Análise e Gerenciamento de Riscos e Perdas

Pós-Graduação em QSMS Disciplina: Análise e Gerenciamento de Riscos e Perdas

Paula Cristina Andrade Eng. de Segurança do Trabalho

[email protected]

ACIDENTES CAUSAM ...

fatalidades por

intoxicação e

impactos de

explosões e

queimaduras

ACIDENTES CAUSAM ...

destruição do

patrimônio da

empresa

ACIDENTES ENVOLVEM ...

vários tipos de sistemas e

equipamentos

ACIDENTES OCORREM ...

em vários tipos de instalação e

em várias partes do mundo

Passivo

ambiental

Doenças

Descrédito dos

acionistas

Desperdício

CONSEQUÊNCIAS ...

HISTÓRICO DE ACIDENTES MAIORES

- Motivou o estudo para a análise dos riscos; - Surgimento de sistemas regulatórios na

Europa e Estados Unidos; - Planos de Emergência e Contingência.

ACIDENTES MAIORES OU ACIDENDES AMPLIADOS

Refinaria de Feysin (França, 1966) – 18 mortos

Parque de GLP da REDUC (Brasil, 1972) – 32 mortos

Flixbourogh (Inglaterra, 1974) – 28 mortos

Seveso (Itália, 1976) – sem vítimas fatais

Three Mile Island (Pensilvânia – EUA, 1979) – sem vítimas fatais

Vila Socó (Cubatão - São Paulo, 1984) – 100 mortos

San Juanito (México,1984) – 500 mortos

Bhopal (Índia, 1984) – 2500 mortos

Enxova (Bacia de Campos – Brasil, 1984) – 40 mortos

Chernobyl (URSS, 1986) – 300 mortos

Piper Alpha (Escócia, 1988) – 167 mortos

Exxon Valdez (Alaska, 1989) – 42 milhões de litros de óleo

Oleoduto PE-2 (Baía de Guanabara – Brasil, 2000) – 1,3 milhões de litros de óleo

Plataforma P36 (Bacia de Campos – Brasil, 2001) – 11 mortos

Pasadena (Texas – EUA,2005 ) – 23 mortos

Golfo do México (EUA, 2010) – 700 milhões de litros de óleo

Refinaria de Amuay (Venezuela, 2012) – 39 mortos

Licença Ambiental,

Plano de Emergência

e Análise de Risco

Código Nacional

de Trânsito

Regulamentação do

Transporte de

Produtos Perigosos

Código do

Consumidor Licença

dos Bombeiros

Acidentes contribuem para mudar a legislação

1982 – A Comunidade Econômica Europeia (atual União Europeia) publica o documento Directive on Major-Accidente Hazards of Certain Industrial Activities”, conhecida como DIRETIVA DE SEVESO I;

1984 – No Reino Unido, o CIMAH – Control of Industrial Major Accidente Harzard publica o “Guide of Industrial Major Harzards Regulations (emendado em 1988) introduzindo as práticas da DIRETIVA DE SEVESO no Reino Unido;

1985 – A Environmental Protection Agency (EPA) inicia nos Estados Unidos um programa para incentivar ações comunitárias de emergência em caso de acidentes envolvendo substâncias químicas perigosas;

1986 – O governo da Holanda publica legislação específica que requer a AQR (Análise Quantitativa de Riscos) e propõe critérios de aceitabilidade;


1992 – A Occupational Safety and Health Administration (OSHA) publica a versão final da legislação americana para proteção dos trabalhadores em instalações sujeitas a acidentes maiores com o nome de “Process Safety Management of Highly Hazardous Chemicals”;

1993 – É aprovada a Convenção nº 174 pela OIT que propõe tratamento adequado para a prevenção de acidentes industriais maiores e a redução ao mínimo de seus riscos e consequências;

1996 – entra em vigor a DIRETIVA DE SEVESO II que considera a obrigatoriedade de implantação de um Sistema de Gestão de Segurança que inclui a avaliação pormenorizada do risco com base nos possíveis cenários acidentais. Inclui também a obrigatoriedade de fornecer esclarecimentos ao público e sobre o comportamento para o caso de acidentes para limitação das consequências.


Países que ratificaram a Convenção 174 da OIT:

Suécia (1994)

Armênia (1996)

Colômbia (1997)

Holanda (1997)

Estônia (2000)

Brasil (2001)

Arábia Saudita (2001)

Albânia (2003)

Zimbábue (2003)

Bélgica (2004)

Líbano (2005).


CONCEITUAÇÃO

Segurança do Trabalho

Conjunto de medidas adotadas visando minimizar a ocorrência de acidentes de trabalho, doenças ocupacionais, bem como proteger a integridade e a capacidade de trabalho do trabalhador.

Segurança de Processo:

Relaciona-se principalmente aos acidentes com origem tecnológica;

Destaca-se pela antecipação dos perigos e tomada de ações anteriormente à ocorrência de acidentes;

Prioriza a abordagem sistemática ao invés da abordagem tentativa e erro, particularmente quanto aos métodos sistemáticos de identificação de perigos, estimativa de probabilidade de ocorrência e consequências;

Envolve tanto os acidentes com danos ao patrimônio sem lesão, como os acidentes com impacto ambiental e aqueles que provocam lesão.

CONCEITUAÇÃO

Acidente: Evento não programado que pode resultar em lesão, doença, morte, danos materiais e econômicos.

Perigo: Fonte ou situação com potencial para provocar danos em termos de lesão, doença, dano à propriedade, meio ambiente, local de trabalho ou a combinação destes.

Risco: Combinação da probabilidade de ocorrência e da(s) consequência(s) de um determinado evento perigoso.

(OHSAS 18001)

CONCEITUAÇÃO

Análise de Risco: estudo quantitativo de riscos baseado em técnicas de identificação de perigos, estimativa de frequências, análise de vulnerabilidade e estimativa de risco.

Avaliação de Risco: processo pelo qual os resultados da análise de riscos são utilizados para a tomada de decisão com o uso de critérios comparativos para definição da estratégia de gerenciamento dos riscos.

Gerenciamento de Risco: processo de controle dos riscos compreendendo a formulação e a implantação de medidas e procedimentos técnicos e administrativos com o objetivo de prevenir, reduzir e controlar os riscos, bem como manter uma planta operando dentro dos padrões de segurança considerados toleráveis.

CONHECENDO O RISCO

QUAIS AS PROBABILIDADES?

O QUE PODE ACONTECER?

QUAIS OS IMPACTOS?

BASES PARA ANÁLISE DE RISCOS

CONHECIMENTO HISTÓRICO

MÉTODOS ANALÍTICOS

CONHECIMENTO E INTUIÇÃO

CÁLCULO E AVALIAÇÃO DOS RISCOS

R=f(f,C)

R= Σ fi.Cj

Onde:

fi= frequência de ocorrência do eventos i

Cj= consequência j associada ao evento i, normalmente expressa em termos de morte

ANÁLISE DE CONSEQUÊCIAS E VULNERABILIDADE

Deve ser realizada por meio da utilização de modelos de cálculo para simulação de hipóteses acidentais como: incêndios, explosões e vazamentos tóxicos.

A análise de vulnerabilidade deve contemplar o estudo dos efeitos desse impactos no homem e no meio ambiente, considerando:

Radiações térmicas de incêndios;

Sobrepressões de correntes de explosões;

Concentrações de gases tóxicos;

Níveis de concentrações poluentes no solo e na água

MODELOS PARA

CAUSAS

ESTUDOS PARA ANÁLISE DE RISCOS

ESTIMATIVA DAS

FREQUÊNCIAS

IDENTIFICAR PERIGOS

DADOS PARA TOMADA DE

DECISÃO

ESTIMATIVA DAS CONSEQUÊNCIAS

MODELOS PARA

EFEITOS

CÁLCULO DE FREQUÊNCIAS

CÁLCULO DE CONSEQUÊNCIAS

AVALIAÇÕES DE

PERIGOS

ANÁLISES QUANTITATIVAS

DE RISCOS

IMPACTOS INTRAMUROS E

EXTRAMUROS

IMPACTOS EXTRAMUROS E

ESTUDOS ESPECIALIZADOS

ETAPAS DE UM ESTUDO PARA

ANÁLISE DE RISCOS

Caracterização do empreendimento e da região;

Identificação de perigos;

Analise de consequências e de vulnerabilidade;

Cálculo e avaliação dos riscos;

Programa de gerenciamento de riscos.

CARACTERIZAÇÃO DO

EMPREENDIMENTO E DA REGIÃO

Localização e descrição geográfica da região, incluindo a proximidade a mananciais, áreas litorâneas, sistemas viários, etc.;

Distribuição populacional da região;

Características climáticas e meteorológicas;

Descrição física e layout da instalação;

Características das substâncias químicas: movimentação, manipulação, processamento e armazenamento e características físico-químicas e toxicológicas;

Descrição de operações incluindo rotinas operacionais, de manutenção e de segurança;

Planta das unidades e fluxogramas de processo, de instrumentação e de tubulações.

MÉTODOS DE ANÁLISE DE FREQUÊNCIA

MÉTODOS DE IDENTIFICAÇÃO

DE PERIGOS

MÉTODOS DE ANÁLISE DE

RISCOS

MÉTODOS DE ANÁLISE DE

CONSEQUÊNCIA

MÉTODOS DE ANÁLISE

•Pesquisa em

literatura

•Revisão What-if

•Auditoria de

segurança

•Inspeção das

instalações

•Checklist

•Brainstorming

•APR

•FMEA

•HAZOP

•Registros

históricos

•Análise de árvore

de falhas

•Análise de árvore

de eventos

•FEMEA

•Análise de

confiabilidade

humana

•Análise de falha

de causa comum

•Análise de

eventos externos

•Modelos de

“source term”

•Modelos de

dispersão

atmosférica

•Modelos de

explosão e

radiação térmica

•Modelos de

transporte

aquático

•Modelos de

impacto

•Modelos de

mitigação

•Matriz de risco

•Curva F-N

•Perfil de risco

•Isopleta de risco

•Curva de

densidade de

risco

•Índice de risco

A falta de previsibilidade dos riscos e da estimativa das consequências

dificulta na elaboração do plano de emergência e na administração dos

recursos humanos e materiais a serem disponibilizados.

A possibilidade de falha humana e de equipamentos deve ser sempre considerada.

Elemento Humano - 20%

Elemento Organizacional - 80%

- Equipamento 40%

- Administração 40% 0

10

20

30

40

50

60

70

80

Humanos

Organizacionais

Confiabilidade dos Sistemas

O que é importante saber sobre os sistemas:

Reconhecer que podem falhar;

Identificar as possibilidades de falha;

Estimar a probabilidade da falha;

Entender as causas de falha;

Prever ações mitigadoras e/ou preventivas;

Minimizar o efeito das falhas;

Garantir o bom funcionamento

Abordagem sistemática destes problemas é urgente

Base comum para estudo e discussão

Confiabilidade Humana

Busca entender como o homem participa como peça

integrante do avanço tecnológico.

Sistemas sócio-técnicos cada vez mais complexos e mais

difíceis de serem utilizados, não só em termos da operação

real, monitoramento e controle, mas em termos de

manutenção e gerenciamento.

Como consequência, exigem uma variabilidade do

desempenho humano e inúmeros ajustes a serem feitos em

sua condução.

3.000

DESVIOS

PERDAS LEVES (1os. SOCORROS)

AÇÕES SISTÊMICAS

1

30

PERDAS MÉDIAS (S/ AFASTAMENTO) 300

30.000

PERDAS GRAVES (C/ AFASTAMENTO)

FATALIDADE

A Pirâmide

Programa de Gerenciamento de Riscos (PGR)

Documento que define a política e diretrizes de um

sistema de gestão, com vista à prevenção de acidentes

em instalações ou atividades potencialmente perigosas.

Programa de Gerenciamento de Riscos

Ações comumente contempladas:

Medidas de prevenção:

Melhoria da qualidade da instalação;

Aumento de confiabilidade dos sistemas de controle e de segurança;

Programas de inspeção e manutenção;

Programas de treinamento e capacitação técnica.

Medidas de proteção:

Ações para redução do impactos de acidentes;

Redução do inventário de substâncias perigosas armazenadas;

Sistemas de contenção de vazamentos;

Sistemas de abatimentos de vapores tóxicos ou inflamáveis

Reforço de estruturas para a absorção de impactos de correntes de explosões;

Ações para a proteção da população;

Plano de emergência.

USOS PARA ANÁLISE DE RISCOS

Cumprir requisitos regulamentares;

Reduzir a frequência e/ou consequência de acidentes e

falhas: prevenir perdas e aumentar a confiabilidade e

qualidade;

Otimizar a localização de equipamentos, unidades e

instalações;

Avaliar alternativas de projeto;

Avaliar investimentos em equipamentos e sistemas de

segurança operacional.

Instalações Futuras Análise de risco em várias fases do projeto com enfoque e complexidade variável

APLICAÇÃO DA ANÁLISE DE RISCOS

Instalações Existentes

Revisão da Análise de Risco: -Intervalos pré-estabelecidos (em função do risco); - Mudanças (processo, instalação); -Execução de Serviços

Escopo Áreas de Processo, subdivididas com critérios pré-estabelecidos

CARACTERÍSTICAS DA ANÁLISE DE RISCOS

Equipe

Sessões de análise de risco com as equipes (concentradas)

Multidisciplinar, coordenada pela área foco da análise

Dinâmica

Método Ferramentas Estruturadas de Análise

Resultado

Relatório de Análise de Riscos por área analisada, com identificação dos riscos, causas, medidas de controle (recomendações)

Eventos indesejáveis

Fogo Implosão

Explosão por incidência direta de

chama ou reação química

Explosão por

excesso de pressão


Afundamento

Colisão (mar)

Instabilidade


Vazamento de

gás liquefeito altamente

refrigerado

Vazamento de gás inflamável

Vazamento de gás

tóxico não inflamável


Reação química

(incompatibilidade)

Vazamento líquido tóxico

e inflamável


Sobrepressão Impacto mecânicos


Vazamento de gás ou vapor inflamável confinado


Acidentes e suas Causas

Resultado da ocorrência de diversos fatores que se sucedem no tempo

Excesso de velocidade

Fatores de Causa

Sobrecarga de trabalho

Falha de equipamento

Fatores de Causa

Contaminação de solo,

ar e água subterrânea

Efeitos / Consequências

Poluição do mar ou rio

Danos materiais Contaminação de solo,

ar e água (ação sequencial)


E.I 322 depois do furacão Lily Explosão de tanques e afundamento

da P-36


Asfixia e intoxicação Lesões diversas


Queimadura a quente Queimadura a frio


Recomendações

Plano de emergência e

treinamento interno Uso de proteção individual e coletiva

Inspeção periódica, ensaios

não destrutivos

Monitoramento contínuo

Recomendações

Programa de manutenção

preventiva e preditiva

Qualificação

e treinamento

Recomendações

Controle de processo e

redundâncias de segurança

Instalação e inspeção dos

dispositivos de segurança.

Recomendações

Elaborar procedimentos

e/ou instruções

Qualificação e recursos

humanos e materiais

Recomendações

Sinalizar o local de trabalho Etiquetagem e bloqueio

Recomendações

PRINCIPAIS EVENTOS INDESEJÁVEIS

Incêndio em poça (pool fire): incêndio que ocorre numa poça de produto a partir de um furo ou rompimento de um tanque, esfera, tubulação, etc.; onde o produto estocado é lançado ao solo, formando uma poça que se incendeia sob determinadas condições.

Jato de fogo (jet fire): fenômeno que ocorre quando um gás inflamável escoa a alta velocidade e encontra uma fonte de ignição próxima ao ponto de vazamento.

Flashfire: incêndio de uma nuvem de vapor onde a massa envolvida não é suficiente para atingir o estado de explosão. É um fogo extremamente rápido onde todas as pessoas que se encontram dentro da nuvem recebem queimaduras letais.

Bola de fogo (fire ball): fenômeno que se verifica quando o volume de vapor inflamável, inicialmente comprimido num recipiente, escapa repentinamente para a atmosfera e, devido à despressurização, forma um volume esférico de gás, cuja superfície externa queima enquanto a massa inteira eleva-se por efeito da redução da densidade provocada pelo superaquecimento.

PRINCIPAIS EVENTOS INDESEJÁVEIS

Explosão de Vapor Confinado (CVE – Confined Vapour Explosion): é o fenômeno causado pela combustão de uma mistura inflamável num ambiente fechado, com aumento na temperatura e na pressão internas, gerando uma explosão. Esse tipo de explosão pode ocorrer com gases, vapores e pós. Neste caso, grande parte da energia manifesta-se na forma das ondas de choque e quase nada na forma de energia térmica.

Explosão de nuvens de vapor não confinadas (UVCE – Unconfined Vapour Cloud Explosion): é a rápida combustão de uma nuvem de vapor inflamável ao ar livre, seguida de uma grande perda de conteúdo, gerada a partir de um fonte de ignição. Neste caso, somente uma parte da energia total irá se desenvolver sobre a forma de pressão e a maior parte na forma de radiação térmica.

Explosão de vapor líquido em ebulição (BLEVE – Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion): fenômeno decorrente da explosão catastrófica de um reservatório, quando um líquido nele contido atinge uma temperatura bem acima da sua temperatura de ebulição à pressão atmosférica, com projeção de fragmentos e de expansão adiabática.

INCÊNDIO ou queima: é a rápida oxidação exotérmica de um combustível que sofreu ignição

O combustível pode ser sólido, líquido ou gasoso, sendo que os dois últimos sofrem ignição com mais facilidade.

A combustão sempre ocorre na fase vapor: os líquidos são volatilizados e os sólidos decompostos em vapor antes da combustão.

EXPLOSÃO: a diferença entre o incêndio e a explosão está na taxa de liberação da energia. Na situação de incêndio a energia é liberada lentamente enquanto na explosão, ocorre em microssegundos.

CONCEITUAÇÃO

PONTO DE FULGOR – Flash Point

Temperatura mais baixa de um líquido a qual este perde vapor suficiente para formar uma mistura com o ar que pode sofrer ignição. O vapor queimará de forma breve, sendo insuficiente para produzir a combustão. O ponto de fulgor geralmente aumenta com a pressão.

PONTO DE INCÊNDIO – Fire Point

Temperatura mais baixa a qual o vapor acima de um líquido continuará a queimar, uma vez que tenha sofrido ignição. O ponto de incêndio é mais alto que o ponto de fulgor.

TEMPERATURA DE AUTO-IGNIÇÃO – Autoignition Temperature

Também conhecida como temperatura de ignição espontânea, é a temperatura fixa acima da qual uma mistura inflamável é capaz de extrair energia suficiente do meio para sofre autoignição.

CONCEITUAÇÃO

LIMITES DE INFLAMABILIDADE

LII– LIMITE INFERIOR DE INFLAMABILIDADE: Mistura pobre, pouco produto inflamável e muito oxigênio.

LSI – LIMITE SUPERIOR DE INFLAMABILIDADE: Mistura rica, muito produto inflamável e pouco oxigênio.

MISTURA IDEAL:

Relação volumétrica oxigênio – produto inflamável dentro da faixa de inflamabilidade.

temperatura

LSI

LII REGIÃO NÃO INFLAMÁVEL

FAIXA DE

INFLAMABILIDADE

REGIÃO DE AUTO-

IGNIÇÃO

PF TAI

Concentr

ação d

e v

apor

inflam

ável

Curva da temperatura

de autoignição

Para a maioria dos hidrocarbonetos TAI > 200º C

REGIÃO NÃO INFLAMÁVEL

UVCE – Unconfined Vapour Cloud Explosion ou Explosão de Nuvem de Vapor não Confinado

A liberação de substâncias inflamáveis,sendo elas gases ou tendo grande concentração em fase de vapor, nas condições ambientes, formam algumas áreas características, que do ponto de vista de segurança representam risco de incêndio e explosão de nuvem liberada.

A combustão pode ter mais de um agente de impacto, dependendo das condições de mistura com o ar atmosférico.

BLEVE – Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion

Explosão de gás ou vapor em expansão, proveniente de um líquido em ebulição, expelido sob a forma de uma mistura turbulenta de gás e líquido, que se expande rapidamente, dispersando-se no ar sob a forma de nuvem.

Este tipo de acidente está associado a gases liquefeitos comprimidos ou líquidos inflamáveis leves sob certas condições de armazenamento.

Um BLEVE é uma explosão que marca a falha catastrófica do corpo do tanque ou vaso de pressão, sob a ação da expansão do vapor do líquido em ebulição e da fragilização do aço devido ao contraste térmico.

CONCEITUAÇÃO

CONCEITUAÇÃO

Risco Individual: risco para uma pessoa presente na vizinhança de um perigo,

considerando a natureza da injúria que pode ocorrer e o período de tempo em

que o dano pode acontecer.

Risco Social: risco para um determinado número ou agrupamento de pessoas

expostas aos danos de um ou mais acidentes.

Risco Individual - curvas iso-risco

Risco Social

(Frequência de acidentes com N ou

mais vítimas)

1,E-07

1,E-05

1,E-03

1,E-01

1,E+01

1,E+00 1,E+01 1,E+02

Vítimas (N)

Fre

qu

ên

cia

(f)

CONCEITUAÇÃO

População Fixa: pessoa ou agrupamento de pessoas em residências ou estabelecimentos industriais ou presentes no entorno de um empreendimento. Vias com grande circulação de veículos como grandes avenidas e ruas movimentadas devem ser consideradas “população fixa”.

Distância Segura (ds): distância determinada pelo efeito físico decorrente do cenário acidental considerado, onde a probabilidade de fatalidade é de até 1% das pessoas expostas.

Distância à População Fixa (dp): distância em linha reta, da fonte de vazamento à pessoa mais próxima situada fora dos limites da instalação em estudo.

.

CONCEITUAÇÃO

Estabilidade Atmosférica: medida do grau de turbulência da atmosfera, normalmente definida em termos de gradiente vertical de temperatura. A atmosfera é classificada, segundo Pasquill, em seis categorias de estabilidade, da mais instável à mais estável, passando pela neutra. A classificação é efetuada com base na velocidade do vento, radiação solar e porcentagem de cobertura de nuvem. A condição neutra corresponde a um gradiente vertical de temperatura da ordem de 1ºC para cada 100m de altitude.

Fluxograma de Processo: representação esquemática do fluxo seguido no manuseio ou transformação de matéria prima em produtos intermediários e acabados. É constituída de equipamentos (tanques, torres, vasos, reatores, etc.), tubulações, válvulas e instrumentos.

Diagrama de Instrumentação e Tubulações: representação esquemática de todas as tubulações, vasos, válvulas, filtros, bombas, compressores, etc., do processo.

.

CONCEITUAÇÃO

Concentração Letal (CL50): concentração calculada e estatisticamente obtida de uma substância no ar que ingressa no organismo por inalação e que, em condições bem determinadas é capaz de causar morte em 50% de um grupo de organismos de uma determinada espécie. É normalmente expressa em ppm (partes por milhão), devendo também ser mencionado o tempo de duração de exposição do organismo à substância.

Dose Letal (DL50): quantidade calculada e estatisticamente obtida de uma substância administrada por qualquer via, exceto a pulmonar e que em condições bem determinadas é capaz de causar a morte de 50% de um grupo de organismos de uma determinada espécie.

.

ANÁLISE PRELIMINAR DE PERIGO – APP

Metodologia indutiva estruturada que visa identificar perigos

potenciais decorrentes da instalação de novas unidades e sistemas

ou da própria operação da planta.

Busca examinar os modos pelo qual a energia ou o material de

processo pode ser liberado de forma descontrolada, levantando para

cada um dos perigos identificados as suas causas, os métodos de

detecção disponíveis e os efeitos sobre os trabalhadores, a

população circunvizinha e sobre o meio ambiente.


A Avaliação Qualitativa dos riscos identifica aqueles que requerem

priorização.

São sugeridas medidas preventivas e/ou mitigadoras dos riscos a

fim de eliminar as causas ou reduzir as consequências dos cenários

de acidente identificados.

O escopo da APP abrange os eventos perigosos cujas causas

tenham origem na instalação analisada, englobando tanto as falhas

de componentes ou sistemas, como eventuais erros operacionais

ou de manutenção (falhas humanas).

O grau de risco é determinado por uma matriz de risco estabelecida

no Programa de Gerenciamento de Riscos.


Dados Necessários

Região

Dados demográficos

Dados Climatológicos

Instalações

Premissas de projeto

Especificações técnicas de projeto

Especificações de equipamento

Lay-out da instalação

Descrição dos principais sistemas de proteção e segurança

Substâncias

Propriedades físicas e químicas

Características de inflamabilidade

Características de toxicidade


Pessoal Necessário e Suas Atribuições

A APP deve ser realizada por uma equipe estável, contendo entre cinco e

oito pessoas.

Dentre os membros da equipe, um com experiência em segurança de

instalações e pelo menos um que seja conhecedor do processo envolvido.

Coordenador: Pessoa responsável pelo evento que deverá:

Definir a equipe

Reunir informações atualizadas, tais como: fluxogramas de engenharia,

especificações técnicas do projeto, etc.;

Distribuir material para a equipe;

Programar as reuniões;

Encaminhar aos responsáveis as sugestões e modificações oriundas da

APP.


Líder: Pessoa conhecedora da metodologia, sendo responsável por:

Explicar a metodologia a ser empregada aos demais participantes;

Conduzir as reuniões e definir o ritmo de andamento das mesmas;

Cobrar dos participantes pendências de reuniões anteriores.

Especialista: Pessoas que estarão ou não ligadas ao evento, mas que detêm

informações sobre o sistema a ser analisado ou experiência adquirida em

sistemas similares.

Relator: Pessoa que tenha poder de síntese para fazer anotações,

preenchendo as colunas as planilha da APP de forma clara e objetiva.


Apresentação da Técnica de APP

Definição dos objetivos e do escopo da análise;

Definição das fronteiras do processo/ instalação analisada;

Coleta de informações sobre a região, a instalação e os perigos

envolvidos;

Subdivisão do processo/ instalação em módulos de análise;

Realização da APP propriamente dita (preenchimento da planilha);

Elaboração das estatísticas dos cenários identificados por

Categorias de Risco (frequência e severidade);

Análise dos resultados e preparação do relatório.

APP – ANÁLISE PRELIMINAR DE PERIGOS

Sistema: Subsistema: Data: Revisão: Página:

Coordenador: Equipe Técnica:

Perigo Causa Modo de detecção Efeito Frequência Severidade Grau Risco Recomendações

Categoria Denominação Faixa de

Frequência (anual)

Descrição

A EXTREMAMENTE

REMOTA

f < 10-4 Conceitualmente possível, mas

extremamente improvável de ocorrer

durante a vida útil do processo/

instalação.

B REMOTA 10-4< f < 10-3 Não esperado ocorrer durante a vida útil

do processo/ instalação.

C IMPROVÁVEL 10-3< f < 10-2 Pouco provável de ocorrer durante a vida

útil do processo/ instalação.

D PROVÁVEL 10-2< f < 10-1 Esperado ocorrer até uma vez durante a

vida útil do processo/ instalação.

E FREQUENTE f > 10-1 Esperado de ocorrer várias vezes

durante a vida útil do processo/

instalação.

Categorias de frequência de ocorrência dos cenários

Categoria Denominação Descrição/ Características

I DESPREZÍVEL -Sem danos ou danos insignificantes aos equipamentos, à propriedade e/ ou ao

meio ambiente.

- Não ocorrem lesões/ mortes de funcionários, de terceiros (não funcionários) e/

ou pessoas (indústrias e comunidade); o máximo que pode ocorrer são casos de

primeiros socorros ou tratamento médico menor.

II MARGINAL -Danos leves aos equipamentos, à propriedade e/ou ao meio ambiente (os danos

materiais são controláveis e/ ou de baixo custo de reparo);

-Lesões leves em empregados, prestadores de serviço ou em membros da

comunidade.

III CRÍTICA - Danos severos aos equipamentos, à propriedade e/ou ao meio ambiente;

- Lesões de gravidade moderada em empregados, prestadores de serviço ou em

membros da comunidade (probabilidade remota de morte);

- Exige ações corretivas imediatas para evitar seu desdobramento em catástrofe

IV CATASTRÓFICA -Danos irreparáveis aos equipamentos, à propriedade e/ ou ao meio ambiente

(reparação lenta ou impossível);

-Provoca mortes ou lesões graves em várias pessoas (empregados, prestadores

de serviços ou em membros da comunidade).

Categorias de severidade dos perigos identificados

Legenda da Matriz de Classificação de Risco – Frequência x Severidade

Estudo de caso: Descarregamento de Ácido Sulfúrico






HAZOP - ANÁLISE DE PERIGOS E OPERABILIDADE Azar and OPerability Studies

O estudo de identificação de perigos e operabilidade é uma técnica de análise qualitativa desenvolvida com o intuito de examinar as linhas de processo, identificando perigos e prevenindo falhas. A metodologia é também aplicada a equipamentos e sistemas.

O HAZOP é aplicável a novos projetos e grandes ou pequenas modificações. Acidentes ocorrem porque subestima-se os efeitos secundários de pequenos detalhes ou modificações, que a primeira vista parecem insignificantes, entretanto podem implicar em efeitos secundários graves e difíceis de reverter.

Palavras-chaves ou palavras-guias são aplicadas às variáveis identificadas no processo (pressão, temperatura, fluxo, composição, nível, etc.) gerando os desvios, que nada mais são do que os perigos a serem examinados.

A técnica HAZOP permite verificar todos os modos pelos quais um evento indesejado ou uma falha operacional pode ocorrer. Para evitar a omissão de algum detalhe, a verificação deve ser executada de maneira sistemática, analisando cada circuito, linha por linha, para cada tipo de desvio passível de ocorrer nos parâmetros de funcionamento.

HAZOP - ANÁLISE DE PERIGOS E OPERABILIDADE

HAZard and OPerability Studies

A execução de um HAZOP de boa qualidade exige, além da participação de especialistas experientes,

informações precisas, detalhadas e atualizadas a respeito do projeto e operação da instalação analisada. Para

execução do HAZOP deve-se dispor de P&ID's atualizados, informações sobre o processo, a instrumentação e a

operação da instalação. Estas informações podem ser obtidas através de documentação, tais como,

especificações técnicas, procedimentos de operação e de manutenção ou por pessoas com qualificação técnica

e experiência. A documentação, devidamente atualizada, que pode ser necessária para execução do HAZOP

está indicada abaixo:

1. Fluxogramas de engenharia (Diagramas de Tubulação e Instrumentação - P&ID's).

2. Fluxogramas de processo e balanço de materiais.

3. Memoriais descritivos, incluindo a filosofia de projeto.

4. Folhas de dados de todos os equipamentos da instalação.

5. Dados de projeto de instrumentos, válvulas de controle, etc.

6. Dados de projeto e setpoints de todas as válvulas de alívio, discos de ruptura,

7. Especificações e padrões dos materiais das tubulações.

8. Diagrama lógico de intertravamento, juntamente com descrição completa.

9. Matrizes de causa e efeito.

10. Diagrama unificar elétrico.

11. Especificações das utilidades, tais como vapor, água de refrigeração, ar comprimido, etc.

12. Desenhos mostrando interfaces e conexões com outros equipamentos na fronteira da unidade/

sistema analisados.



Pessoal Necessário e suas Atribuições

A realização de um HAZOP exige necessariamente, uma equipe multidisciplinar de especialistas, com conhecimento e experiência na sua área de atuação visando avaliar as causas e os efeitos de possíveis desvios operacionais, de forma que o sejam propostas ações para correção.

No caso de plantas industriais em fase de projeto, a composição básica do grupo de estudo deve ser aproximadamente a seguinte:

Líder da equipe: pessoa perita na técnica HAZOP e, preferencialmente, independente da planta ou projeto que está sendo analisado. Sua função principal é garantir que o grupo siga os procedimentos do método HAZOP e que se preocupe em identificar riscos e problemas operacionais, mas não necessariamente resolvê-los, a menos que as soluções sejam óbvias. Esta pessoa deve ter experiência em liderar equipes e deve ter como característica principal a de prestar atenção meticulosa aos detalhes da análise.

Chefe do projeto: normalmente é o engenheiro responsável por manter os custos do projeto dentro do orçamento. Ele deve ter consciência de que quanto mais cedo forem descobertos riscos ou problemas operacionais, menor será o custo para contorná-los. Caso ele não seja uma pessoa que possua profundos conhecimentos sobre equipamentos, alguém com estas características também deverá fazer parte do grupo.

Engenheiro de processo: deve ser alguém com considerável conhecimento na área de processos. Geralmente é o engenheiro que elaborou o fluxograma do processo

Engenheiro de automação: devido ao fato de as indústrias modernas possuírem sistemas de controle e proteção bastante automatizados, este engenheiro é de fundamental importância na constituição da equipe.

Engenheiro eletricista: se o projeto envolver aspectos importantes de continuidade no fornecimento de energia, principalmente em processos contínuos, esta pessoa também deverá fazer parte do grupo.



Pessoal Necessário e suas Atribuições

No caso de estudo de uma planta já existente, o grupo deve ser constituído:

• Líder da equipe: como no caso anterior.

• Chefe da unidade ou engenheiro de produção: engenheiro responsável pela

operação da planta.

• Supervisor-chefe da unidade: é a pessoa que conhece aquilo que de fato acontece

na planta e não aquilo que deveria estar acontecendo.

• Engenheiro de manutenção: responsável pela manutenção da unidade.

• Responsável pela instrumentação: é aquela pessoa responsável pela manutenção

dos instrumentos do processo, que pode ser executada tanto por engenheiros de

automação como por eletricistas, ou por ambos.

• Engenheiro de pesquisa e desenvolvimento: responsável pela investigação dos

problemas técnicos e pela transferência dos resultados de um piloto para a

fábrica.



Estimativa de Tempo e Custo Requeridos

Em geral, as reuniões devem durar cerca de três horas no máximo e

deve-se ter um intervalo de dois ou três dias entre reuniões subsequentes a fim de

permitir aos participantes coletar as informações necessárias, ou seja, frequência de 2 a

3 reuniões por semana.

O tempo necessário e o custo são proporcionais ao tamanho e complexidade da unidade

que estiver sendo analisada. Estima-se que sejam necessários, em média, cerca de 3

horas para cada grande equipamento da instalação, tais como, vasos, torres, tanques,

compressores, permutadores, etc.

Natureza dos Resultados

Tipicamente os principais resultados fornecidos pelo HAZOP são os seguintes:

- Identificação de todos os desvios acreditáveis que possam conduzir a eventos

perigosos ou a problemas operacionais.

- Uma avaliação das consequências (efeitos) destes desvios sobre o processo.

O exame dos meios disponíveis para se detectar e corrigir ou mitigar os efeitos de tais

desvios. Podem ser recomendadas mudanças no projeto, estabelecimentos ou mudança

nos procedimentos de operação, teste e manutenção.

Portanto, os resultados obtidos são puramente qualitativos, não fornecendo estimativas

numéricas nem qualquer tipo de classificação em categorias.



Procedimento para execução do HAZOP

1. Divisão da unidade/sistema em subsistemas a fim de facilitar a aplicação da ferramenta.

2. Escolha do ponto de um dos subsistemas a ser analisado, chamado nó.

3. Aplicação das “palavras-guia”, verificando quais os desvios que são possíveis de ocorrer naquele nó. Para cada desvio, investigar as possíveis causas. Para cada uma das causas, verificar quais os meios disponíveis na unidade/sistema para detecção desta causa e quais as possíveis consequências. Em seguida, verificar se existe ação para eliminar a causa do desvio ou para minimizar as suas consequências.

Uma vez analisados todos os desvios, procede-se à escolha do próximo nó, prosseguindo com a análise. A correta utilização das palavras de orientação e a determinação de todos os pontos críticos são a garantia que o sistema foi totalmente avaliado resultando na identificação dos perigos do processo no sistema em função dos parâmetros de processo: temperatura, vazão, pressão, concentração, etc.



Fluxograma do

procedimento de um

HazOp.



O processo de execução de um estudo de HAZOP é estruturado e sistemático. Portanto, se faz necessário o entendimento de alguns termos específicos que são utilizados no desenvolvimento de uma Análise de Riscos desta natureza:

Nós de estudo (Study Nodes): pontos do processo, localizados através dos fluxogramas da planta, que serão analisados nos casos em que ocorram desvios.

Intenção de operação: a intenção de operação define os parâmetros de funcionamento normal da planta, na ausência de desvios, nos nós de estudo.

Desvios: os desvios ocorrências fora das intenções de operação, que são evidenciados pela aplicação sistemática das palavras-guia aos nós de estudo (ex.: mais pressão), ou seja, são distúrbios provocados no equilíbrio do sistema.

Causas: motivos pelos quais os desvios ocorrem. A partir do momento em que um desvio tenha demonstrado possuir uma causa aceitável, ele pode ser tratado como uma ocorrência significativa e analisado adequadamente. As causas dos desvios podem advir de falhas do sistema, erro humano, um estado de operação do processo não previsto (ex: mudança de composição de um gás), distúrbios externos (ex.: perda de potência devido à queda de energia elétrica), etc.

Consequências: as consequências são os impactos decorrentes de um desvio da intenção de operação em um determinado nó de estudo (ex: liberação de material tóxico para o ambiente de trabalho).

Parâmetros de processo: são os fatores ou componentes da intenção de operação, ou seja, são as variáveis físicas do processo (ex.: vazão, pressão, temperatura) e os procedimentos operacionais (ex.: operação, transferência).

Palavras-guia ou Palavras-chave (Guide Words): são palavras simples utilizadas para qualificar os desvios da intenção de operação e para guiar e estimular o grupo de estudo ao brainstorming. As palavras-guia são aplicadas aos parâmetros de processo que permanecem dentro dos padrões estabelecidos pela intenção de operação. Aplicando as palavras-guia aos parâmetros de processo, em cada nó de estudo da planta em análise, procura-se descobrir os desvios passíveis de ocorrer As palavras-guia são utilizadas para levantar questões como, por exemplo: "O que ocorreria se houvesse mais... ?" ou "O que aconteceria se ocorresse fluxo reverso?".



Tipos de Desvios Associados com as “Palavras –Guia”

Palavras-Guia Desvios Considerados

NÃO, NENHUM Negação do propósito do projeto. (ex.: nenhum fluxo)

MENOS Decréscimo quantitativo. (ex.: menos temperatura)

MAIS, MAIOR Acréscimo quantitativo. (ex.: mais pressão)

TAMBÉM, BEM COMO

Acréscimo qualitativo. (ex.: também)

PARTE DE Decréscimo qualitativo. (ex.: parte de concentração)

REVERSO Oposição lógica do propósito do projeto. (ex.: fluxo)

OUTRO QUE, SENÃO

Oposição lógica do propósito do projeto. (ex.: fluxo)

Substituição completa. (ex.: outro que ar)



Tipos de Desvios para HAZOP de Processos Contínuos



Exemplos de Planilhas



Exemplo de aplicação 1:

Na figura, o ácido fosfórico e a amônia são carregados continuamente no reator dotado

de um agitador, dando origem ao fosfato diamônia (produto não perigoso).



UNIDADE DE PROCESSO: Produção de DAP

NÓ-DE-ESTUDO: 01 PARÂMETRO DE PROCESSO: Fluxo

PALAVRA

-GUIA DESVIO CAUSAS CONSEQUÊNCIAS AÇÕES SUGERIDAS

Nenhum Ausência de

fluxo

(1) Válvula A não abre.

(2) Suprimento de ácido

fosfórico esgotado.

(3) Entupimento ou ruptura

da linha de ácido fosfórico.

Excesso de amônia no reator e

liberação para a área de trabalho.

Fechamento automático da válvula

B na redução do fluxo da tubulação

de suprimento de ácido fosfórico.

Menos Menor vazão

(1) Válvula A parcialmente

fechada.

(2) Entupimento ou

vazamento na tubulação.


liberação para a área de trabalho; a

quantidade liberada está

relacionada à redução quantitativa

do suprimento. Um dos integrantes

do grupo ficou designado para

calcular a relação grau de toxicidade

X redução do fluxo.

Fechamento automático da válvula

B na redução do fluxo da tubulação

de suprimento de ácido fosfórico.

O set point depende do cálculo de

grau de toxicidade X redução de

fluxo.

Mais Maior vazão

(1) Válvula A aberta além do

parâmetro.

(2) Elevação do nível de

ácido fosfórico.

Excesso de ácido fosfórico degrada

o produto, mas não apresenta riscos

ao local de trabalho.

Controle automático da válvula A

em função do nível do tanque para

regulagem da vazão.

Parte de

Decréscimo

da

concentração

de ácido

fosfórico

(1) Fornecedor entrega

produto errado ou com

concentração diferente.

(2) Erro no carregamento do

tanque de ácido fosfórico.


liberação para a área de trabalho; a

quantidade liberada está

relacionada à redução quantitativa

do suprimento.

Estabelecer procedimento de

checagem da concentração de

ácido fosfórico do tanque de

suprimento de ácido após o

carregamento do tanque.



UNIDADE DE PROCESSO: Produção de DAP

NÓ-DE-ESTUDO: 01 PARÂMETRO DE PROCESSO: Fluxo

PALAVRA

-GUIA DESVIO CAUSAS CONSEQUÊNCIAS AÇÕES SUGERIDAS

Além de

Aumento da

concentração

de ácido

fosfórico

Esta é uma consideração não

passível de ocorrência, uma

vez que a concentração de

armazenagem é a mais alta

possível

-----------------------------

---------------------------

Outro que não

Outro

material que

não o ácido

fosfórico

(1) Fornecedor entrega

produto errado.

(2) Contaminação da linha

com outro produto.

Depende do produto substituído. Um

dos integrantes do grupo ficará

encarregado de testar as

substituições potenciais baseado na

disponibilidade de outros materiais

na planta.

Procedimento para checagem do

material pego antes de carreá-lo

no tanque de suprimento de ácido

fosfórico



Exemplo de aplicação 2:









Análise

comparativa

entre as

técnicas APP e

HAZOP

ANÁLISE DE MODOS DE FALHA E EFEITOS

Failure Modes and Effects Analysis (FMEA)

A Análise de Modos de Falha e Efeitos é uma análise detalhada, podendo ser qualitativa

ou quantitativa, que permite analisar as maneiras pelas quais um equipamento ou

sistema pode falhar e os efeitos que poderão advir, estimando ainda as taxas de falha e

propiciando o estabelecimento de mudanças e alternativas que possibilitem uma

diminuição das probabilidades de falha, aumentando a confiabilidade do sistema.

A FEMEA foi desenvolvida por engenheiros de confiabilidade para permitir aos mesmos,

determinar a confiabilidade de produtos complexos. Para isto é necessário o

estabelecimento de como e quão frequentemente os componentes do produto podem

falhar, sendo então a análise estendida para avaliar os efeitos de tais falhas.

Apesar de sua utilização ser geral, é mais aplicável às indústrias de processo,

principalmente quando o sistema em estudo possui instrumentos de controle, levantando

necessidades adicionais e defeitos de projeto, definindo configurações seguras para os

mesmos quando ocorrem falhas de componentes críticos ou suprimentos. A técnica

auxilia ainda na determinação e encadeamento dos procedimentos para contingências

operacionais, quando o sistema é colocado em risco e a probabilidade de erro devido à

ações não estruturadas é alta, dependendo da ação correta dos operadores.



A FEMEA é realizada primeiramente de forma qualitativa, quer na revisão

sistemática dos modos de falha do componente, na determinação de seus efeitos

em outros componentes e ainda na determinação dos componentes cujas falhas

têm efeito crítico na operação do sistema, sempre procurando garantir danos

mínimos ao sistema como um todo. Posteriormente, pode-se proceder à análise

quantitativa para estabelecer a confiabilidade ou probabilidade de falha do sistema

ou subsistema, através do cálculo de probabilidades de falhas de montagens,

subsistemas e sistemas, a partir das probabilidades individuais de falha de seus

componentes, bem como na determinação de como poderiam ser reduzidas estas

probabilidades, inclusive pelo uso de componentes com confiabilidade alta ou pela

verificação de redundâncias de projeto.

Para proceder ao desenvolvimento da FEMEA ou de qualquer outra técnica, é

primordial que se conheça e compreenda o sistema em que se está atuando e qual

a função e objetivos do mesmo, as restrições sob as quais irá operar, além dos

limites que podem representar sucesso ou falha. O bom conhecimento do sistema

em que se atua é o primeiro passo para o sucesso na aplicação de qualquer

técnica, seja ela de identificação de perigos, análise ou avaliação de riscos.



A metodologia pode ser aplicada tanto no desenvolvimento do projeto do produto

como do processo. As etapas e a maneira de realização da análise é a mesma,

ambas diferenciando-se somente quanto ao objetivo. Assim as análises FMEA´s

são classificadas em dois tipos:

FMEA DE PRODUTO: na qual são consideradas as falhas que poderão ocorrer

com o produto dentro das especificações do projeto. O objetivo desta análise é

evitar falhas no produto ou no processo decorrentes do projeto. É comumente

denominada também de FMEA de projeto.

FMEA DE PROCESSO: são consideradas as falhas no planejamento e execução

do processo, ou seja, o objetivo desta análise é evitar falhas do processo, tendo

como base as não conformidades do produto com as especificações do projeto.

Há ainda um terceiro tipo, menos comum, que é o FMEA de procedimentos

administrativos. Nele analisa-se as falhas potenciais de cada etapa do processo

com o mesmo objetivo que as análises anteriores, ou seja, diminuir os riscos de

falha.

Item

Modo

de

Falha

Causa

de

Falha

Efeitos:

-nos componentes

-no sistema

Categoria

de

Risco

Probabilidade

de

Ocorrência

Métodos

de

Detecção

Ações

Possíveis



Procedimento para o preenchimento:

a) Dividir o sistema em subsistemas que possam ser efetivamente controlados;

b) Traçar diagramas de blocos funcionais do sistema e subsistemas, para determinar os inter-

relacionamentos existentes;

c) Preparar um cheklist dos componentes de cada subsistema e sua função específica;

d) Determinar através da análise de projetos e diagramas, os modos possíveis de falha que possam

afetar outros componentes. Os modos básicos de falha devem ser agrupados em quatro categorias: I-

falha em operar no instante prescrito; II- falha em cessar de operar no instante prescrito; III- operação

prematura; IV- falha em operação;

e) Indicar os efeitos de cada falha sobre outros componentes e como esta afeta a operação do mesmo;

f) Estimar a gravidade de cada falha específica de acordo com as categorias de risco, conforme o quadro

4.1., para possibilitar a priorização de alternativas;

g) Indicar os métodos usados para detecção de cada falha específica;

h) Formular possíveis ações de compensação e reparos que podem ser adotadas para eliminar ou

controlar cada falha específica e seus efeitos;

i) Determinar as probabilidades de ocorrência de cada falha específica para possibilitar a análise

quantitativa.



Entrada Válvula de entrada Ladrão

Haste

Bóia

Consumo

CAIXA D’ÁGUA RESIDENCIAL

Exemplo de aplicação:



COMPONENTE MODO DE FALHA

EFEITOS

em outros no sistema componentes como um todo

cat.

risco

MÉTODOS DE

DETECÇÃO

AÇÕES DE COMPENSAÇÃO

REPAROS/ OBSERVAÇÕES

Bóia

Furada válvula de entrada

abre; recipiente pode ir ao nível

máximo

nenhum dano/ consumo excessivo

II observar saída do

ladrão; consumo excessivo

excesso de água pelo

ladrão (válvula de alívio); reparar ou substituir bóia;

cortar suprimento

Válvula de

Emperra

aberta

bóia fica submersa;

recipiente pode ir

ao nível máximo

nenhum dano/

consumo excessivo

II Idem Idem; reparar ou substituir

válvula; cortar suprimento

entrada Emperra

fechada

bóia fica suspensa;

recipiente pode ir

ao nível mínimo

suprimento cessa

IV

falta de água,

havendo água na

rede de entrada

reparar ou substituir

válvula; conseguir

suprimento externo

Ladrão Entope nenhum nenhum I inspeção periódica;

testes

desentupir; a menos que

combinada com outras

falhas, é sem importância

Válvula de entrada e

Válvula de alívio

Emperra

aberta

Entope

bóia fica submersa;

recipiente pode transbordar

operação

aparentemente normal; risco de

acidentes elétricos

no recinto da caixa:

tubulação pode ficar

energizada

IV

umidade; infiltração;

choque nos registros; consumo

excessivo

cortar suprimentos (água,

energia); utilizar água (descarga); desentupir

ladrão; reparar ou substituir

válvula

Recipiente (caixa) rachadura,

colapso

variados suprimento cessa IV iguais ao item

anterior

cortar suprimentos; reparar

ou substituir a caixa

Documents

Análise e Gerenciamento de Riscos e Perdas