facultad de ingenieria en mecanica y ciencias de la producciÓn

FACULTAD DE INGENIERIA EN MECANICA Y CIENCIAS DE LA PRODUCCIÓN

GESTIÓN DEL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADOS EN PROCESOS DE

INSPECCIÓN TÉCNICA DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO

TESIS DE GRADOPrevio a la obtención del Título de:

INGENIERO MECÁNICOPresentada por:

Wilson Iván Chávez Basantes

CONTENIDO

I. EL ANÁLISIS DE RIESGOS COMO CRITERIO DE VALORACIÓN EN RECIPIENTES EN SERVICIO

II. PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS

III. PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES

IV. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

JUSTIFICACIÓN

I. La inspección integral ha adquirido importancia II. La filosofía actual de las compañías ecuatorianas

es la producción III. Perdidas económicas

EL ANÁLISIS DE RIESGOS COMO CRITERIO DE VALORACIÓN EN

RECIPIENTES EN SERVICIO

INSPECCIÓN BASADA EN RIESGO Involucra el análisis de riesgos y la

integridad mecánica en un elemento Envuelve planeación de una inspección con

la información obtenida del análisis de riesgo

DOCUMENTOS DE TRABAJO ASME: “General Document Volume 1 CRTD-

Vol.20-1 API Pbl 581 “Base Resource Document: Risk

Based Inspection”


RECIPIENTES EN SERVICIO PROCESO TRADICIONAL DEL ANÁLISIS DE RIESGOS


RECIPIENTES EN SERVICIO DEFINICIÓN DEL SISTEMA PARA EL ANÁLISIS DE RIESGOS

Metas y objetivos Medición requerida del riesgo Límites del sistema Nivel de detalle Recolección de datos


RECIPIENTES EN SERVICIO IDENTIFICACIÓN DE PELIGROS

Estudio de peligrosidad y operabilidad: Lluvia de ideas Análisis de los modos de fallas y sus efectos Análisis de árbol de fallas Análisis de árbol de eventos Análisis de seguridad humana

VALORIZACIÓN PROBABILÍSTICA PARA UN ANÁLISIS DE RIESGOS

Medida por la frecuencia de falla

FS = FAgujero x PResultado


RECIPIENTES EN SERVICIO ANÁLISIS DE LAS CONSECUENCIAS EN

UN ANÁLISIS DE RIESGOS


RECIPIENTES EN SERVICIO CÁLCULO DEL RIESGO

RiesgoS = CS x FS Niveles de Análisis:

Nivel 1: Cualitativa Nivel 2: Cuantitativo, área afectada Nivel 3: Cuantitativo, área afectada e impacto económico

IDENTIFICACIÓN DEL ESCENARIO DE ANÁLISIS

Circunstancias que involucra el deterioro de los equipos, la posibilidad de que fallen, los eventos y las consecuencias

PROCEDIMIENTO APLICADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS

ADQUISICIÓN DE DATOS DE OPERACIÓN Encabezado Información Universal Información Mecánica Información del Proceso Información de Mantenimiento o de Inspección Información del Sistema de Seguridad

ÍNDICE DE RIESGO CUALITATIVO Determinación de la probabilidad Determinación de las consecuencias de daños Determinación de las consecuencias a la salud

ÍNDICE DE RIESGO CUALITATIVO Determinación de la probabilidad

Si existe la probabilidad de falla catastrófica por fragilización por operación a baja temperatura

Consecuencias de inflamabilidad, reactividad y toxicidad: NFPA 704


ANÁLISIS DE RIESGOS DE COMPONENTES

Grupos TKFluido Inflamabilidad Reactividad Toxicidad

G1

1 Diluyente 3 0 2

2 Xileno 3 0 2

5 Butanol 3 0 2

G2 3 Hexano 3 0 1

7 Acetato de etilo

3 0 1

G36 Tolueno 1 2 3

8 H2SO40 2 3

9 NaOH 0 1 3


ANÁLISIS DE RIESGOS DE COMPONENTES

Componente Nivel de riesgo

Tanque N° 2

Tanque N° 3

Tanque N° 8

3C (Medio)

3B (Bajo)

3D(Medio Alto)

PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES

DESARROLLO DEL PLAN DE INSPECCIÓN

Planificar las actividades Identificar los mecanismos y tipos de daños Selección de la técnica de inspección y la frecuencia Datos del equipo


TÉCNICAS DE INSPECCIÓN Se seleccionan de acuerdo a su efectividad La efectividad es cuantificada por el teorema de Bayes La frecuencia es seleccionada como una fracción de la vida remanente del equipo


INSPECCIÓN DE LOS EQUIPOS SELECCIONADOS Mecanismos de daños: Corrosión Tipos de daños

Reducción de espesor Ensayos No Destructivos

Inspección visual Medición de espesores

Frecuencia de inspección Norma API 620 y API 653 5 años

PLAN DE INSPECCIÓN BASADO EN EL ANÁLISIS DE RIESGOS APLICADO A TANQUES INSPECCIÓN VISUAL


DETERMINACIÓN DE CONSECUENCIAS Propiedades del fluido Juego de agujeros Cantidad disponible de emisión Tasa de emisión Tipo de emisión Fase final del fluido Efectos posteriores Área afectada o costo relativo


PROPIEDADES DEL FLUIDO Definen el análisis de consecuencias Fluidos mezclados: Definir fluido por la

temperatura de evaporación, peso molecular y densidad


JUEGO DE AGUJEROS Pequeño: ¼” Mediano: 1” Largo: 4” Ruptura: Diámetro del componente, no mayor

a 16”


CANTIDAD DISPONIBLE DE EMISIÓN Masa en componente más la que se puede

añadir en 3 minutos, hasta 8” Total de masa del fluido Cantidad de líquido disponible


ESTIMACIÓN DE LA TASA DE EMISIÓN Instantánea o continua. Depende de las

propiedades físicas del material, la fase inicial y las condiciones del proceso

Líquido Presión de transición

Subsónico Sónico


TIPO DE EMISIÓN Depende de la cantidad emitida en 3 minutos Las características de dispersión después de

la emisión son dependientes de la fase con respecto al medio ambiente


FASE FINAL DEL FLUIDO Las características de dispersión después de

la emisión son dependientes de la fase con respecto al medio ambiente


EFECTOS POSTERIORES Se evalúa los sistemas de mitigación La duración es parámetro crítico en la

evaluación de las consecuencias La efectividad se evalúa por el sistema de

detección y aislamiento y luego se estima los efectos


ÁREA AFECTADA Consecuencias inflamables

Emisión continua o instantánea Auto ignición probable o no probable Fase final: gas o líquido Elegir entre área afectada del componente o el

área de fatalidad Seleccionar ecuación con respecto al fluido Ajuste del sistema de detección y mitigación


ÁREA AFECTADA Consecuencias tóxicas

Tipo de material contenido RBI considera al HF, Cl, NH3, H2S Tasa y tipo de emisión Duración de la emisión. Máximo 1 hora Área afectada de curvas Ácidos y cáusticos poseen juego especial de

curvas


COSTO RELATIVO Consecuencias Ambientales Consecuencias Financieras


ÁREA AFECTADA POR CONSECUENCIAS INFLAMABLES


ÁREA AFECTADA POR CONSECUENCIAS TÓXICAS


ÁREA AFECTADA POR EMISIÓN DE TOLUENO


DETERMINACIÓN DE LA PROBABILIDAD DE FALLA Frecuencia genérica de falla Factor de modificación del equipo

Módulo técnico Universal Mecánico Proceso

Factor del sistema de administración


IDENTIFICACIÓN DEL DETERIORO Y MODOS DE FALLAS

Reducción de espesor Fisuras por corrosión bajo esfuerzos Deterioro de propiedades metalúrgicas y

ambientales Deterioro de propiedades mecánicas


MÓDULO TÉCNICO Si no existen mecanismos de daños, el

subfactor de módulo técnico es de –2 La norma API 581, en sus Apéndices F al N tiene

desarrollados los módulos técnicos para mecanismos de falla típica de los equipos


Factor de evaluación del sistema de administración Integridad Mecánica: Todos los empleados

envueltos en el mantenimiento y la inspección de los equipos están capacitados para las desviaciones del proceso y sus peligros

FACTOR DE EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE ADMINISTRACIÓN


MÓDULO TÉCNICO


FACTOR DE MODIFICACIÓN DEL EQUIPO

Módulo técnico: 0.5

Universal: 1 Mecánico: -1 Proceso: Tanques 1 al 7 = -3.5. Tanques 8 y 9 = 0.5


FRECUENCIA AJUSTADA DE LOS TANQUES


ÍNDICE DE RIESGOS DEL TANQUE 2 CON XILENO


FALLAS ENCONTRADAS Pintura deteriorada Tapas corroídas Cordones de soldaduras Silletas de soporte no poseen placa de desgaste Tanque Nº 7 con fuga del sistema de enfriamiento Corrosión localizada en el Tanque Nº 8 Separación entre tanques Distancia entre tanques y muros de contención.


ACONDICIONAMIENTOS RECOMENDADOS Colocar sello asfáltico en las silletas Instalar placas de desgaste Controlar el proceso de llenado Reparar soldaduras defectuosas Reparar tapas corroídas Reemplazar la pintura Evitar fugas del sistema de enfriamiento Eliminar el contacto entre escalera y tanque N° 8 Remplazar válvulas defectuosas Separar los tanques de acuerdo a la norma IRI Ubicar muros de contención a una distancia igual o mayor a la altura de los tanques.

CONCLUSIONES Provee una visión real del estado de los componentes e identifica los mecanismos de daños

Integra los END con las políticas de calidad

Se enfoca en la importancia en que la gerencia presta atención a los componentes y a la integridad de las operaciones

La determinación del riesgo se basa en aspectos estadísticos que evalúan la efectividad de la inspección

Se identifica las áreas afectadas por cada componente y se logra reducir el impacto esperado.

RECOMENDACIONES Debería ser aplicado en las compañías ecuatorianas que utilizan sustancias inflamables o tóxicas, para disminuir las perdidas económicas por fallas de equipos.

Modelar las consecuencias tóxicas de sustancias no consideradas

Creación de organismo de control que verifique su correcta aplicación

Poseer base de datos de inspecciones anteriores

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