TAREA 5 - G4-MSST413 y MGIR413 - MODELACIÓN POR ALOHA “ANÁLISIS DE RIESGOS DE UN TANQUE DE GAS LICUADO DE PETROLEO EN UN SISTEMA DOMÉSTICO” - Carlos Julio La Mota D.

 

                                                  

UNIVERSIDAD DUCENS

PLAYA DEL CARMEN – MÉXICO

 

MAESTRÍA EN GESTIÓN INTEGRAL DEL RIESGO

DESASTRES – INDUSTRIAL – MEDIO AMBIENTE

 

CÁTEDRA: G4-MSST413 y MGIR413

ANALISIS DE RIESGO II

DOCENTE: MAGISTER OCTAVIO ALBORES SOL

 

MAESTRANTE: CARLOS JULIO LA MOTA DÁVILA

GUAYAQUIL - ECUADOR

 

TAREA 5 – MODELACIÓN POR “ALOHA”

“ANÁLISIS DE RIESGOS DE UN TANQUE DE GAS LICUADO DE PETROLEO EN UN SISTEMA DOMÉSTICO”

 

ANÁLISIS DE RIESGOS DE UN TANQUE DE GAS LICUADO DE PETROLEO EN UN SISTEMA DOMÉSTICO

1.                  Definición “What if”

What if? es una técnica cualitativa de identificación de riesgos que se aplica en las industrias Química, Farmacéutica y Petróleo y Gas (tanto en fase de explotación como en refino) y consiste en plantear preguntas direccionadas hacia cualquier condición no normal del diseño de la instalación u operación.

Es un método muy flexible y creativo, que se suele utilizar como alternativa al HAZOP. Su ámbito de aplicación es muy amplio, no existe ninguna limitación en cuanto a las áreas que pueden abarcar las preguntas, se puede usar en cualquier ámbito que sea de interés de estudio, como seguridad eléctrica, protección contra incendios, seguridad personal, etc.

Los objetivos que persigue este método son:

·         Identificar los eventos que pueden provocar accidentes de gran importancia.

·         Aumentar la operatividad de las instalaciones industriales.

·         Identificar de una forma efectiva todas las condiciones y las situaciones que tengan un carácter peligroso más probable, ya que puede ser el producto de aplicar controles inadecuados.

·         Aportar diferentes sugerencias necesarias para poder iniciar un proceso operativo disminuyendo el riesgo que puede generar la instalación.

El What If se utiliza en proyectos de instalación y plantas en operación y es muy común en propuestas de cambios en instalaciones, así como en cualquier modificación de proyectos de menor entidad o en procesos de bajo nivel de riesgo. Mediante su aplicación se cuestiona el resultado de la presencia de sucesos indeseados que pueden provocar consecuencias adversas dentro de un proceso o de una planta

Para poder aplicar con éxito esta técnica es imprescindible conocer el sistema o la operación sobre la que se va a trabajar para diseñar el cuestionario más conveniente. Las cuestiones se formulan normalmente por un equipo de dos o tres personas especialistas en las diferentes áreas, que previamente han estudiado la documentación detallada de la planta, del proceso, de los procedimientos y posibles entrevistas con personal de operación.

Es un método menos estructurado que el HAZOP, por lo que su aplicación es más sencilla, sin embargo, su exhaustividad depende más del conocimiento y experiencia del personal que lo aplica. El equipo multidisciplinario de TEMA tiene una vasta experiencia en la utilización de esta técnica.

El resultado del trabajo será un listado de posibles escenarios incidentales, sus consecuencias y las posibles soluciones para la reducción del riesgo.

2.                  Conversor de GLP de litro a kilos

Es importante conocer cuál es la densidad que tiene el GLP, la CRE (Comisión Reguladora de Energía) establece que la densidad promedio a nivel nacional equivale a 0.540 kilogramos por litro, sabiendo esto, sabremos lo que puede contener nuestro tanque o cilindro de gas. Algo muy importante que debemos saber es que un litro de gas no es igual a un kilo de gas, no pesan lo mismo. Esto es, un litro de GLP pesa 0.540 Kg, o bien, 1/2 Kg. Por lo tanto, 1 Kilo de gas es equivalente a 1.850 litros aproximadamente.

3.                  Caso práctico: Análisis de riesgo por método “what if” de tanque estacionario de GLP de 100 litros (54 kilos) de un condominio de 4 departamentos

Se toma como ejemplo para este ejercicio, el sistema estacionario de un tanque de GLP de 54 kg (100 l), por lo que tal como indica el gráfico asociado a la norma se considera la tabla incluida en la Figura 3, del cual se aplica una matríz What If…?

Figura 1. Tanque estacionario de GLP de 54 kilos para uso doméstico

Figura 2. Instalación y desplazamiento de tanque estacionario de GLP

Figura 3. Ubicación y distancia de tanque estacionario de GLP

Figura 4. Matriz What if

1.                  Definición “HAZOP”

El Análisis de Peligros y Operabilidad (HAZOP) es una técnica de gestión de riesgos que se utiliza para identificar los peligros potenciales y los defectos funcionales de los sistemas existentes o previstos de la planta. El HAZOP, también conocido como estudio HAZOP o análisis HAZOP, se utiliza principalmente para explorar riesgos y funciones operativas complejas en plantas de procesamiento químico y en plantas nucleares, de agua, de aguas residuales y de tratamiento.

 

Plantilla HAZOP

Una plantilla HAZOP se utiliza para identificar los riesgos en el diseño, procedimiento u operación de una planta.

El uso de esta plantilla permite llevar a cabo un estudio HAZOP cuando se pueda:

·         Enumerar múltiples escenarios para una variedad de desviaciones a estudiar.

·         Identificar los puntos críticos de seguridad y mejora de su diseño, sistema o proceso.

·         Capturar las pruebas fotográficas de los peligros de riesgo y las oportunidades de mejora.

·         Proporcionar salvaguardias actuales que eviten el riesgo y los fallos operativos.

·         Asignar acciones y notificar al personal en tiempo real.

 

El objetivo de la metodología HAZOP

Dado que el HAZOP se basa en el supuesto de que los peligros se producen porque los elementos de diseño y funcionamiento pueden desviarse de su intención original, su objetivo es reducir el riesgo y garantizar la seguridad de los trabajadores en los entornos de las plantas.

 

¿Qué es un estudio HAZOP?

Un estudio HAZOP, o HAZOPS, es realizado por un equipo interdisciplinario de expertos que incluye ingenieros, químicos, gerentes de instalaciones y oficiales de seguridad para identificar los riesgos de procedimiento, los peligros del proceso y los defectos de diseño.

 

Se discuten las posibles desviaciones y se plantean diferentes escenarios en los que el sistema o el proceso podría fallar. A continuación, el equipo puede proponer recomendaciones de salvaguardias y mejoras para reducir el riesgo de que se produzcan los peligros identificados y los fallos operativos.

 

¿Cómo realizar un estudio HAZOP?

Un estudio HAZOP evalúa principalmente las tres partes siguientes del funcionamiento de una planta:

Paso 1: Diseño

Evaluar la capacidad del diseño para cumplir su función prevista e identificar sus puntos débiles, por ejemplo, la composición del reactor químico discontinuo.

Paso 2: Entorno físico

Evaluar el entorno en el que funcionará el sistema o el diseño y asegurarse de que es ideal, por ejemplo, ¿hay espacio suficiente para que el reactor químico discontinuo funcione como está previsto?

Paso 3: Procedimiento

Evaluar los controles de ingeniería como la automatización, la secuencia de pasos, las interacciones humanas, por ejemplo, los pasos para producir la concentración química objetivo.

 

SISTEMA DE GLP EN USO DOMESTICO

El sistema centralizado de uso de GLP para uso doméstico debe ser regularizado por la Dirección Nacional de Hidrocarburos; a su vez, para la instalación del mismo debe de cumplir ciertos reglamentos y exigencia en la implementación de Normas y procedimientos, como lo son:

·         Norma INEN 2260: INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES PARA USO RESIDENCIAL, COMERCIAL E INDUSTRIAL. REQUISITOS

·         Norma INEN 2266: TRANSPORTE, ETIQUETADO, ALMACENAMIENTO Y MANEJO DEMATERIALES PELIGROSOS. REQUISITOS

·         Norma INEN 2288: PRODUCTOS QUÍMICOS INDUSTRIALES PELIGROSOS. ETIQUETADO DE PRECAUCIÓN. REQUISITOS

·         Norma INEN.ISO 3864: SÍMBOLOS GRÁFICOS. COLORES DE SEGURIDAD Y SEÑALES DE SEGURIDAD

·         Norma INEN 024: TRANSPORTE, ALMACENAMIENTO, ENVASADO Y DISTRIBUCIÓN DE GAS LICUADO DE PETROLEO (GLP) EN CILINDROS Y TANQUES.

·         Norma INEN 675: PRODUCTOS DERIVADOS DE PETRÓLEO. GAS LICUADO DE PETRÓLEO (GLP). REQUISITOS

·         Norma INEN-NEC-SE-IG 26-11: CAPÍTULO 11: INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES PARA USO RESIDENCIAL, COMERCIAL E INDUSTRIAL. REQUISITOS

·         Norma NFPA 704: Identificación De Peligros En Materiales De Respuesta Ante Emergencias

 

A continuación, se expone la Plantilla Matríz de Análisis HAZOP acorde al sistema de GLP doméstico, producto del ejercicio:

Figura 5. Matríz HAZOP

Figura 6. Sistema doméstico de GLP estacionario

Figura 7. Señaléticas empleadas en sistemas estacionarios de GLP

Modelación ALOHA

Este ejercicio del Sistema de GLP doméstico de 54kg (100 litros), nos permite integrar información para modelación de un posible suceso de fallo en una válvula que me origine una pérdida de contenido con el escenario reflejado en los gráficos del sistema ALOHA, en conjunto con la sincronización de la Plataforma georeferencial Google Earth.

DATOS DEL EJEMPLO

SITE DATA:

   Location: GUAYAQUIL, ECUADOR

   Building Air Exchanges Per Hour: 0.24 (sheltered single storied)

   Time: February 13, 2022  1733 hours ST (using computer's clock)

 

 CHEMICAL DATA:

   Chemical Name: BUTANE

   CAS Number: 106-97-8                   Molecular Weight: 58.12 g/mol

   AEGL-1 (60 min): 5500 ppm   AEGL-2 (60 min): 17000 ppm   AEGL-3 (60 min): 53000 ppm

   LEL: 16000 ppm     UEL: 84000 ppm

   Ambient Boiling Point: -0.5° C

   Vapor Pressure at Ambient Temperature: greater than 1 atm

   Ambient Saturation Concentration: 1,000,000 ppm or 100.0%

 

 ATMOSPHERIC DATA: (MANUAL INPUT OF DATA)

   Wind: 0.46 meters/second from SE at 3 meters

   Ground Roughness: urban or forest      Cloud Cover: 5 tenths

   Air Temperature: 25° C                

   Stability Class: F (user override)

   No Inversion Height                    Relative Humidity: 70%

 

 SOURCE STRENGTH:

   Leak from short pipe or valve in vertical cylindrical tank

   Flammable chemical is burning as it escapes from tank

   Tank Diameter: .4 meters               Tank Length: .8 meters

   Tank Volume: 101 liters

   Tank contains liquid                   Internal Temperature: 25° C

   Chemical Mass in Tank: 46.2 kilograms

   Tank is 80% full

   Circular Opening Diameter: 2 centimeters

   Opening is 80 centimeters from tank bottom

   Max Flame Length: 7 meters             Burn Duration: 1 minute

   Max Burn Rate: 46.8 kilograms/min

   Total Amount Burned: 41.6 kilograms

   Note: The chemical escaped from the tank and burned as a jet fire.

 

 THREAT ZONE:

   Threat Modeled: Thermal radiation from jet fire

   Red   : 10 meters --- (10.0 kW/(sq m) = potentially lethal within 60 sec)

   Orange: 11 meters --- (5.0 kW/(sq m) = 2nd degree burns within 60 sec)

   Yellow: 18 meters --- (2.0 kW/(sq m) = pain within 60 sec)

Figura 8. Detalle ALOHA del sistema de GLP doméstico

Figura 9. Sector geográfico de la tarea

Figura 10. Gráfico de zonas de amenaza

Figura 11. Sistema de GLP doméstico

Figura 12. Threat Zone

Bibliografía

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Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN., (2008). Reglamento técnico ecuatoriano: RTE INEN 024:2008 Transporte, almacenamiento, envasado y distribución de gas licuado de petróleo (GLP) en cilindros y tanques. INEN: Quito.

Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN., (2013). Norma técnica ecuatoriana: NTE INEN-ISO 3864-1:2013 Símbolos gráficos, colores de seguridad y señales de seguridad. INEN: Quito.

Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN., (2014). Código de práctica ecuatoriano: CPE INEN-NEC-SE-IG 26-11 Capítulo 11 Instalaciones de gases combustibles para uso residencial, comercial e industrial, requisitos. INEN: Quito.

Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN., (2015). Norma técnica ecuatoriana: NTE INEN 2260 Instalaciones de gases combustibles para uso residencial, comercial e industrial, requisitos. INEN: Quito.

Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN., (2017). Norma técnica ecuatoriana: NTE INEN 675 Productos derivados de petróleo, gas licuado de petróleo (GLP), requisitos. INEN: Quito.

Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN., (2017). Norma técnica ecuatoriana: NTE INEN 2266 Transporte, etiquetado, almacenamiento y manejo de materiales peligrosos, requisitos. INEN: Quito.

Instituto Ecuatoriano de Seguridad Social, IESS., (2012). Norma INEN 2288 Productos químicos industriales peligrosos, etiquetado de precaución, requisitos. IESS: Quito.

SafetyCulture (2022). Plantilla HASOP: Identificar los peligros y desviaciones en el entorno de la planta utilizando una plantilla HAZOP. Consultado el 06 de febrero de 2022. Recuperado de: https://safetyculture.com/es/listas-de-verificacion/metodologia-hazop/.

Maestrante: Carlos Julio La Mota Dávila                                              Maestría en Gestión Integral del Riesgo – Universidad DUCENS