UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE ESCOLA DE ENGENHARIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
LABORATÓRIO DE TECNOLOGIA, GESTÃO DE NEGÓCIOS E MEIO AMBIENTE MESTRADO EM SISTEMAS DE GESTÃO
MÁRCIO VINICIOS PEREIRA MUNIZ
ANÁLISE CRÍTICA DA CONTRIBUIÇÃO DA TÉCNICA LOPA NA GESTÃO DE SEGURANÇA DE PROCESSO NA INDÚSTRIA
Niterói 2016
MÁRCIO VINICIOS PEREIRA MUNIZ
ANÁLISE CRÍTICA DA CONTRIBUIÇÃO DA TÉCNICA LOPA NA GESTÃO DE SEGURANÇA DE PROCESSO NA INDÚSTRIA
Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado em Sistemas de Gestão da Universidade Federal Fluminense como requisito parcial para obtenção do Grau de Mestre em Sistemas de Gestão. Área de Concentração: Organizações e Estratégia. Linha de Pesquisa: Sistema de Gestão de
Segurança
Orientador:
PROF. GILSON BRITO ALVES LIMA, D.SC.
Niterói 2016
MÁRCIO VINICIOS PEREIRA MUNIZ
ANÁLISE CRÍTICA DA CONTRIBUIÇÃO DA TÉCNICA LOPA NA GESTÃO DE SEGURANÇA DE PROCESSO NA INDÚSTRIA
Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado em Sistemas de Gestão da Universidade Federal Fluminense como requisito parcial para obtenção do Grau de Mestre em Sistemas de Gestão. Área de Concentração: Organizações e Estratégia. Linha de Pesquisa: Sistema de Gestão de
Segurança
Aprovado em 18/03/2016.
BANCA EXAMINADORA:
________________________________________ Prof. Gilson Brito Alves Lima, D. Sc.
Universidade Federal Fluminense
________________________________________
Prof. Rubens Huamanchumo Gutierrez, D. Sc.
Universidade Federal Fluminense
________________________________________ Prof. Julio Nichioka, D. Sc.
AGRADECIMENTOS
Primeiramente, agradeço a Deus, pela sabedoria e determinação concedida para que eu chegasse a esta etapa.
Agradeço também a meus familiares, amigos e colegas de trabalho pelo incentivo recebido e pelas palavras de apoio.
Finalizo agradecendo ao Prof. Gilson Brito Alves Lima, D.Sc. que aceitou a laboriosa função de orientador e a cumpriu com mérito.
RESUMO
O objetivo da presente dissertação é desenvolver uma análise crítica da contribuição da metodologia LOPA para a gestão de segurança de processo na indústria e perpetuar sua aplicação. Como modelo metodológico, utilizou-se a pesquisa bibliográfica e a pesquisa exploratória, através de um questionário aplicado. Utilizaram-se os resultados do questionário para avaliar o perfil dos respondentes, testou-se a confiabilidade interna das escalas do questionário através da utilização do alfa de Cronbach e executou-se um modelo de triangulação a luz do referencial teórico, dos resultados do questionário e da experiência e dos conhecimentos teóricos do pesquisador. Como resultados, detectou-se a baixa disponibilidade de estudos guiados pela comunidade científica internacional que efetivamente relacionem a utilização da metodologia LOPA com a gestão de segurança de processos, confirmou-se o baixo nível de difusão do conhecimento e de utilização da metodologia LOPA e detectou-se a alta relevância de inclusão da metodologia em um sistema de gestão de segurança de processos. As confiabilidades internas calculadas para os clusters do questionário obtiveram classificação alta e muito alta.
Palavras-chave: LOPA. Camadas de Proteção. Segurança de Processos. Gestão. Análise de Risco.
ABSTRACT
The main goal of this Dissertation is develop a critical analysis of the LOPA methodology contribution to the Process Safety Management in the Industry and to disseminate the LOPA. The Dissertation methodological model included a Bibliographical Research and an Exploratory Research (Through a survey applied, mainly, to the process safety professionals. The Dissertation tested the internal reliability of the survey scales (Through the Cronbach alfa tool), evaluated the survey participants profile and used a triangulation model considering the theoretical framework, the survey results and the experience and theoretical knowledge of the researcher. The Results detected the low availability of studies guided by international scientific community that effectively connect the methodology LOPA with Process Safety Management, the low level of dissemination of knowledge and the low utilization frequency of methodology LOPA and detected the high significance of LOPA inclusion in a Process Safety Management System. The internal reliability values calculated to the survey clusters obtained high and very high classification.
SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO 1 1.1. FORMULAÇÃO DA SITUAÇÃO-PROBLEMA 4 1.2. OBJETIVOS 5 1.2.1. Objetivo geral 5 1.2.2. Objetivos específicos 5 1.3. QUESTÕES DA PESQUISA 6 1.4. IMPORTÂNCIA DO ESTUDO 7 1.5. DELIMITAÇÃO DO ESTUDO 8 1.6. ORGANIZAÇÃO DO ESTUDO 8 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 9 2.1. ANÁLISES DE RISCOS 9
2.2. GERENCIAMENTO DE SEGURANÇA DE PROCESSOS 11
2.2.1. Process Safety Management – OSHA 11
2.2.2. Guidelines for Risk Based Process Safety - CCPS 13
2.2.2.1. Identificação de Perigos e Avaliação dos Riscos 16
2.3. METODOLOGIAS DE ANÁLISE DE RISCOS 18
2.3.1. Análises Qualitativas 25
2.3.1.1. HAZID/ APR/ APP 25
2.3.1.2. HAZOP 28 2.3.1.3. WHAT IF 30 2.3.1.4. FMEA 31 2.3.1.5. BOW-TIE 32 2.3.2. Análises Semiquantitativas 34 2.3.2.1. LOPA 34
2.3.2.1.2. Etapas de execução da Metodologia LOPA 39 2.3.2.1.3. Benefícios e Limitações da Metodologia LOPA 46 2.3.2.1.4. Fatores para implementação da metodologia LOPA em uma organização 47
2.3.2.1.5. Integração do HAZOP com LOPA 48
2.3.3. Análises Quantitativas 49
2.3.3.1. Árvore de Falhas 49
2.3.3.2. Árvore de Eventos 50
2.3.3.3. AQR 51
2.3.4. Critérios para decisão da metodologia para análises de riscos 54
2.4. ESTUDO BIBLIOMÉTRICO DO TEMA DA PESQUISA 56
3. METODOLOGIA DA PESQUISA 62
3.1. ABORDAGEM METODOLÓGICA 62
3.2. PESQUISA BIBLIOGRÁFICA 64
3.3. PESQUISA EXPLORATÓRIA 65
3.3.1. RELAÇÃO QUESTÕES DA PESQUISA X CLUSTERS X
QUESTÕES DO SURVEY 67
3.3.2. Universo/População e Amostra 69
3.3.3. APLICAÇÃO DO QUESTIONÁRIO 70
4. ANÁLISE DOS RESULTADOS 71
4.1. ANÁLISE DA CONFIABILIDADE DA PESQUISA 71
4.2. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 73
4.3. TRIANGULAÇÃO DOS RESULTADOS 97
5. CONCLUSÕES 101
6. REFERÊNCIAS 104
GLOSSÁRIO 112
APÊNDICE A - ESTUDO BIBLIOMÉTRICO 115
APÊNDICE C – MATRIZES DE CÁLCULO DOS VALORES DE ALFA DE
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Planilha típica de APP/ APR/ HAZID 27
Figura 2 – Planilha típica de HAZOP 29
Figura 3 – Planilha típica de What If 30
Figura 4 – Planilha típica de FMEA 31
Figura 5 – Exemplo de Diagrama Bow-tie 33
Figura 6 - Exemplo de planilha de execução da metodologia LOPA 45
Figura 7 – Exemplo de Árvore de Falhas 50
Figura 8 – Exemplo de Árvore de Eventos 51
Figura 9 – Exemplo de Curvas de Risco Individual 52
Figura 10 – Exemplo de Gráfico de Risco Social 53
Figura 11 – Algoritmo para escolha da metodologia de análise de riscos 55
Figura 12 – Fases de execução da Pesquisa 63
Figura 13 – Etapas de elaboração de Estudo Bibliométrico 115
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 – Nível de difusão de conhecimento das metodologias de análise de riscos
77
Gráfico 2 – Nível de utilização das metodologias de análise de riscos 79
Gráfico 3 – Nível de difusão de conhecimento dos guias de Gestão de Segurança de Processo
81 Gráfico 4 – Nível de utilização dos guias de Gestão de Segurança de
Processo
83
Gráfico 5 – Grau de relevância dos benefícios da metodologia LOPA 85
Gráfico 6 – Grau de relevância das limitações da metodologia LOPA 86
Gráfico 7 – Nível de aplicabilidade da metodologia LOPA em relação aos principais seguimentos da indústria
88 Gráfico 8 – Nível de aplicabilidade das metodologias de identificação de
perigos prévias a execução da metodologia LOPA
89 Gráfico 9 – Grau de importância da implementação de um sistema de
Gestão de Segurança de Processo
90 Gráfico 10 – Grau de importância dos elementos para a Gestão de
Segurança de Processo
92 Gráfico 11 – Nível de correlação da metodologia LOPA com a Gestão de
Segurança de Processo
93 Gráfico 12 – Nível de contribuição da metodologia LOPA para a Gestão de
Segurança de Processo
94 Gráfico 13 – Nível de importância das contribuições da metodologia LOPA
para a Gestão de Segurança de Processo
95 Gráfico 14 – Nível de relevância da inclusão da metodologia LOPA para a
Gestão de Segurança de Processo
96 Gráfico 15 – Evolução ao longo do tempo do número de produções
científicas relacionados ao tema de pesquisa
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 – Questões de Pesquisa 6
Quadro 2 – Quadro de referencial teórico das principais metodologias de análise de riscos
20
Quadro 3 - Frequências para eventos iniciadores 40
Quadro 4 – Exemplo de critério de aceitabilidade de risco 41
Quadro 5 - Frequência de falha sob demanda para IPLs 42
Quadro 6 – Quadro de referencial teórico da Pesquisa 57
Quadro 7 – Relação entre as questões da pesquisa com os clusters e as questões do questionário
68 Quadro 8 – Relação entre coeficiente alfa de Cronbach e classificação de
confiabilidade
72 Quadro 9 - Valores de alfa de Cronbach e Níveis de confiabilidade
relacionados
72
Quadro 10 – Perfil do respondente 74
Quadro 11 – Nível de difusão de conhecimento das metodologias de análise de riscos
76
Quadro 12 – Nível de utilização das metodologias de análise de riscos 78
Quadro 13 – Nível de difusão de conhecimento dos guias de Gestão de Segurança de Processo
81 Quadro 14 – Nível de utilização dos guias de Gestão de Segurança de
Processo
82
Quadro 15– Grau de relevância dos benefícios da metodologia LOPA 84
Quadro 16 – Grau de relevância das limitações da metodologia LOPA 86
Quadro 17 – Nível de aplicabilidade da metodologia LOPA em relação aos principais seguimentos da indústria
87 Quadro 18 – Nível de aplicabilidade das metodologias de identificação de
perigos prévias a execução da metodologia LOPA
89 Quadro 19 – Grau de importância dos elementos para a Gestão de
Segurança de Processo
91 Quadro 20 – Nível de importância das contribuições da metodologia LOPA
para a Gestão de Segurança de Processo
Quadro 21 – Número de produções científicas por estratégia de pesquisa e por base
117 Quadro 22 – Número de produções científicas por periódico e por base de
pesquisa
117
LISTA DE ABREVIATURAS
AICHE - American Institute for Chemical Engineers
ANP - Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis APP - Análise Preliminar de Perigos
APR - Análise Preliminar de Riscos AQR - Análise Quantitativa de Riscos BPCS – Basic Process Control System
CAPES – Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CCPS – Center for Chemical Process Safety
FMEA - Failure Modes and Effects Analysis GCPS - Global Congress on Process Safety HAZID - Hazard Identification
HAZOP - Hazard and Operability Analysis HIRA - Hazard Identification and Risk Analysis HSE - Health and Safety Executive
IPL - Independent Protection Layer LOPA - Layer of Protection Analysis
OSHA - Occupational Safety and Health Administration P&ID - Piping and Instrumentation Diagram
PSM - Process Safety Management RBPS - Risk Based Process Safety SIL - Safety Integrity Level
1
1. INTRODUÇÃO
O contexto dinâmico da gestão de mudança (Tecnologia, Processo, Pessoas), a crescente complexidade da indústria, as demandas por projetos novos e os exponenciais requerimentos das entidades regulatórias têm exigido que as empresas aprimorem seus processos de análise e gerenciamento de riscos, garantindo que sua gestão de segurança de processo, estratégias e controles sejam suficientes para evitar acidentes.
Nas últimas quatro décadas, a indústria tem exigido e desenvolvido abordagens e modelos para a identificação de perigos e prevenção de falhas com potencial de gerar perdas humanas, materiais e ambientais. Estas abordagens envolvem o aprimoramento tecnológico de medidas que controlam os perigos (LEES, 1996). A partir dos meados dos anos 60, já era possível, através de indicadores, diferenciar o desempenho de segurança de processo das empresas. Esta diferença de desempenho podia ser atribuída aos distintos modelos ou formas de gerenciamento seguidas pelas empresas (LEES, 1996).
Após a ocorrência de inúmeros acidentes que causaram impactos devastadores a algumas empresas, como por exemplo, o desastre de Flixborough e o desastre de Piper Alpha, a indústria começou a gerar relatórios e guias que ressaltavam a importância de um eficaz sistema de gerenciamento de segurança de processo através de importantes associações como HSE - Health and Safety Executive e CCPS.
Alguns dos principais guias para gerenciamento de segurança de processo com significativa relevância e abrangência internacional são o PSM - Process Safety Management (desenvolvido pela entidade OSHA - Occupational Safety and Health Administration) e o RBPS - Risk Based Process Safety (desenvolvido pela entidade CCPS – Center for Chemical Process Safety).
Os modelos internacionais de Gestão de Segurança de Processos PSM e RBPS foram criados para auxiliar na identificação e organização de elementos críticos e ações para maximizar a segurança dos processos de uma instalação.
Um gerenciamento de segurança de processo eficaz envolve uma série de elementos como pessoal competente, gestão de procedimentos, cultura de segurança, conhecimento do processo, gestão de mudança, atendimento a padrões e códigos de segurança, entres outros. Um dos principais elementos que deve ser considerado por qualquer sistema de gestão de segurança de processos é a identificação e gerenciamento de perigos e riscos.
Os modelos PSM e RBPS consideram o elemento Identificação e Análise de Riscos como crítico para a Gestão de Segurança de Processos (SOUZA, 2013). Este elemento é um dos mais importantes para a Gestão de Segurança, pois atua como ponto de partida para a aplicação do modelo de Gestão. Através dele, é possível identificar e priorizar os principais perigos e riscos presentes em uma instalação de modo que apenas sejam gastos recursos e energia onde seja realmente importante. Este elemento auxilia as empresas a identificar e utilizar as análises de riscos mais apropriadas para serem aplicadas no caso a ser estudado.
Alguns gestores de empresas tendem a acreditar que custos com segurança de processo são gastos extras que poderiam ser poupados. Esta é uma visão ultrapassada e Lees (1996) e Hans (2000) ressaltam os custos dos acidentes que envolvem perdas materiais com impactos financeiros diretos às empresas e danos pessoais e ambientais que geram multas e impactos devastadores à imagem da empresa. Estes custos, quando comparados com os custos da implementação de medidas para controle dos perigos, são significativamente maiores.
As empresas, mesmo reconhecendo a importância dos investimentos relacionados à segurança, buscam processos de análise de riscos que possuam uma relação de custo-benefício favorável, ou seja, que possam ser aplicados em um tempo relativamente curto e com alta eficácia.
As metodologias para identificação e gerenciamento de riscos podem ser dividas em três categorias: análises qualitativas, análises semiquantitativas e análises quantitativas (CENTER FOR CHEMICAL PROCESS SAFETY, 2001; CENTER FOR CHEMICAL PROCESS SAFETY, 2007; MARHAVILAS; KOULOURIOTIS; GEMENI, 2011).
3
Métodos qualitativos em muitos casos não fornecem informações suficientes para classificar os riscos e para determinar se as proteções são suficientes ou não (FIRST, 2010). Técnicas de identificação de perigos ou de desvios em uma unidade, processo ou sistema são essenciais como ponto de partida para uma gestão de riscos eficaz. Essas metodologias contemplam a inclusão de medidas preventivas e mitigadoras denominadas salvaguardas e a proposição de recomendações (em caso das salvaguardas não serem suficientes). Porém esse julgamento é baseado apenas na experiência da equipe participante da análise e é muito comum a ocorrência de dois tipos de problemas: análises excessivas e análises insuficientes.
Análises excessivas contemplam a proposição de recomendações desnecessárias, pois as salvaguardas existentes já seriam suficientes, representando um desperdício de recursos, complicador extremo nesta nova era de aproveitamento de recursos (PASMAN, 2000). Análises insuficientes significam que, em determinados casos, as barreiras não eram suficientes e deveriam ser propostas medidas adicionais, mas apenas a experiência da equipe não foi suficiente para perceber a insuficiência das barreiras e a necessidade de recomendações.
Os métodos quantitativos, eventualmente, podem ser demasiados e excessivos, gastando mais recursos do que realmente seria necessário. (SUMMERS, 2003). Nesse contexto, surge a Análise das Camadas de Proteção (do inglês Layer of Protection Analysis – LOPA) como uma eficiente metodologia semiquantitativa usada para determinar a eficácia das camadas de proteção independentes e para garantir que o risco alcance um critério aceitável. Através da aplicação da metodologia LOPA, soluciona-se os pontos negativos dos métodos qualitativos e quantitativos.
A técnica é usada adicionalmente a métodos qualitativos de identificação de perigos e desvios, eliminando a subjetividade desses métodos a um menor custo comparado a uma técnica quantitativa de risco (SUMMERS, 2003). Portanto, na presente dissertação, realiza-se uma avaliação crítica das contribuições da aplicação da metodologia LOPA para a gestão de segurança de processos, perpetuando ainda mais a aplicação da técnica, principalmente no cenário brasileiro.
1.1. FORMULAÇÃO DA SITUAÇÃO-PROBLEMA
Análises de Riscos são frequentemente usadas pelas empresas durante novos projetos e durante modificação de projetos existentes. A maioria dos métodos utilizados pelas empresas é qualitativa e não fornece informações suficientes para classificar os riscos e para determinar se as proteções são suficientes ou não (FIRST, 2010). Os métodos quantitativos, para muitos casos, podem ser demasiados e excessivos, gastando mais recursos do que realmente seria necessário.
Em alguns casos, a ausência de estudos de riscos ou a desadequada aplicação de uma metodologia pode deixar de evitar que alguns acidentes ocorram.
Em Longford em Victoria, Austrália, um grande acidente envolvendo incêndio e explosão ocorreu em instalações de processamento de gás em 1998, deixando dois funcionários mortos e oito feridos. Segundo Center for Chemical Process Safety (2007), um estudo de risco, se corretamente aplicado, poderia ter identificado as causas do acidente e as proteções que seriam suficientes para evitá-lo.
Em 2001, a Plataforma semisubmersível da Petrobras, P-36, afundou deixando 11 mortos e um prejuízo irreparável para a empresa. Center for Chemical Process Safety (2008a) menciona que um estudo de risco, caso fosse adequadamente aplicado, avaliaria se as proteções eram suficientes e também poderia ter evitado o acidente.
A metodologia LOPA, quando aplicada adicionalmente a uma técnica qualitativa, permite uma classificação de riscos mais precisa e uma avaliação da necessidade de medidas adicionais mais compacta. Portanto a metodologia pode fornecer contribuições significantes para a gestão de segurança de processo na indústria que demandam uma avaliação mais detalhada.
Com base nos fatos expostos, o problema de pesquisa da presente dissertação é analisar se a contribuição da metodologia de análise de riscos semiquantitativa denominada LOPA para a gestão de segurança de processos justifica a inclusão do LOPA nos sistemas de gestão de segurança de processos na indústria. (CENTER FOR CHEMICAL PROCESS SAFETY, 2007; HSE, 2009; BRIDGES; CHASTAIN; MURPHY, 2009; CHAMPION; STUDY, 2009; MYERS, 2013).
5
1.2. OBJETIVOS 1.2.1. Objetivo geral
O objetivo geral da presente dissertação é desenvolver um estudo da metodologia LOPA buscando realizar uma análise crítica da sua contribuição para a gestão de segurança de processos na indústria.
1.2.2. Objetivos específicos
Como objetivos específicos, a dissertação busca:
• Levantar os principais achados de estudos correlatos ao tema de forma a permitir o entendimento do estado-da-arte da metodologia LOPA, suas aplicações e suas contribuições para a gestão de segurança de processos; • Avaliar o nível de difusão do conhecimento e de utilização de sistemas de
gestão de segurança de processos - PSM e RBPS, da metodologia LOPA e de outras metodologias de análises de riscos por profissionais da área de segurança;
• Analisar a relevância de benefícios e limitações da metodologia LOPA;
• Avaliar o nível de aplicabilidade da metodologia LOPA, considerando os principais segmentos da indústria relacionados à segurança de processo e analisar a aplicabilidade das principais metodologias preliminares ao LOPA para identificação de cenários;
• Entender a importância da implementação de um sistema de gestão de segurança de processos, avaliar a importância de cada elemento dessa gestão e analisar o nível de correlação da metodologia LOPA com a gestão de segurança de processo;
• Analisar o nível de contribuição e a importância de cada contribuição da metodologia de análise de riscos LOPA para a Gestão de Segurança de Processo;
• Averiguar a relevância da inclusão da metodologia LOPA nos Sistemas de Gestão de Segurança de Processo das empresas.
1.3. QUESTÕES DA PESQUISA
O quadro 1 a seguir relaciona as questões da pesquisa com os objetivos da pesquisa.
Quadro 1 – Questões de Pesquisa Situação
Problema Objetivo Geral Objetivos Específicos Questões da Pesquisa
A maioria dos métodos utilizados pelas empresas é qualitativa e não fornece informações suficientes para classificar os riscos e para determinar se as proteções são suficientes. Em alguns casos, a ausência de estudos de riscos ou a aplicação de uma metodologia desadequada ou insuficiente pode deixar de evitar que alguns acidentes ocorram. Desenvolver um Estudo da metodologia LOPA, buscando realizar uma análise crítica de sua contribuição para a gestão de segurança de processo na indústria. Levantar os principais achados de estudos correlatos ao tema da pesquisa de forma a permitir o entendimento do estado-da-arte da metodologia LOPA, suas aplicações e suas contribuições para a gestão de segurança de processos.
O que os autores da comunidade científica internacional têm escrito sobre LOPA e suas
contribuições para a gestão de segurança de
processos?
Avaliar o nível de difusão do conhecimento (popularidade) e de utilização de sistemas de gestão de segurança de processos - PSM e RBPS, da metodologia LOPA e de outras metodologias de análises de riscos por profissionais da área de segurança.
Qual é a percepção do nível de difusão do conhecimento na indústria de sistemas de gestão de segurança de processos - PSM e RBPS, da metodologia LOPA e de outras metodologias de análises de riscos?
Qual é a percepção do nível de utilização pela indústria de sistemas de gestão de segurança de processos - PSM e RBPS, da metodologia LOPA e de outras metodologias de análises de riscos? Analisar a relevância de benefícios e limitações da metodologia LOPA
Qual é o nível de relevância dos benefícios e limitações da metodologia LOPA? Avaliar o nível de aplicabilidade da metodologia LOPA considerando os principais segmentos da indústria relacionados à segurança de processo e as principais metodologias preliminares para identificação de cenários prévia à aplicação do LOPA. Qual é o nível de aplicabilidade da metodologia para os principais segmentos da indústria relacionados à segurança de processo? Qual é o nível de
aplicabilidade das principais metodologias de
identificação de cenários preliminares à aplicação da metodologia LOPA?
7
Quadro 1 – Questões de Pesquisa (cont.) Situação
Problema Objetivo Geral Objetivos Específicos Questões da Pesquisa Entender a importância da
implementação de um sistema de gestão de segurança de processos, a importância dos principais elementos deste sistema gestão e o nível de correlação da metodologia LOPA com o sistema de gestão de segurança.
Qual é a importância da implementação de um sistema de gestão de segurança de processos e de cada elemento desta gestão?
Qual é o nível de correlação da metodologia LOPA com a gestão de segurança de processos? Analisar o nível de contribuição e a importância de cada contribuição da metodologia de análise de riscos LOPA para a Gestão de Segurança de Processo.
Qual é o nível de
contribuição da metodologia LOPA para a gestão de segurança de processos e a importância de cada contribuição?
Averiguar a relevância da inclusão da metodologia LOPA nos sistemas de gestão de segurança de processo das empresas.
Qual é a relevância da inclusão da metodologia LOPA na gestão de segurança de processos? Fonte: O Autor, 2015. 1.4. IMPORTÂNCIA DO ESTUDO
A presente dissertação possui contribuições que podem ser divididas em duas vertentes: acadêmica e aplicada.
A contribuição acadêmica apresenta-se através da consolidação do conhecimento sobre o aprimoramento da Gestão de Segurança de Processos na indústria através da aplicação da metodologia LOPA, solidificando também os conceitos sobre a aplicação da metodologia.
A contribuição técnica é proveniente, principalmente, do mapeamento das situações de aplicação da metodologia na indústria, da consolidação da utilização da metodologia LOPA como ferramenta contribuinte do aprimoramento da gestão de segurança de processo (possibilitando a dispersão da metodologia para o mercado brasileiro) e da identificação de uma estimativa do nível de dispersão e utilização da metodologia LOPA pelos profissionais da área de segurança (confirmando a necessidade de divulgação da técnica).
Ambas as vertentes são ressaltadas pela aparente carência de estudos relacionados à análise da aplicação da técnica no âmbito brasileiro, identificada através de pesquisa ao portal CAPES.
1.5. DELIMITAÇÃO DO ESTUDO
Devido aos extensos campos de aplicação das metodologias de análise de riscos, o presente Estudo limitou-se no estudo da metodologia LOPA em unidades e processos industriais buscando concentrar-se apenas na segurança de processo, propriamente dita, evitando mencionar segurança ocupacional, patrimonial e análises de riscos financeiras e econômicas.
1.6. ORGANIZAÇÃO DO ESTUDO
A presente pesquisa está seccionada em seis capítulos. No capítulo 1, introduz-se e contextualiza-se o tema da pesquisa, fundamenta-se a situação problema, definem-se os objetivos gerais e específicos, levantam-definem-se as questões da pesquisa e define-se a importância e a delimitação do Estudo.
No Capítulo 2, realiza-se a fundamentação teórica da Pesquisa, buscando apresentar os principais achados dos estudos correlatos com o tema da Pesquisa através de quadro de referencial teórico. Busca-se também embasar o tema da Pesquisa através do detalhamento dos principais guias de gerenciamento de segurança de processo, PSM e RBPS, e das principais metodologias de análise de riscos, solidificando com maiores detalhes os conceitos relacionados à metodologia LOPA.
No Capítulo 3, desenvolve-se a metodologia da pesquisa, enfatizando o detalhamento do instrumento de coleta de dados.
No Capítulo 4, apresenta-se a análise da confiabilidade interna dos clusters do questionário, a análise dos resultados do questionário e a triangulação entre a pesquisa bibliográfica, os resultados do questionário e os conhecimentos/ experiência do autor.
O Capítulo 5 apresenta as conclusões oriundas da Dissertação. No Capítulo 6, são apresentadas as referências da Pesquisa.
9
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Neste capítulo, inicialmente, apresenta-se uma introdução sobre análises de riscos e, em seguida, desenvolve-se o embasamento teórico da pesquisa, detalhando os conceitos e os estudos sobre os guias de gerenciamento de segurança de processo: PSM e RBPS. O capítulo apresenta conceitos e estudos sobre as metodologias de análises de riscos, comparando-os e ressaltando os conceitos e aplicação da metodologia LOPA. Adicionalmente, neste capítulo, apresenta-se um Estudo Bibliométrico relacionado ao tema da Pesquisa.
2.1. ANÁLISES DE RISCOS
A indústria possui processos cujos sistemas e tecnologias associados podem falhar, representando perigos com potencial impacto aos empregados, à comunidade vizinha e ao meio ambiente.
O Center for Chemical Process Safety (2000) define perigos como características inerentes a um sistema, processo, material ou atividade com potencial para causar danos. Os perigos, quando liberados, podem desencadear cenários acidentais cujos produtos da classificação de severidade e probabilidade são chamados de riscos. A Associação Brasileira de Normas Técnicas (2009) define risco como efeito das incertezas nos objetivos, sendo expresso em termos de uma combinação de consequências de um evento e a probabilidade de ocorrência associada. Para a presente dissertação, os objetivos estão relacionados apenas à segurança de processo.
As empresas devem se esforçar ao máximo para minimizar os riscos que seus processos oferecem. Para garantir um controle de riscos satisfatório é necessário identificar e compreender os perigos e riscos.
As análises de riscos são ferramentas para identificar, compreender e tratar os riscos de um determinado processo ou sistema. Através destas análises, busca-se compreender as causas críveis de um cenário, as consequências de interesse e as proteções para evitar ou mitigar a ocorrência de um cenário acidental.
O principal objetivo da realização de uma análise de riscos é verificar quais processos de uma determinada instalação industrial são toleráveis e quais necessitam de medidas adicionais para redução dos riscos. As análises de riscos devem ser conduzidas de forma estruturada, racional e lógica e são essenciais para a gestão de segurança da empresa (BALMFORTH; GADD; KEELEY, 2004; GEMENI; KOULOURIOTIS; MARHAVILAS, 2011).
Dependendo da perspectiva dos riscos, existem inúmeras abordagens para avaliação dos riscos. A severidade, a probabilidade e o risco podem ser interpretados de forma qualitativa ou quantitativa (ERICSON, 2005).
Os métodos de análises de riscos são realizados não só para garantir a segurança do projeto e operação de um sistema, mas também para adequar as proteções. Por isso as análises de riscos são consideradas a base do gerenciamento de segurança de processos (ARNALDOS et al., 2011a).
As vantagens de utilizar análises de riscos como parte de sistemas de gerenciamento de segurança de processos incluem (CENTER FOR CHEMICAL PROCESS SAFETY, 2009):
• Fornecimento de um processo claro e critérios concisos para tomada de decisões do gerenciamento de segurança de processos que são racionalmente determinadas e não resultados de decisões arbitrárias;
• Fornecimento de uma base para priorizar os recursos a serem alocados para minimizar os riscos da empresa;
• Auxiliar na avaliação dos benefícios relativos das alternativas para redução de riscos e;
• Ajudar a definir os níveis da organização que devem ser responsáveis por tomar as decisões que afetam os riscos (decisões relacionadas a maiores riscos devem ser feitas pelos níveis mais altos).
11
2.2. GERENCIAMENTO DE SEGURANÇA DE PROCESSOS
A gestão de segurança de processos tem desempenhado um papel fundamental na prevenção e mitigação de acidentes na indústria e tem evoluído principalmente devido a demandas de órgãos e entidades ambientais, da sociedade e das próprias empresas em evitar acidentes.
Ao longo dos anos, foram criados alguns guias para gerenciamento de segurança de processos, entre eles, a Diretriz de Seveso criada pela comunidade europeia em 1982, o Process Safety Management publicado pela OSHA em 1992 nos EUA, e o Risk Based Process Safety publicado pelo CCPS em 2007 nos EUA (SOUZA, 2013; AZIZ et al., 2014; MARKOWSKI, 2005). Esta pesquisa tratará apenas dos guias PSM e RBPS, embasando com mais ênfase o guia RBPS.
2.2.1. Process Safety Management – OSHA
Devido a ocorrência de diversos acidentes na indústria envolvendo produtos químicos altamente perigosos, em 1992, OSHA publicou em registro federal americano a norma “Padrão de Gerenciamento de Segurança de Processo de Produtos Químicos Altamente Perigosos”, do inglês “Process Safety Management of Highly Hazardous Chemicals”, que contém requerimentos para garantir segurança e saúde das pessoas onde há processos com produtos químicos altamente perigosos. A Norma é mundialmente utilizada e é baseada em 14 elementos que procuram otimizar a segurança de processo de uma instalação (U.S. OCCUPATIONAL SAFETY & HEALTH ADMINISTRATION, 1992; MOSTIA JR., 2009):
1. Envolvimento dos empregados;
2. Conhecimento sobre segurança de processo; 3. Identificação dos perigos de processo;
4. Integridade mecânica;
5. Gerenciamento de Mudanças; 6. Planos de emergência;
8. Contratados;
9. Treinamento e capacitação; 10. Auditorias;
11. Confidencialidade;
12. Revisão de segurança pré-operacional; 13. Permissão de trabalho;
14. Investigação de incidentes;
Segundo o Center for Chemical Process Safety (1994), os principais benefícios da aplicação do PSM são:
• Redução de custos ao implementar novos sistemas durante fase de projeto contraposto com a implementação durante fase de operação;
• Redução do tempo de parada de processo, pois aprimora a manutenção dos equipamentos;
• Redução dos custos com manutenção, pois a manutenção preventiva possui menores custos comparados com a manutenção de equipamentos que já estão danificados;
• Aumento da satisfação do cliente devido aos baixos custos de manutenção e aos menores tempos de parada do processo permitirem uma redução de custos, maior qualidade do produto, menor tempo de entrega, etc.
• Aumento do prestígio da reputação da empresa perante a indústria devido aos indicadores favoráveis de saúde, segurança e meio ambiente que estimulam maiores investimentos na empresa.
As metodologias de identificação e gerenciamento de perigos e riscos estão inseridas dentro do elemento “Identificação dos perigos de processo”. A norma da OSHA explicita através deste elemento que a metodologia de análise de risco escolhida deve ser apropriada à complexidade do processo e deve identificar, avaliar e controlar os perigos envolvidos. As análises devem ser atualizadas e revalidadas periodicamente segundo a norma (CENTER FOR CHEMICAL PROCESS SAFETY, 1994).
13
2.2.2. Guidelines for Risk Based Process Safety - CCPS
O PSM tem sido aplicado pelas empresas desde 1992. Em 2007, a CCPS criou o Guia de Segurança de Processo baseado em Risco (do inglês Guidelines for Risk-Based Process Safety) com o objetivo de aprimorar, implementar e manter atividades de gerenciamento de segurança de processo.
A ferramenta de gestão Segurança de Processo Baseada em Risco foi criada para ser a nova geração do Gerenciamento de Segurança de Processos. Os criadores da ferramenta acreditavam que, apesar do PSM ter reduzido acidentes maiores e ter aprimorado o desempenho de segurança de processo em parte das indústrias que o aplicavam, investigação de acidentes e auditorias, ainda continuavam identificando sistemas de gerenciamento de segurança frágeis e problemas gerenciais crônicos, muitas vezes relacionados à cultura de segurança omissa. Estes fatores indicavam uma estagnação do desempenho do PSM, portanto, o guia RBPS agregou mais elementos à gestão de segurança de processos para promover excelência desta classe de gerenciamento (CENTER FOR CHEMICAL PROCESS SAFETY, 2007; FRANK, 2007).
A cultura de segurança da empresa é essencial para o processamento dos resultados gerados nas análises de riscos. Uma cultura de segurança frágil pode levar a alta gerência a desconsiderar ou a adiar demasiadamente a implementação de recomendações determinadas como importantes pela equipe executora da análise. Adicionalmente, uma cultura de segurança frágil não disponibiliza os profissionais necessários para participação da análise de risco devido a prioridades operacionais, prejudicando a qualidade e efetividade da análise. Outra questão envolvendo uma cultura de segurança frágil é que as empresas não divulgam os resultados das análises de riscos, não permitindo que os trabalhadores tomem conhecimento dos riscos que estão expostos (CENTER FOR CHEMICAL PROCESS SAFETY, 2007).
O guia RBPS promoveu novos elementos de segurança de processo, desenvolveu novas tarefas para os elementos de segurança de processo e expôs novas maneiras de aprimorar a gestão de segurança de processo.
A filosofia da ferramenta prediz que a gestão de segurança de processos deve priorizar os maiores riscos e perigos, portanto, a empresa deve identificá-los para investir mais recursos no tratamento dos mesmos. Este fator permite que os recursos limitados das empresas possam ser distribuídos entre o aprimoramento da segurança de processo e o aumento de desempenho da produção (CENTER FOR CHEMICAL PROCESS SAFETY, 2007).
A ferramenta indica que as ações para aprimorar a segurança de processo de uma indústria devem basear-se principalmente no conhecimento das instalações pelos funcionários, no entendimento das atividades de segurança e no entendimento da influência da cultura de segurança na gestão de segurança de processos. O uso de medidas de efetividade é aconselhável para acompanhar o desenvolvimento da produção perante a utilização da gestão de segurança de processos de excelência. Adicionalmente, o Guia menciona quatro pilares preventivos para sustentação da segurança de processos da empresa: Comprometimento com a segurança de processos, Entendimento dos Perigos e Riscos, Gerenciamento dos Riscos e Aprendendo com a Experiência (CENTER FOR CHEMICAL PROCESS SAFETY, 2007).
O pilar Comprometimento com a Segurança de Processos garante que a força de trabalho, convencida de que a empresa apoia a segurança como um valor fundamental, realize suas atividades corretamente, na hora exata, mesmo quando não está sob supervisão.
O pilar Entendimento de Perigos e Riscos é o ponto de partida para o Guia. A partir deste pilar, a empresa pode identificar os pontos críticos e realizar a distribuição dos recursos da forma mais efetiva.
O pilar Gerenciamento de Riscos engloba a execução de grande parte das tarefas propostas pelo Guia. Este pilar proporciona a operação e a manutenção de forma íntegra das instalações e processos que possuem maior risco, inclusive em caso de mudanças. Adicionalmente, o pilar prepara a organização para mitigar e responder aos acidentes com potencial para ocorrer.
15
O pilar Aprendendo com a Experiência ressalta a utilização de métricas para medição de desempenho da aplicação do Guia RBPS como oportunidades de melhoria.
Através do empenho na aplicação e desenvolvimento destes quatro pilares, a empresa poderá aprimorar a segurança de processos e o desempenho operacional e diminuir a severidade e a frequência de ocorrência de acidentes.
Center for Chemical Process Safety (2007) afirma que, para que a aplicação do Guia seja mais efetiva, a empresa deverá integrar a gestão de segurança de processos com seus outros elementos de gestão como qualidade, saúde e meio ambiente. O Guia possui 20 elementos associados a estes quatro pilares que foram expandidos através da relevante experiência adquirida com a aplicação do PSM, melhores práticas da indústria e atualização dos padrões regulatórios mundiais. (BAUM; FAULK; PÉREZ, 2009; CENTER FOR CHEMICAL PROCESS SAFETY, 2007). Segundo Souza (2013), o RBPS possui seis elementos adicionais ao PSM. Os elementos que formam a base para cada pilar são listados a seguir:
Pilar n. 1 - Comprometimento com a Segurança de Processos. • Cultura de Segurança de Processos
• Atendimento a Normas e Padrões • Competência nos Processos Industriais • Envolvimento da Força de Trabalho • Relacionamento com Partes Interessadas Pilar n. 2 - Compreensão dos perigos e riscos
• Gestão do Conhecimento dos Processos
• Identificação de Perigos e Avaliação dos Riscos Pilar n. 3 - Gerenciamento dos riscos
• Procedimentos Operacionais • Práticas Seguras de Trabalho
• Integridade de Ativos e Confiabilidade • Gestão de Contratados
• Treinamento e Garantia de Desempenho • Gestão de Mudanças
• Prontidão Operacional (Pré-partida) • Condução de Operações
• Gestão de Emergências
Pilar n. 4 - Aprendendo com a experiência • Investigação de Incidentes
• Métricas • Auditorias
• Análise Crítica e Melhoria Contínua
O elemento diretamente relacionado ao tema da pesquisa é Identificação de Perigos e Avaliação dos Riscos que forma base para o Pilar n. 2 - Compreensão dos perigos e riscos.
2.2.2.1. Identificação de Perigos e Avaliação dos Riscos
Em Longford em Victoria, Austrália, um grande acidente envolvendo incêndio e explosão ocorreu nas instalações de processamento de gás em 1998, deixando dois funcionários mortos e oito feridos. Segundo Center for Chemical Process Safety (2007), um estudo de risco, se corretamente aplicado, poderia ter identificado as causas do acidente e as proteções que seriam suficientes para evitá-lo.
O elemento de Identificação de Perigos e Avaliação dos Riscos (do inglês Hazard Identification and Risk Analysis - HIRA) engloba as atividades que envolvem identificação e análise de riscos para verificar se os riscos estão consistentemente controlados dentro dos níveis permitidos pela organização.
Cada empresa determina qual é seu grau de tolerabilidade a diferentes níveis de risco. A organização deve ser extremamente cuidadosa para não gerar critérios de tolerabilidade frágeis ou excessivos. Critérios de tolerabilidade frágeis podem permitir que as empresas não possuam proteção devida a acidentes com danos significantes e critérios de tolerabilidade excessivos podem gerar uma importância demasiada a perigos e riscos menores, tornando os custos resultantes das medidas propostas nas análises de riscos inviáveis.
17
Center for Chemical Process Safety (2007) explicita a importância do elemento HIRA como ponto de partida para a gestão de segurança de processos e orienta que quanto mais cedo este elemento é utilizado, menores são os custos e mais eficiente será a segurança da instalação. Center for Chemical Process Safety (2007) afirma que o entendimento de risco desenvolvido para a instalação a partir dos estudos realizados relacionados ao elemento HIRA formam a base para outras atividades da gestão de segurança de processos da instalação.
Este elemento é essencial dentro do contexto da Gestão de Segurança de Processos Baseada em Risco, pois para serem gerenciados, os riscos devem ser primeiro, identificados. Os resultados das análises de riscos são, portanto, usados como suprimentos para os outros elementos do RBPS. Por exemplo, a partir da severidade e/ou frequência dos cenários acidentais identificados em um estudo de análise de riscos, pode-se selecionar os equipamentos e instrumentações que são críticos para serem tratados no elemento Integridade de Ativos e Confiabilidade. A partir da definição dos elementos críticos, é possível prever a melhor inspeção e período de manutenção preventiva para evitar falhas dos elementos (CALIXTO; LIMA; OLIVEIRA, 2014).
Procedimentos operacionais relacionados a cenários com severidade e/ou frequência alta também podem ser classificados como críticos e tratados no elemento Procedimentos Operacionais.
Segundo Baum; Faulk; Pérez (2009), o HIRA compreende as atividades envolvidas no levantamento dos principais perigos, na classificação de riscos e na determinação dos níveis de complexidade dos cenários acidentais. Baum; Faulk; Pérez (2009), adicionalmente, mencionam um processo de definição dos tipos de análises de riscos para fornecer análises suficientes sem desperdício de recursos. Esse processo contempla, inicialmente, uma identificação de perigos/ análise de riscos qualitativa. Posteriormente, caso haja cenários acidentais identificados muito complexos ou com consequências severas, realiza-se uma análise semiquantitativa que pode ser feita através da metodologia LOPA. Por fim, em caso dos cenários ainda serem muito complexos para realização de uma técnica semiquantitativa, avança-se para uma análise de riscos quantitativa.
Um dos principais fatores a serem considerados na implementação do elemento de Identificação de Perigos e Análises de Riscos é a escolha da metodologia correta (CENTER FOR CHEMICAL PROCESS SAFETY, 2007). A escolha de uma metodologia incorreta poderá omitir alguns perigos e riscos importantes para a instalação com potencial para se materializar em acidentes.
As análises devem ser compactas para evitar análises de riscos que gastem recursos excessivos, porém devem ser suficientes para garantir que não sejam frágeis.
Conforme se aumenta a complexidade e a precisão da análise, aumenta-se também o custo disponibilizado para a realização da análise.
2.3. METODOLOGIAS DE ANÁLISE DE RISCOS
As principais técnicas que podem ser utilizadas para identificação de perigos e análise dos riscos são divididas principalmente em três categorias: técnicas qualitativas, técnicas semiquantitativas (também podem ser mencionadas como técnicas híbridas) e técnicas quantitativas. As análises qualitativas envolvem identificação de perigos e processos de estimativa analíticos dos riscos, as técnicas semiquantitativas são metodologias que envolvem avaliações parcialmente quantitativas e as análises quantitativas de risco envolvem complexas relações matemáticas para cálculo de severidade, frequência e risco (CENTER FOR CHEMICAL PROCESS SAFETY, 2007; LEES, 1996; SMOLEN; SUMMERS; VOGTMANN, 2011; GEMENI; KOULOURIOTIS; MARHAVILAS, 2011).
A Análise de Perigo e Operabilidade (do inglês Hazard and Operability Analysis – HAZOP), a metodologia E Se? (do inglês What If), a Análise de Modos de Falha e Efeitos (do inglês Failure Modes and Effects Analysis – FMEA) e a metodologias Identificação de Perigos (do inglês Hazard Identification – HAZID)/ Análise Preliminar de Perigos – APP/ Análise Preliminar de Riscos são ferramentas simples de identificação de perigos e de classificação qualitativa dos riscos.
A metodologia LOPA é classificada como uma ferramenta semiquantitativa. Esta categoria é mais abrangente que as análises qualitativas, porém é menos complexa que a categoria das análises quantitativas.
19
Árvores de eventos, Árvores de falhas e Análises Quantitativas de Riscos - AQRs são classificadas como metodologias quantitativas.
Center for Chemical Process Safety (2001) estima que aproximadamente dez a vinte por cento dos cenários acidentais identificados por uma técnica qualitativa seguem para uma técnica semiquantitativa e apenas um por cento dos cenários segue para uma análise quantitativa. Portanto, a metodologia, idealmente, deve ser aplicada após uma análise qualitativa que permita que os cenários acidentais sejam identificados (SOCIETY OF PETROLEUM ENGINEERS, 2010).
Segundo Gemeni; Koulouriotis; Marhavilas (2011), dentre as publicações dos principais periódicos referentes às metodologias de análise de riscos publicadas entre 2000 e 2009, a maior proporção é referente às metodologias quantitativas, seguida pelas metodologias qualitativas e por último pelas metodologias híbridas. Os autores verificaram que no período avaliado houve um aumento significativo das publicações relacionadas às metodologias qualitativas e quantitativas, porém as publicações referentes às metodologias híbridas mantiveram-se baixas durante os anos.
O quadro a seguir representa um levantamento realizado para a presente pesquisa de algumas das mais relevantes publicações da comunidade científica internacional envolvendo as principais metodologias de análise de riscos.
Quadro 2 – Quadro de referencial teórico das principais metodologias de análise de riscos
Autor (es) Ano Tipo Ferramenta Assunto
KHAN; ABBASI 1997a Qualitativa HAZOP Nova abordagem do HAZOP que busca a
otimização da eficiência e eficácia através da utilização de uma base sólida de informações previamente selecionadas para a realização da metodologia.
KHAN; ABBASI 1997b Qualitativa HAZOP Apresentação de modelo matemático para
estimativa da duração de HAZOP com base em sua complexidade e capacidade.
JENSEN et al. 2010 Qualitativa HAZOP Apresentação de procedimento funcional para
o HAZOP com a utilização de ferramenta computacional de apoio que otimiza a eficiência da metodologia e a identificação de perigos potenciais em operações de segurança críticas.
CUI; ZHANG; ZHAO 2010 Qualitativa HAZOP Apresentação de ferramenta que integra os
Diagramas de Tubulação e Instrumentação (do inglês Piping and Instrumentation Diagrams - P&IDs) de uma Planta industrial e o HAZOP, extraindo automaticamente as informações relevantes dos P&IDs para o HAZOP, que permite economias de esforços, recursos e tempo.
PÉREZ-MARÍN;
RODRÍGUEZ-TORAL 2013 Qualitativa HAZOP Apresentação de padronização da metodologia HAZOP, modelo de relatório, critério de
tolerância de risco, resultados do HAZOP no México buscando a minimização de discrepâncias na utilização do método.
ALE et al. 2005 Qualitativa What If Método de Integração do What if com o HAZOP
e a Matriz de Risco para identificação de perigos e proposição de recomendações para evitar o efeito dominó.
SIVAPIRAKASAM; SURIANARAYANAN; SWAMINATHAN
2009 Qualitativa What If Utilização do What if para a identificação de
perigos em uma fábrica típica de fogos de artifícios devido a ineficiência de aplicação de métodos como HAZOP, FTA e FMEA para o segmento.
COLLINS 2013 Qualitativa What If Modelo de otimização da qualidade do What if
através da inserção dos modos de falhas e utilização de software para otimização de tempo.
COOPER et al. 2014 Qualitativa What If Comparação do uso do What if no
descomissionamento de uma planta nuclear com o uso de método cognitivo.
HO et al. 2002 Qualitativa FMEA Apresentação de abordagem Fuzzy para a
metodologia FMEA para otimização da metodologia.
21
Quadro 2 – Quadro de referencial teórico das principais metodologias de análise de riscos (cont.)
Autor (es) Ano Tipo Ferramenta Assunto
PRICE; TAYLOR 2002 Qualitativa FMEA Apresentação de abordagem FMEA com falhas
múltiplas simultâneas que considera a quantificação das falhas múltiplas para que a equipe possa julgar as combinações de falhas mais prováveis.
RHEE; ISHII 2003 Qualitativa FMEA Apresentação de abordagem de FMEA
baseado em custo que mede o risco em termos de custos e permite melhores escolhas das alternativas de projeto.
CASSANELI et al. 2006 Qualitativa FMEA Aplicação do FMEA seguido de uma
abordagem alternativa conhecida como Análise de Falhas para um sistema de controle de motor elétrico para um veículo específico para otimizar a eficiência do FMEA.
HE et al. 2011 Qualitativa FMEA Apresentação de abordagem FMEA com falhas
múltiplas simultâneas e expansão do conceito de RPN – Risk Priority Number atribuindo pesos para otimização da eficiência da metodologia e aprimorar a proposição de recomendações.
AMOR; BADREDDINE 2000 Qualitativa Bow-tie Apresentação da metodologia Bow-tie
considerando uma nova abordagem Bayesiana.
DIANOUS; FIÉVEZ 2006 Qualitativa Bow-tie Apresentação do Projeto ARAMIS que propõe
uma completa e eficiente forma de gerenciar análises de riscos através do uso dos Bow-ties para o claro entendimento de causas,
consequências, barreiras e de como os riscos estão sendo controlados pelas barreiras. CAUCHOIS;
CHEVREAU; WYBO 2006 Qualitativa Bow-tie Apresentação do Bow-tie como ferramenta difusora do conhecimento de segurança de
processo entre pessoal da planta. SADIQ; SHAHRIAR;
TESFAMARIAM 2011 Qualitativa Bow-tie Utilização da lógica fuzzy para cálculo de frequência dos cenários do Bow-tie para
remover a subjetividade do cálculo.
AMOR; BADREDDINE 2013 Qualitativa Bow-tie Nova abordagem Bayesiana para construir
Bow-ties utilizando dados reais.
GOWLAND 2006 Semiquantitativa LOPA Apresentação de abordagem do LOPA
adicional ao Bow-tie para verificar avaliação da suficiência das barreiras.
MANNAN; ROGERS;
YUN 2009 Semiquantitativa LOPA Apresentação de abordagem de LOPA com a estimativa Bayesiana para obter valores de
frequências para os cenários relacionados aos terminais de Gás Natural Liquefeito.
BRIDGES; CLARK 2010 Semiquantitativa LOPA Levantamento de problemas enfrentados na
aplicação do LOPA com proposição de formas de prevenção destes possíveis problemas e resumo dos benefícios obtidos pela indústria com o uso do LOPA.
Quadro 2 – Quadro de referencial teórico das principais metodologias de análise de riscos (cont.)
Autor (es) Ano Tipo Ferramenta Assunto
WASILESKIA;
HENSELWOOD 2011 Semiquantitativa LOPA Proposição de tratamentos alternativos para as camadas de proteção que normalmente são
empregadas no LOPA demonstrando seus impactos na aplicação do estudo.
ABDOU et al. 2012 Semiquantitativa LOPA Apresentação da abordagem fuzzy em cascata
da metodologia LOPA para tornar o cálculo de SIL mais preciso e mais confiável.
AMYOTTE et al. 2007 Quantitativa Árvore de
Falhas Apresentação de metodologia revisada de árvore de falhas computadorizada,
principalmente para tratamento de árvores grandes e complexas.
XUE; YANG; ZHENG 2009 Quantitativa Árvore de
Falhas Apresentação de sistema informacional de síntese de árvore de falhas (suporte
computacional) para otimização do tempo e da eficácia da construção de árvores de falhas. HELVACIOGLU;
MENTES 2011 Quantitativa Árvore de Falhas Apresentação de abordagem de árvore de falhas fuzzy para estimar mais eficazmente as
falhas humanas e operacionais em configurações de amarração. LINDHE; NORBERG;
ROSÉN 2012 Quantitativa Árvore de Falhas Apresentação de abordagem de árvore de falhas dinâmica para otimizar a utilização de
árvore de falhas para sistemas complexos.
CHEN; WANG; ZHANG 2013 Quantitativa Árvore de
Falhas Abordagem fuzzy em árvores de falhas com o objetivo de aumentar a precisão das
estimativas de dados para explosão/ incêndio em tanques de petróleo.
ALDEMIR et al. 2008 Quantitativa Árvore de
Eventos Apresentação de abordagem adaptada para árvore de eventos para acidentes severos com
o objetivo de minimizar os esforços manuais e computacionais de construção de árvores de eventos.
CHEN; HUANG; WANG 2001 Quantitativa Árvore de
Eventos Apresentação de método utilizando a lógica fuzzy para construção de árvores de eventos
na avaliação e integração de erros humanos.
JEONG et al. 2011 Quantitativa Árvore de
Eventos Apresentação de método de estimação de probabilidade de perigos de
descomissionamento de instalações nucleares utilizando lógica fuzzy e árvore de eventos. CASAL; ESPEJO;
VÍLCHEZ 2011 Quantitativa Árvore de Eventos Apresentação de árvores de eventos genéricas para eventos de perda de contenção
selecionadas na literatura e modificadas e associação destas árvores às propriedades de possíveis substâncias liberadas inflamáveis e tóxicas.
23
Quadro 2 – Quadro de referencial teórico das principais metodologias de análise de riscos (cont.)
Autor (es) Ano Tipo Ferramenta Assunto
TONON; YOU 2012 Quantitativa Árvore de
Eventos Apresentação de método para cálculo de probabilidade em árvore de eventos que
permite a utilização de probabilidades imprecisas e minimiza possíveis discordâncias entre diferentes métodos ou estratégias para cálculo de probabilidades.
BERG; FALCK;
SKRAMSTAD 2000 Quantitativa AQR Utilização da AQR no projeto de uma moderna plataforma offshore, incluindo ferramentas,
dados.
ACIKALIN 2009 Quantitativa AQR Apresentação de método para medir a eficácia
do gerenciamento de risco local e sua integração com a AQR.
BADARUDDIN et al. 2009 Quantitativa AQR Utilização de AQR com base no critério de
detecção de vazamento para o projeto de um duto submarino de óleo, verificando a necessidade de instalação de sistemas de detecção de vazamento.
BAIN et al. 2011 Quantitativa AQR Utilização de banco de frequências e métodos
de aplicação de fatores de modificação no cálculo de frequência em AQRs para tornar os estudos mais específicos e precisos.
ABDOLHAMIDZADEH et
al. 2013 Quantitativa AQR Utilização de AQR para verificação da tolerabilidade da instalação de uma nova planta
adjacente a uma existente.
Fonte: O Autor, 2015.
Considerando a metodologia HAZOP, percebe-se que as publicações estudadas envolvem, em sua maioria, abordagens para otimização e estimativa de esforços e tempo através das publicações de Khan; Abbasi (1997a), Khan; Abbasi (1997b), Jensen et al. (2010) e Cui; Zhang; Zhao (2010). A partir destes estudos, pode-se concluir que o HAZOP, por ser uma metodologia exaustiva e considerando a situação crescente de otimização de recursos da indústria atual, demanda pesquisas científicas para encontrar abordagens que otimizem a eficiência e a utilização do tempo durante aplicação da metodologia.
A partir da análise das publicações relacionadas à metodologia What If, percebe-se, através das publicações de Sivapirakasam; Surianarayanan; Swaminathan (2009) e Cooper et al. (2014), que a metodologia pode ser útil para aplicações mais específicas e complexas.
Analisando as publicações selecionadas relacionadas à metodologia FMEA, percebe-se, através das publicações de Ho et al. (2002), Price; Taylor (2002), Cassaneli et al. (2006) e He et al. (2011), que a metodologia pode ser aplicada com diferentes abordagens que representam oportunidades de melhorias na eficiência. A partir destas referências, pode-se notar a facilidade de flexibilidade, mutação e evolução da metodologia para a busca da otimização do processo de análise de riscos.
Considerando as publicações analisadas associadas à metodologia Bow-tie, percebe-se, através das publicações de Amor; Badreddine (2000), Sadiq; Shahriar; Tesfamariam (2011) e Amor; Badreddine (2013), a aplicação de conceitos atuais, como a lógica Fuzzy e da rede Bayesiana, para a evolução e otimização da metodologia, aproximando a metodologia com a situação real da indústria.
A partir da análise dos artigos relacionados à metodologia LOPA, percebe-se a evolução das formas de aplicação da metodologia que incluem a utilização do LOPA para complementar o Bow-tie e a integração dos conceitos atuais da lógica Fuzzy e da rede Bayesiana com a metodologia LOPA, apresentados, respectivamente, nos artigos de Gowland (2006), Abdou et al. (2012) e Mannan; Rogers; Yun (2009). Analisando as publicações relacionadas à metodologia Árvore de Falhas, nota-se a demanda por avanços computacionais para facilitar o uso da metodologia, através dos artigos de Amyotte et al. (2007) e Xue; Yang; Zheng (2009) e a utilização da lógica Fuzzy, para tornar mais precisos os dados utilizados pela metodologia através das publicações de Helvacioglu; Mentes (2011) e Chen; Wang; Zhang (2009).
Em relação aos artigos analisados referentes à metodologia Árvore de Eventos, nota-se a busca de Chen; Huang; Wang. (2001), Jeong et al. (2011) e Tonon; You (2012) por abordagens que forneçam resultados mais satisfatórios, principalmente através da incorporação do conceito atual da lógica Fuzzy à metodologia.
Através da análise dos artigos referentes à metodologia AQR, percebe-se a extensa gama de aplicações que a técnica pode atingir através dos artigos de Berg; Falck; Skramstad (2000), Acikalin (2009), Badaruddin et al. (2009) e Abdolhamidzad et al. (2013).
25
Ressalta-se que não se identificaram publicações relevantes associadas à metodologia Identificação de Perigos (do inglês Hazard Identification - HAZID). O termo quando buscado em bancos científicos direcionava a publicações que envolviam Identificação de Perigos de forma genérica, não ressaltando a metodologia HAZID, propriamente dita e de forma específica.
2.3.1. Análises Qualitativas
A seguir, são fundamentadas as principais metodologias qualitativas, semiquantitativas e quantitativas de análises de riscos.
2.3.1.1. HAZID/ APR/ APP
As metodologias HAZID, APR e APP possuem mesma estrutura e são usadas para levantar perigos em uma instalação industrial, principalmente nas fases iniciais da vida de um processo, em que há nenhuma ou pouca referência histórica de incidentes na instalação. Adicionalmente, as metodologias também podem ser usadas para analisar os perigos de grandes instalações já existentes ou para priorizar perigos com o intuito de utilizar metodologias mais extensivas apenas para as áreas da instalação que são realmente relevantes (CENTER FOR CHEMICAL PROCESS SAFETY, 2008b).
São métodos generalistas que buscam identificar as grandes fontes de energias que podem ser liberadas causando impactos negativos para a organização. Os métodos consistem basicamente em identificar os principais perigos de uma instalação e levantar suas causas, consequências e salvaguardas. As salvaguardas são dispositivos ou medidas que previnem ou mitigam a ocorrência de um cenário acidental. As salvaguardas podem influenciar a classificação de severidade, frequência e, consequentemente, risco.
A classificação de severidade, frequência e risco é obtida através de uma matriz de risco, normalmente, desenvolvida pelo sistema de gestão de segurança da empresa a realizar a análise. A classificação só é realizada no desenvolvimento da metodologia caso a empresa possua como objetivo a priorização dos riscos. A severidade representa o impacto ou a magnitude causada por um determinado cenário acidental, normalmente, às pessoas, meio ambiente, instalações ou reputação da empresa. A frequência é a probabilidade de ocorrência de um cenário acidental e o Risco é o produto entre a frequência e a severidade de um determinado cenário acidental.
Por fim, caso a equipe técnica que está realizando a análise avaliar que as salvaguardas não são suficientes para evitar/ mitigar os cenários acidentais, propõem-se recomendações com potencial para diminuir a severidade, a frequência e, consequentemente, o risco desses cenários.
A metodologia possui, normalmente, seus resultados apresentados em planilhas. A figura 1 a seguir representa uma planilha típica da metodologia.
27 F ig u ra 1 – P la n ilh a tí p ic a d e A P P / A P R / H A Z ID P er ig o C au sa s C o ns eq uê n ci as S ev er id a d e F re q u ên ci a R is co S a lv a g ua rd a R ec o m en d aç õ es P eq ue no va za m en to de G ás N at ur al F ur o pe qu en o no d ut o de vi do a co rr os ão in te rn a F ur o pe qu en o no d ut o de vi do a co rr os ão e xt er na F ur o pe qu en o no d ut o de vi do a in te rf er ên ci a de te rc ei ro s (E sc av aç õe s, e qu ip am en to s de a gr ic ul tu ra o u de dr en ag em e tc .) D an os P es so ai s de vi do a oc or rê nc ia d e ja to d e fo go M ar gi na l P ou co P ro vá ve l T o le rá ve l A la rm e so no ro a tu an do e m d ife re nç as de v az ão e nt re a r ef in ar ia e a co m pa nh ia d is tr ib ui do ra s up er io re s a 3% Vál vu la s de b lo qu e io ( se gu ra nç a) n a re fin ar ia e n a co m pa nh ia d is tr ib ui do ra ac io na da s po r op er ad or P ro te çã o an tic or ro si va e xt er na (p ol ip ro pi le no d e tr ip la c am ad a) su pl em en ta da p or p ro te çã o ca tó di ca (c or re nt e im pr es sa e le ito d e an od o) In sp eç ão v is ua l s em an al d o tr aç ad o do ga so du to In sp eç ão s em es tr al d o re ve st im en to e xt er no d o ga so du to S in al iz aç ão d o tr aç ad o do g as od ut o po r pl ac as e m ar co s pa dr on iz ad os P at ru lh am en to d iá rio d o tr aç ad o do ga so du to P la no d e C om ba te à E m er gê nc ia - F on te : A da pt ad o de L im a; L im a; M un iz ( 20 15 ).
