Analise de Riscos - RCaldeira

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Metodologias de Análise de

Riscos

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Metodologias de Análise de Riscos

• Metodologia aplicada:

– Identificação de perigos

» Caracterização de Fontes de risco internas » Caracterização de Fontes de risco externas » Análise da perigosidade das substâncias » Análise histórica de acidentes

» Metodologias de Identificação de Perigos :

• Índices de Risco Geral (Mond / DOW) • Análise Hazop

• Listas de Verificação (Check-List’s) • Árvores de Falhas

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Metodologias de Análise de Riscos

• Metodologia aplicada:

– Análise de cenários de acidente » Selecção de Acontecimentos » Tempos de Fuga de Produto » Árvores de Acontecimentos – Avaliação de consequências

» Efeitos Físicos, Químicos e Ambientais

» Efeitos sobre outras Instalações ou Estabelecimentos (Efeito Dominó) – Hierarquização de riscos (Matriz de Risco)

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Metodologias de Análise de Riscos

• Fontes de Risco Internas

– Linhas de transporte – Bombas e Compressores – Zonas de carga e descarga – Armazenagem

– Equipamentos de processo – Serviços gerais (utilidades)

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Metodologias de Análise de Riscos

• Fontes de Risco Externas

– Instalações Adjacentes – Riscos Naturais

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Metodologias de Análise de Riscos

• Análise da Perigosidade das substâncias manuseadas

– Classificação por categoria de perigosidade » Inflamáveis / explosivas

» Comburentes » Tóxicas

» Perigosas para o ambiente

– Análise das respectivas propriedades físico-químicas

O

F+ / F

T+ / T

N

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• Análise histórica de acidentes

– Tem por objectivo estudar e analisar acidentes com o fim de identificar situações de risco (causas e consequências) que podem ocorrer na instalação em estudo.

– Efectua-se uma análise do histórico específico de acidentes ocorridos com as substâncias químicas perigosas classificadas em processos e equipamentos similares aos que se encontram na instalação analisada.

– Baseada na Base de Dados MHIDAS ("Major Hazards Incident Data Service"), base de dados de reconhecido prestígio pertencente ao "Health and Safety Executive. Safety and Reliability Directorate" da "United Kingdom Atomic Energy Authority".

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Metodologias de Análise de Riscos

• Análise histórica de acidentes

– A pesquisa na Base de Dados pode ser efectuada por: » Substâncias perigosas

» Actividades: Armazenagem, cargas/descargas de produto, processos » Combinações de ambas

– O resultado são conjuntos de registos com diversos campos, entre os quais estão:

• Tipo de Acidente • Causa do Acidente

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• Análise histórica de acidentes

– Resultados da Base de Dados MHIDAS:

» Universo de 707 acidentes até Outubro de 2004

0 20 40 60 80 100

PROCESSO ARMAZENAGEM CARGA E DESCARGA

(%)

Acidentes por Actividade

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• Resultados da Base de Dados MHIDAS:

Metodologias de Análise de Riscos

Acidentes em equipamentos 7% 14% 3% 8% 38% 4% 26% BOMBAGEM TUBAGENS PERMUTADORES FORNOS RECIPIENTES DE PROCESSO

RECIPIENTES DE ARMAZENAGEM A PRESSAO RECIPIENTES DE ARMAZENAGEM ATMOSÉRICO

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• Resultados da Base de Dados MHIDAS:

Metodologias de Análise de Riscos

Acidentes por Causas

36% 34% 27% 2% 1% MECANICAS EXTERNAS HUMANAS IMPACTOS

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• Resultados da Base de Dados MHIDAS:

Metodologias de Análise de Riscos

Acidentes por consequências

52% 26% 8% 12% 1% 1%

INCÊNDIO EXPLOSÃO FUGA INSTANTÂNEA FUGA BLEVE/FIREBAL NUVEM DE GÁS

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Metodologias de Análise de Riscos

• Índices de Mond

– Esta técnica desenvolvida pela IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES PLC., permite estimar a perigosidade de diferentes instalações, devido às substâncias manuseadas e às condições operativas e de segurança existentes;

– Permite estabelecer um “ranking” entre instalações do mesmo estabelecimento;

– Com base nos seus resultados, definem-se as secções que representam maior risco, do ponto de vista de acidentes grave.

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Etapas do Método dos Índices de Mond

Dividir a instala

Dividir a instalaçção em unidadesão em unidades

Analisar cada unidade

Calcular o Factor da Calcular o Factor da Substância dominante Substância dominante Calcular os Factores de Calcular os Factores de Penaliza

Penalizaççãoão Calcular os

Calcular os ÍÍndices de Riscondices de Risco

Determinar os

Determinar os ÍÍndices de ndices de Risco Finais

Risco Finais

Rever os dados de entrada

Calcular os Factores de

Bonifica

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• Listas de Verificação (Check-list’s)

– Identificação de perigos de actividades consideradas como simples: (armazenagem e carga/descarga de produtos)

– Identificação de riscos simples, através de perguntas que são respondidas afirmativamente em caso de perigo identificado ou negativamente em caso de perigo não detectado. Em colunas sucessivas incluem-se as medidas que a instalação possui ou deve implementar para evitar ou reduzir o perigo

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Metodologias de Análise de Riscos

• Análise HAZOP

– O HAZOP constitui uma ferramenta muito útil para determinados perigos que apresentam as instalações por desvios nas variáveis de processo.

– Com o desenvolvimento de HAZOP’S, identificam-se os perigos que podem apresentar as Unidades Processuais, como consequência de diferentes falhas ou anomalias.

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• Análise de Cenários de Acidente

– A Selecção de Acontecimentos iniciadores de acidentes é baseada na

análise dos seguintes elementos:

» Perigosidade de substâncias » Análise Histórica de Acidentes » Análise Hazop

» Etc.

– Uma vez identificadas as actividades, os equipamentos implicados, bem

como as causas que podem conduzir a Perdas de Contenção de produto, seleccionam-se os acontecimentos iniciadores de acidentes mais significativos

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Metodologias de Análise de Riscos

• Análise de Cenários de acidente

– Alguns critérios para estimar Tempos de Fuga de produtos:

Tipo de acidentes Tempo máximo até isolamento da fuga Justificação Acidente de rotura de

tanques/recipientes _esvazeamentoaté total

Não se considera possível a interrupção do derrame. Além disso, uma vez que as consequências alcançam toda a superfície da bacia de retenção, são praticamente independentes da quantidade de produto libertado

Acidentes de fugas em equipamentos de processo e tubagem

Até 10 min Valor estimado segundo referência[1] para intervenções onde se detecta a falha na sala de controlo e o operador actua mediante uma botoneira.

Acidentes com fugas em carga/descarga de Veículo Cisterna (rotura mangueiras)

Até 1 min Presença de motoristas / operadores junto dos postos de carga e descarga de Veículos Cisterna, perto das botoneiras de emergência e/ou válvulas de corte

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Metodologias de Análise de Riscos

• Avaliação de Consequências de Cenários de acidente

– Evolução das Consequências baseadas em Árvores de Acontecimentos – Possibilidade de ocorrência determinada através de:

» Probabilidade base de ocorrência obtida de referências bibliográficas:

• Loss prevention in the process industries. Hazard identification, Assessment and control. Frank P. Lees, 2nd edition, 1996, Great Britain.

• Guidelines for quantitative risk assessment “Purple Book”, report CPR 18E , Committee for the Prevention of Disasters, 1999, Netherlands.

» Probabilidade dos cenários acidentais (em função da Árvore de Acontecimentos)

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Metodologias de Análise de Riscos

• Análise de Consequências – Valores Limite para:

– Efeitos Térmicos, Mecânicos e Químicos (Tóxicos):

AEGL-1 AEGL-2

AEGL-3

Toxicidade (ppm)

efeitos após 30 min. ou 60 min.

30

100

300 Sobrepressão (mbar)

4

12.5

37.5 Radiação Térmica (kW/m

2

₎

Zona 3

Zona 2

Zona 1

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Metodologias de Análise de Riscos

• Análise de Consequências

– Efeitos Químicos (Tóxicos): AEGL - “Acute Exposure Guideline Levels”

» AEGL-1: concentração a/ ou acima da qual se prevê que a população

geral, incluindo indivíduos susceptíveis mas excluindo os

hipersusceptíveis, pode experimentar irritação, se que haja efeitos a longo prazo sérios ou irreversíveis

» AEGL-2: concentração a/ou acima da qual se prevê que a população geral, incluindo indivíduos susceptíveis mas excluindo os hipersusceptíveis, pode experimentar efeitos a longo prazo sérios ou irreversíveis ou ver impedida a sua capacidade para escapar.

» AEGL-3: concentração a/ou acima da qual se prevê que a população geral, incluindo indivíduos susceptíveis mas excluindo os hipersusceptíveis, pode experimentar efeitos ameaçadores para a vida ou a morte.

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• Análise de Consequências

– Os cálculos realizados para alcance dos acidentes são realizados com o auxílio de programas informáticos:

» PHAST da DNV Technica » WHAZAN

– O programa PHAST encadeia os modelos em função das características do produto, das condições de fuga e das condições meteorológicas, dando resultados para as diferentes evoluções possíveis:

» Distâncias aos níveis de radiação, sobrepressão e concentrações tóxicas estabelecidos

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Metodologias de Análise de Riscos

• Análise de Consequências

– Condições Meteorológicas utilizadas nos cálculos de Efeitos Físicos:

» Categoria de estabilidade atmosférica (A – F) » Velocidade do Vento (m/s)

» Temperatura atmosférica (ºC / K) » Humidade Relativa (%)

» Os Cenários de Acidentes entram em linha de conta com as condições meteorológicas médias e extremas, para determinar quais as mais desfavoráveis:

» vento fraco (velocidade mais baixa) e atmosfera estável » vento forte (velocidade mais elevada) e atmosfera instável » Etc.

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Metodologias de Análise de Riscos

• Determinação das consequências

Categorias de Consequências (Gravidade)

Definição Qualitativa Definição Quantitativa (Segundo maiores alcances dos efeitos definidos para cada cenário) * 1 Leve Na própria instalação 2 Menor Outras instalações 3 Sério Exterior estabelecimento 4 Muito Sério _{Exterior estabelecimento}

áreas industriais

5 Grave _{Exterior estabelecimento} áreas residenciais

6 Catastrófico _{Exterior estabelecimento} áreas residenciais ampla população

* Para tóxico alcance AEGL2, para Jet, Poolfire, e Bleve alcance 4kW/m2_{, para} sobrepressão 30mbar, para flashfire alcance de LFL/2

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• Efeitos Dominó

– Fenómeno que ocorre quando os efeitos físicos gerados num acidente são capazes, por sua vez, de causar dano em equipamentos próximos, produzindo novas fugas e efeitos adversos incrementando portanto, os efeitos do acidente

– A extensão dos danos é tanto espacial (áreas não afectadas no acidente primário, agora são afectadas), como temporal (o acidente secundário afecta a mesma zona mas retardado no tempo)

– Os critérios para definir as zonas onde se podem produzir Efeitos Dominó são:

» Zonas de alcance para radiações superiores a 12.5 kW/m2_;

» Sobrepressões superiores a 0.3 bar;

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Metodologias de Análise de Riscos

• Efeitos Ambientais Adversos

– Metodologia baseada na norma UNE 150 008 EX Análise e Avaliação de

Risco Ambiental

– Depende dos seguintes factores:

» Quantidade da substância libertada - Q

» Sensibilidade do meio envolvente da instalação - M » Extensão da zona afectada - E

» Perigosidade da substância - P

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Metodologias de Análise de Riscos

• Efeitos Ambientais Adversos

– Avaliação Qualitativa da Gravidade sobre a envolvente natural

Insignificante < 5 Não relevante 5 a 8 Leve 8 a 11 Moderado 11 a 15 Grave 15 a 18 Crítico > 18 1 2 3 4 5 6

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Metodologias de Análise de Riscos

• Hierarquização de riscos – Matriz de Riscos

Frequência anual 1 10^-1 10^-2 10^-3 10^-4 10^-5 Valor Conse quências ÍNDICES A B C D E F 1 1 A1 B1 C1 D1 E1 F1 2 2 A2 B2 C2 D2 E2 F2 3 3 A3 B3 C3 D3 E3 F3 4 4 A4 B4 C4 D4 E4 F4 5 5 A5 B5 C5 D5 E5 F5 6 6 A6 B6 C6 D6 E6 F6

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Metodologias de Análise de Riscos

• Análise Quantitativa de Riscos

– Tem como finalidade avaliar os riscos que uma instalação gera tanto sobre o pessoal interno, como sobre outras pessoas que se encontram nas imediações da mesma

– O objectivo final da AQR é determinar o valor do risco originado por um acidente tecnológico, como resultado do produto da probabilidade de ocorrência do acidente por um dano associado ao mesmo. Neste tipo de Análise, o risco é expresso em termos de morte de pessoas

– Utiliza-se a metodologia estabelecida pelo AIChE (American Institute of Chemical Engineers) denominada CPQRA (Chemical Process Quantitative Risk Assessment)

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Metodologias de Análise de Riscos

• Análise Quantitativa de Riscos

– FASES DO ESTUDO

» Descrição do Sistema a analisar – identificação de pontos nevrálgicos e pontos de ignição

» Identificação de perigos e acidentes » Análises das frequências de acidentes

» Análises das consequências dos acidentes – cálculo de vulnerabilidade

• a metodologia Probit, que determina a probabilidade de um dano (ou percentagem de pessoas afectadas) em função das doses de radiação recebida[1], dependendo do nível de radiação e do tempo de exposição [1] TNO The Netherland Organisation of applied Scientific Research CPR 16E Methods for the Determination of Possible

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Metodologias de Análise de Riscos

• Análise Quantitativa de Riscos

– FASES DO ESTUDO

» Cálculo dos valores de Risco

– A AQR é realizada com o apoio de uma aplicação informático QUANTO®, desenvolvida pelo ITSEMAP.

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Metodologias de Análise de Riscos

• Análise Quantitativa de Riscos

– Determinam-se os seguintes valores de risco:

» Risco Individual: ao qual uma pessoa fica exposta, podendo considerar-se como o “risco num local específico” ou como “risco específico individual”. O primeiro é o risco de morte para uma pessoa num determinado lugar, calculado da seguinte forma:

Probabilidade de uma pessoa morrer num local determinado *

Frequência do acidente =

Risco num local específico

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Metodologias de Análise de Riscos

• Análise Quantitativa de Riscos

– Risco Individual - representado sob a forma de Linhas de Isorrisco, que representam os locais onde as pessoas estão expostas a um determinado valor de risco.

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Metodologias de Análise de Riscos

• Análise Quantitativa de Riscos

» Risco Social: valor do risco de um determinado grupo de pessoas, expresso através das seguintes formas:

• PLL (Potential Loss of Life): mais utilizado em actividades off-shore, é definido como a média de mortes por ano, como consequência da realização de certa actividade. A sua expressão é o somatório dos produtos das frequências de cada um dos acidentes possíveis pelo número esperado de mortes em cada acidente.

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Metodologias de Análise de Riscos

• Análise Quantitativa de Riscos

» Risco Social: valor do risco de um determinado grupo de pessoas, expresso através das seguintes formas:

• Curvas f-N: Esta forma de expressar o Risco de Grupo representa a frequência estimada (f) de acidentes que podem causar N ou mais mortos. Este valor é normalmente mais utilizado em instalações on-shore, ao contrário do PLL que se utiliza mais em industrias off-shore.

• Os valores de risco calculados, para a instalação analisada, podem ser comparados com valores de riscos absolutos (valores regulamentados pelos governos ou próprios internos de companhias, principalmente, multinacionais). Se o valor calculado supera o valor tomado como referência, é necessária uma redução do risco.

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Metodologias de Análise de Riscos

• Análise Quantitativa de Riscos

– Risco Social Risco Social (Frequência de acidentes com_{N ou mais vítimas)}

Critério HSC 1,E-07 1,E-06 1,E-05 1,E-04 1,E-03 1,E-02 1,E-01 1,E+00 1 10 Vítimas (N) Fr e q uênc ia ( f)

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...apostamos no desenvolvimento sustentável da nossa actividade e na dos nossos clientes.