVIO CAUSAS
POSSÍVEIS CONSEQUÊNCIAS AÇÕES REQUERIDAS
NENHUM NENHUMA VAZÃO
•EXCESSO DE AMÔNIA NO REATOR. LIBERAÇÃO PARA A ÁREA DE TRABALHO
•A VÁLVULA A FALHA FECHADA;•ESTOQUE DE ÁCIDO FOSFÓRICO ESGOTADO;•ENTUPIMENTO OU RUPTURA DA TUBULAÇÃO.
•FECHAMENTO AUTOMÁTICO DA VÁLVULA B NA FALTA DE VAZÃO, PROVENIENTE DO DEPÓSITO DE ÁCIDO FOSFÓRICO.
209209
•EXCESSO DE AMÔNIA NO REATOR. LIBERAÇÃO PARA A ÁREA DE TRABALHO
•FECHAMENTO AUTOMÁTICO DA VÁLVULA B AO REDUZIR-SE A VAZÃO, PROVENIENTE DO DEPÓSITO DE ÁCIDO FOSFÓRICO.
•EXCESSO DE ÁCIDO FOSFÓRICO DEGRADA O PRODUTO. NENHUM PERIGO PARA A ÁREA DE TRABALHO.
UNIDADE DE PROCESSO: PRODUÇÃO DE DAP
NODO: 1 PARÂMETRO: VAZÃO
PALAVRA-GUIA DESVIO CAUSAS
POSSÍVEIS CONSEQUÊNCIAS AÇÕES REQUERIDAS
MENOS MENOS VAZÃO
MAIS MAIS VAZÃO
•VÁLVULA A PARCIALMENTE FECHADA;•ENTUPIMENTO PARCIAL OU VAZAMENTO NA TUBULAÇÃO.
210210
UNIDADE DE PROCESSO: PRODUÇÃO DE DAP
NODO: 1 PARÂMETRO: VAZÃO
PALAVRA-GUIA DESVIO CAUSAS
POSSÍVEIS CONSEQUÊNCIAS AÇÕES REQUERIDAS
EM PARTE
ÁCIDO FOSFÓRICO MENOS CONCENTRADO
EXCESSO DE AMÔNIA NO REATOR. LIBERAÇÃO PARA A ÁREA DE TRABALHO
•FORNECEDOR ENTREGA PRODUTO DIFERENTE OU DE MENOR CONCENTRAÇÃO;•ERRO NO ENCHIMENTO DO TANQUE DE ÁCIDO FOSFÓRICO.
VERIFICAR A CONCENTRAÇÃO DE ÁCIDO FOSFÓRICO NO TANQUE APÓS O ENCHIMENTO DESTE.
211
ANÁLISE DE MODOS DE ANÁLISE DE MODOS DE FALHAS E EFEITOS FALHAS E EFEITOS (AMFE)(AMFE)
212212
A Análise de Modos de Falha e Efeitos (AMFE), do inglês Failure Modes and Effects Analysis (FMEA), é uma técnica para análise de riscos que consiste no exame de componentes individuais, com o objetivo de avaliar os efeitos que eventuais falhas podem causar no comportamento de um determinado sistema; é, portanto, uma análise sistemática com ênfase nas falhas de componentes, não considerando falhas operacionais ou erros humanos.
213213
É importante ressaltar que também não é objetivo da AMFE estabelecer as combinações de falhas dos equipamentos ou a as seqüências das mesmas, mas sim estabelecer como as falhas individuais podem afetar diretamente ou contribuir de forma relevante ao desenvolvimento de um evento indesejado que possa acarretar conseqüências significativas.
214214
A aplicação da técnica AMFE, em sistemas ou plantas industriais, permite analisar como podem falhar os diferentes componentes, equipamentos ou sistemas, de forma que possam ser determinados os possíveis efeitos decorrentes dessas falhas permitindo, conseqüentemente, definir alterações de forma a aumentar a confiabilidade dos sistemas em estudo, ou seja, diminuir a probabilidade da ocorrência de falhas indesejáveis.
215215
1. Revisão sistemática dos modos de falha de componentes, de forma a garantir danos mínimos aos sistemas;
2. Determinação dos possíveis efeitos que as possíveis falhas de um determinado componente poderão causar em outros componentes do sistema em análise;
3. Determinação dos componentes cujas falhas possam redundar em efeitos críticos na operação do sistema em análise.
OBJETIVOS
216216
A AMFE é basicamente um método qualitativo que estabelece, de forma sistemática, uma lista de falhas com seus respectivos efeitos e pode ser de fácil aplicação e avaliação para a definição de melhorias de projetos ou modificações em sistemas ou plantas industriais.
217217
A AMFE pode ser utilizada nas etapas de projeto, construção e operação.
Na etapa de projeto a técnica é útil para a identificação de proteções adicionais, que possam ser facilmente incorporadas para a melhoria e o aperfeiçoamento dos aspectos de segurança dos sistemas.
ÂMBITO DE APLICAÇÃO
218218
Na fase de construção a AMFE pode ser utilizada para a avaliação das possíveis modificações que possam ter surgido durante a montagem de sistemas, o que é bastante comum;
Por fim, para instalações já em operação a técnica é útil para a avaliação de falhas individuais que possam induzir a acidentes potenciais.
ÂMBITO DE APLICAÇÃO
219219
Em geral a aplicação da AMFE pode ser realizada por dois analistas que conheçam perfeitamente as funções de cada equipamento ou sistema, assim como a influência destes nas demais partes ou sistemas de uma linha ou processo.
Em sistemas complexos o número de analistas é, normalmente, incrementado, de acordo com a complexidade e especificidades das instalações.
ÂMBITO DE APLICAÇÃO
220220
De forma geral, para se garantir a efetividade na aplicação da técnica, deve-se dispor de:
1. Lista dos equipamentos e sistemas;2. Conhecimento das funções dos equipamentos,
sistemas e planta industrial;3. Fluxogramas de processo e instrumentação (P&IDs);4. Diagramas elétricos, entre outros documentos e
informações, de acordo com a instalação ou processo a ser analisado.
ÂMBITO DE APLICAÇÃO
221221
Na aplicação da AMFE devem ser contempladas as seguintes etapas:
1. Determinar o nível de detalhamento da análise a ser realizada;
2. Definir o formato da tabela e informações a serem apontadas;
3. Definir o problema e as condições de contorno;4. Preencher a tabela da AMFE;5. Apontar as informações e recomendações.
DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO
222222
O nível de detalhamento da análise a ser realizada na aplicação da AMFE, dependerá, obviamente, da complexidade da instalação a ser analisada, bem como dos objetivos a serem alcançados; assim, se a análise tiver por finalidade definir a necessidade ou não de proteções ou sistemas de segurança adicionais (redundâncias) certamente a análise deverá ser mais detalhada e criteriosa, podendo haver a necessidade de estudar cada equipamento, acessórios, interfaces, intertravamentos, etc.
DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO
223223
O formato da tabela a ser utilizado está também associado ao tipo de análise e nível de detalhamento desejado.
DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO
224224
A definição do problema e das condições de contorno deve contemplar a determinação prévia do que efetivamente será analisado; assim, de forma geral, como elementos mínimos devem ser considerados:
1. A identificação da planta e/ou dos sistemas a serem analisados;
2. O estabelecimento dos limites físicos dos sistemas, o que implica normalmente na utilização de fluxogramas de engenharia;
3. O reconhecimento das informações necessárias para a identificação dos equipamentos e suas relações como os demais sistemas da planta a ser analisada.
DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO
225225
DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO
Figura 1 – Exemplo de Tabela – AMFE
226226
O preenchimento da tabela deve ser realizado de forma sistemática, propiciando assim as condições para a redução de eventuais omissões nessa atividade; para tanto, em geral, utiliza-se como referência um fluxograma de engenharia ou outros documentos adicionais, de acordo com a complexidade da instalação em análise.
DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO
227227
Inicia-se o preenchimento da tabela, a partir do primeiro componente (equipamento) considerado de interesse para os objetivos da análise a ser realizada, seguindo o fluxo (seqüência) normal do processo até a sua etapa final, devendo-se considerar as seguintes recomendações:
DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO
228228
1. Identificação adequada dos equipamentos, considerando suas denominações formais ou dados adicionais, caso necessário;
2. Descrever adequadamente e contemplar os diferentes modos de falha em relação ao modo normal de operação de cada equipamento considerado na análise; assim, por exemplo, um modo de falha de uma válvula de controle que opera normalmente aberta, pode ser “falha em abrir ou falha fechada”;
DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO
229229
3. Os analistas devem priorizar e se concentrar na análise, em especial, nas situações que possam provocar conseqüências relevantes;
4. Para cada modo de falha identificado deve-se procurar avaliara os efeitos em outros componentes ou no sistema; por exemplo, uma falha possa gerar o vazamento de um líquido por um selo de uma bomba tem um efeito imediato ao redor desse equipamento e, caso o produto seja inflamável, poderá ocasionar um incêndio afetando outros equipamentos da situados nas imediações.
DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO
230230
Por fim, para cada modo de falha e após a definição dos possíveis efeitos decorrentes da falha em questão devem ser apontadas eventuais recomendações, caso julgado necessário.
DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO
231231
A Figura 2, que segue, representa, de forma simplificada e esquemática, uma caixa d’ água de uso domiciliar, para a qual foi desenvolvida uma AMFE, de forma a se estudar as possíveis perdas decorrentes de falhas de seus componentes.
EXERCÍCIO
Figura 2 – Esquema Simplificado de Caixa D’ Água
232232
A Tabela 2, apresentada na sequência, mostra a aplicação da técnica AMFE para a caixa d’ água.
EXERCÍCIO
233233
Empresa: Residência Unidade: Caixa d´água
Analista: Data:
Item Componente Modo de falha Efeitos Observações/recomendações
1 Bóia Falha em flutuar
2 Válvula de entrada
Válvula aberta (quanto o nível da água atinge o máximo)
Falha fechada (não abre quando o nível desce)
Válvula de entrada abre;Recipiente pode transbordar redundando em perdas e consumo excessivo.
Inspecionar periodicamente a bóia;Ao detectar consumo excessivo ou perdas cortar suprimento de água até reparo.
Recipiente pode transbordar redundando em perdas e consumo excessivo.
Inspecionar periodicamente a válvula;Ao detectar consumo excessivo ou perdas cortar suprimento de água até reparo.
Bóia fica suspensa podendo levar o recipiente ao nível mínimo ocasionando falta d água (falha de suprimento)
Inspecionar periodicamente a válvula;Providenciar suprimento externo de água até o reparo.
234234
Empresa: Residência Unidade: Caixa d´água
Analista: Data:
Item Componente Modo de falha Efeitos Observações/recomendações
3 Válvula de alívio (ladrão)
Falha fechada (entupimento)
4 Recipiente Rachadura (colapso)
Somente poderá causar algum dano significativo combinada com outra falha, como por exemplo da bóia.
Inspecionar periodicamente a válvula;Providenciar limpeza em caso de entupimento.
Perda significativa de água;Alagamento;Falta d´água.
Inspecionar periodicamente a integridade do recipiente;Cortar suprimento em caso de falha e providenciar substituição do equipamento, mantendo suprimento externo de água.
235
ANÁLISE DE ÁRVORE DE ANÁLISE DE ÁRVORE DE FALHAS – AAFFALHAS – AAF
236236
A Análise de Árvore de Falhas – AAF (Failure Tree Analysis – FTA) foi desenvolvida por H. A. Watson, nos anos 60, para os Laboratórios “Bell Telephone”, no âmbito do projeto do míssil “Minuteman”, sendo posteriormente aperfeiçoada e utilizada em outros projetos aeronáuticos da Boeing.
237237
Entre os principais benefícios do uso da AAF, em estudos de análise de riscos pode-se destacar:
•Conhecimento detalhado de uma instalação ou sistema;
•Estimativa da confiabilidade de um determinado sistema;
•Cálculo da freqüência de ocorrência de uma determinada hipótese acidental;
BENEFÍCIOS
238238
•Identificação das causas básicas de um evento acidental e das falhas mais prováveis que contribuem para a ocorrência de um acidente maior;
•Detecção de falhas potenciais, difíceis de ser reconhecidas;
•Tomada de decisão quanto ao controle dos riscos associados à ocorrência de um determinado acidente, com base na freqüência de ocorrência calculada e nas falhas contribuintes de maior significância.
BENEFÍCIOS
239239
A Análise de Árvores de Falhas é uma técnica dedutiva que tem por objetivo identificar as causas potenciais de acidentes e de falhas num determinado sistema, além de permitir a estimativa da probabilidade ou freqüência de ocorrência de uma determinada falha ou acidente.
OBJETIVOS
240240
• Álgebra Booleana: Ramo da matemática que descreve o comportamento de funções lineares ou variáveis binárias: “on/off”; aberto/fechado; verdadeiro/falso. Todas as árvores de falhas coerentes podem ser convertidas numa série equivalente de equações “booleanas”;
• Evento: Desvio, indesejado ou esperado, do estado normal de um componente do sistema;
DEFINIÇÕES
241241
• Evento-Topo: Evento indesejado ou hipótese acidental. Localizado no topo da árvore de falhas, é desenvolvido até que as falhas mais básicas do sistema sejam identificadas, por meio de relações lógicas que estabelecem as relações entre as falhas;
DEFINIÇÕES
242242
• Evento Intermediário: Evento que propaga ou mitiga um evento iniciador (básico) durante a seqüência do acidente;
• Evento Básico: Um evento é considerado básico, quando nenhum desenvolvimento a mais é julgado necessário;
DEFINIÇÕES
243243
• Evento Não Desenvolvido: Evento que não pode ser desenvolvido porque não há informações disponíveis.
• Porta Lógica (Comporta Lógica): Forma de relacionamento lógico entre os eventos de entrada (“input-lower”) e o evento de saída (“output-higher”). Esses relacionamentos lógicos são normalmente representados como portas “E” (“AND”) ou “OU” (“OR”).
DEFINIÇÕES
244244
A AAF consiste na construção de um processo lógico dedutivo que, partindo de um evento indesejado pré-definido (hipótese acidental), busca as suas possíveis causas do mesmo.
O processo segue investigando as sucessivas falhas dos componentes até atingir as chamadas falhas (causas) básicas, que não podem ser desenvolvidas, e para as quais existem dados quantitativos disponíveis. O evento indesejado é comumente chamado de “Evento-Topo”.
METODOLOGIA
245245
De forma geral, a seqüência para o desenvolvimento de uma árvore de falhas, contempla as seguintes etapas:
• Seleção do “Evento-Topo” (na aplicação em estudos de análise de riscos, normalmente o evento-topo é definido a partir de uma hipótese acidental, identificada anteriormente, pela aplicação de técnicas específicas, como Análise Preliminar de Perigos, HazOp, Análise de Modos de Falhas e Efeitos e What If, entre outras);
METODOLOGIA
246246
• Construção da árvore de falhas, determinando os eventos que contribuem para a ocorrência do evento-topo, estabelecendo as relações lógicas entre os mesmos;
• Seguir esse procedimento para os eventos intermediários até a identificação dos eventos básicos em cada um dos “ramos” da árvore;
METODOLOGIA
247247
• Realizar uma avaliação qualitativa da árvore elaborada, dando especial atenção para a ocorrência de eventos repetidos;
• Aplicação das probabilidades ou freqüências nos eventos básicos;
• Cálculo das freqüências dos eventos intermediários, de acordo com as relações lógicas estabelecidas, até a determinação da probabilidade ou freqüência do evento-topo.
METODOLOGIA
248248
METODOLOGIA
249249
Para a construção da árvore de falhas, a partir de um determinado “eventotopo”, três perguntas são consideradas fundamentais para a identificação dos eventos intermediários e básicos e de suas relações lógicas; são elas:
Que falhas podem ocorrer ?Como essas falhas podem ocorrer ?Quais são as causas dessas falhas ?
250250
A relação lógica entre os eventos topo, intermediários e básicos é representada por símbolos lógicos, cujos principais são:
251251
A falha catastrófica de uma luminária é:
“Falha da luminária em acender”; logo, esse será o “evento-topo” da árvore de falhas.
EXEMPLOS DE ÁRVORES DE FALHAS
252252
Considerando que os componentes desse sistema (luminária) são, de forma simplificada, a lâmpada, o fio, o interruptor e a corrente elétrica, o analista deve procurar identificar cada uma das possíveis desses componentes, de forma a estabelecer uma relação lógica entre elas para subsidiar a elaboração da árvore de falhas;assim, as possíveis causas (falhas) que podem levar ao evento-topo (falha da luminária em acender) incluem:
EXEMPLOS DE ÁRVORES DE FALHAS
253253
• Falha da lâmpada em acender:− lâmpada queimada;− não há lâmpada na luminária.
• Falta de corrente elétrica na luminária:− falha do interruptor;− luminária não está conectada à tomada;− não há energia elétrica na tomada:
• fio cortado;• fusível queimado;• não há energia elétrica na residência.
Tomando por base a identificação desses eventos (falhas) é estruturar a árvore de falhas para o evento-topo definido, conforme mostra a Figura a seguir.
EXEMPLOS DE ÁRVORES DE FALHAS
254254
EXEMPLOS DE ÁRVORES DE FALHAS
Figura 1 – Árvore de Falhas – Luminária
255255
256
EXERCÍCIOS - AREXERCÍCIOS - AR
257257
1. Pindoba, uma cidade de 10.000 pessoas, fica próxima a uma mina de criptônio e há uma preocupação de que as emissões das instalações de refino desse elemento tenham resultado em efeitos adversos. De modo mais específico, a criptoniose matou 10 habitantes de Pindoba no ano passado. Uma cidade vizinha, Tanque D´Arca, possui 20.000 habitantes e está distante o suficiente da refinaria para que suas emissões não a afetem. Nessa cidade, apenas 2 pessoas morreram de criptoniose no último ano. Qual é o risco de se morrer de criptoniose em Pindoba?
258258
Solução:Onde:D1 – número de mortes em uma dada população exposta a um poluente específico por unidade de tempo,D0 – número de mortes em uma população de tamanho similar não exposta ao poluente por unidade de tempo.
Risco de morrer de criptoniose
Ou seja, uma pessoa tem a probabilidade 10 vezes maior de morrer de criptoniose em Pindoba do que em uma localidade não contaminada.
10
000.202000.10
10
ecriptoniosR
259259
2. No último ano, o número de mortes e suas causas em Pindoba foram:
Ataque cardíaco = 5Acidentes = 4Criptoniose = 10Outras = 6
Qual é o risco de se morrer de criptoniose em relação às outras causas?
260260
Solução:Risco relativo de morrer da causa A = Onde:DA – número de mortes devido à uma causa A em uma unidade de
tempo;P – população.
O risco de se morrer de ataque cardíaco em Pindoba é de 5/10.000, enquanto o risco de se morrer de criptoniose é de 10/10.000. Ou seja, este segundo risco é duas vezes maior do que o primeiro, 2,5 vezes maior que o de morrer em acidentes e 1,7 vezes maior do que o de morrer de outras causas. Os riscos podem ser diferentes em Tanque D´Arca, claro, e é possível compará-los.
PDA
261261
2. Qual é o risco de se morrer de criptoniose em Pindoba em relação às mortes devidas a outras causas, utilizando-se os dados do exemplo 2?
262262
Solução:Risco de morrer de causa A = Onde:Dtotal – número total de mortes na população em uma
unidade de tempo.
O número total de mortes do exemplo 2 é de 25.
Portanto,Risco de morrer de criptoniose
Ou seja, de qualquer maneira, os habitantes de Pindoba têm 40% de probabilidade de morrer de criptoniose.
total
A
DD
4,02510
ecriptoniosR
263263
3) A vulnerabilidade das pessoas à inalação de substâncias tóxicas é devida a: natureza da substância inalada, duração da inalação e concentração da substância tóxica.
A equação de PROBIT (Pr) para inalação de substâncias tóxicas é:
Pr = a + b ×ln(Cn × t )onde:a, b e n - são constantes características da substância;c - concentração tóxica de interesse;t - tempo de exposição.
Os valores de a, b e n foram obtidos a partir de testes em animais e extrapolados para o homem. Tais valores encontram-se disponíveis para poucas substâncias conforme mostra a tabela 4.11.
264264
Probit
Este tipo de análise de regressão é apropriado para conjuntos de dados em que a variável dependente é medida em unidades do tipo Sim ou Não, morreu ou Não morreu etc. Neste caso a resposta é representada pela percentagem de sobreviventes, nascidos etc.
265265
266266
Para este estudo de caso, consideremos um vazamento de amônia. Logo:
Conforme a tabela anterior, os valores de a, b e n valem, respectivamente, -35,9; 1,85 e 2,0, para concentrações em ppm e tempo de exposição em minutos. Para concentrações em mg/m3 os valores de a, b e n são diferentes.
Para a probabilidade de morte de 1% o valor de probit será igual a 2,67, conforme a tabela 4.4.
267267
Para um tempo de exposição de 30 minutos, a concentração que causará 1% de probabilidade de morte pode ser determinada pela equação:
PROBIT = a + b ×ln(Cn × t )2,67 = - 35,9 + 1,85 ln C2 30C = 6.150 ppm
268268
4. A EPA relaciona o cromo VI como um cancerígeno com fator potencial por inalação de 41 (mg/kg dia)-1. Um incinerador de lama sem equipamento de controle de poluição de ar deve emitir cromo VI a uma taxa tal que a concentração levada pelo ar na fábrica imediatamente ao lado do incinerador, no sentido do vento, seja de 0,001 µg/m3. Será necessário tratar as emissões de modo a reduzir o cromo VI e manter-se dentro do nível de risco de 1 caso adicional de câncer por 106 pessoas?
269269
Solução:Consideração: A fonte é definida e o modo é a inalação
de cromo VI. O receptor é a “pessoa-padrão” da EPA, que pesa 70 kg, respira 20 m3 de ar por dia e vive 70 anos, em local imediatamente próximo ao incinerador e na direção do vento – nunca saindo para tomar um ar fresco. (À parte deste exemplo, considere a irracionalidade desse pressuposto; mas, de que outra maneira isso poderia ser feito?). A relação dose-resposta é assumida como linear e a inspiração diária constante permissível do poluente é calculada relacionando-se o risco ao fator potencial.
270270
[Risco]=[Inalação crônica diária]x[Fator potencial]1x10-6=[ICD]x[41 mg/kg dia)-1]ICD=0,024x10-6 mg/kg diaEm seguida, a concentração permissível das emissões é
calculada.
[ICD]=[Volume de ar inalado por dia] x [Concentração de cromo VI]/[peso do corpo em kg]
0,024x10-6 mg/kg dia = kg
Cdiam70
)/20( 3
271271
C = 0,085 x 10-6 mg/m3 ou 0,085 x 10-3 µg/m3
O sistema emitirá 0,001 µg/m3, o que é mais do que 0,000085 µg/m3; portanto, o sistema não atende às exigências, sendo necessário utilizar controles de emissões.
272272
A Análise Preliminar de Riscos (APR) tem importância no que se refere à determinação de uma série de medidas de controle e prevenção de riscos, desde o início operacional do sistema, permitindo revisões de projeto em tempo hábil, com maior segurança, além de definir responsabilidades no que se refere ao controle de riscos. Sua elaboração envolve as seguintes análises:
(A) analogias e similaridades com outros sistemas; objetivos de desempenho; riscos principais, iniciais e contribuintes; meios de eliminação ou controle de riscos; métodos de restrição de danos e indicação de responsabilidades.(B) analogias e similaridades com outros sistemas; objetivos de desempenho; riscos iniciais e finais; EIA – Estudo de Impacto Ambiental; Planos Diretores de Recursos Hídricos e indicação de responsabilidades ambientais.(C) similaridade exata com objetivos financeiros; riscos principais; riscos iniciais e finais; EIA – Estudo de Impacto Ambiental; Planos Diretores de Recursos Hídricos e indicação de responsabilidades ambientais.(D) similaridade exata com objetivos financeiros; riscos principais; riscos iniciais e finais; meios de eliminação ou controle de riscos; métodos de restrição de danos e indicação de responsabilidades.(E) EIA – Estudo de Impacto Ambiental; RIMA – Relatório de Impacto Ambiental e indicação de responsabilidades ambientais.
Resp.: B
273273Resp.: E
Qual seria o melhor estudo a ser aplicado em uma indústria petroquímica que quer fazer uma análise de seus processos, avaliando os riscos conforme sua severidade e frequência, visando à adoção de medidas para maior segurança nas suas plantas futuras?
(A) AMFE (Análise dos Modos de Falhas e Eventos).(B) HAZOP (Hazard and Operability Studies).(C) EIA (Estudo de Impacto Ambiental).(D) AAF (Análise por Árvore de Falhas).(E) APR (Análise Preliminar de Riscos).
274274Resp.: B
São consideradas categorias de frequência de ocorrência do evento na APR (Análise Preliminar de Riscos):
(A) Remota, Incomum, Comum.(B) Extremamente Remota, Improvável, Provável.(C) Anual, Mensal, Diária.(D) Desprezível, Crítica, Catastrófica.(E) Crítica, Comum, Provável.
275275Resp.: A
(Petrobrás 2011) A metodologia HAZOP (Hazard and Operability Studies) sobre a APR (Análise Preliminar de Riscos) numa análise de risco, tem como vantagem (ns):
(A) obtenção de uma avaliação qualitativa da severidade das consequências e frequências de ocorrência dos cenários e do risco associado.(B) obtenção de uma avaliação qualitativa e quantitativa da severidade das consequências de um acidente grave.(C) maior entendimento, pelos membros da equipe, do funcionamento da unidade em condições normais e, principalmente, quando da ocorrência de desvios, funcionando a análise de forma análoga a um simulador de processo.(D) fornecimento de uma ordenação qualitativa dos cenários de acidentes identificados (priorização das medidas propostas para redução dos riscos da unidade analisada).(E) identificação de perigos genéricos.
276276
E-mail: eduardo.lucena@uol.com.br
Site: www.ctec.ufal.br/professor/elca
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