Por que a especificação de um SIS não pode estar desconectada da análise de risco?

A especificação (safety requiment specification – SRS) de um sistema instrumentado de segurança (SIS) não pode estar desconectada da análise de risco, porque algumas respostas para definir o SIS adequado serão obtidas na própria análise de risco. Dessa forma, os sistemas instrumentados de segurança podem ser mais eficazes para colocar o processo no modo seguro, quando houver alguma demanda. Abaixo estão alguns itens importantes a serem definidos em análise de risco, após a definição do nível de integridade de segurança (safety integrity level – SIL) na análise de risco complementar denominada de LOPA (layer of protection analysis). Nessa fase da análise de risco, as barreiras serão verificadas quanto a sua robustez para reduzir a frequência de ocorrência do cenário e, se necessário, será definida uma função instrumentada de segurança (SIF) ou um sistema instrumentado de segurança (SIS) com um SIL suficiente para atingir o nível de tolerabilidade desejado conforme subscrição da empresa ou em função de legislação local. Vejamos: Discutir as boas práticas a fim de identificar e considerar as possibilidades de causas comuns de falha; Determinar o estado seguro para cada SIF definido em LOPA para que atinja uma condição segura estável a fim de evitar ou mitigar o evento acidental; Garantir o tempo de resposta adequado de cada SIF para levar o processo a um estado seguro dentro do range do tempo da segurança de processo; Identificar o modo de operação de cada SIF: se modo de demanda ou contínuo. Não esqueça que se for modo de alta demanda ou contínuo, o cálculo de LOPA foge à regra típica que normalmente é para modo de demanda. Veja esse post para melhor entendimento; Garantir que o elemento final previna ou mitigue eficazmente o evento acidental. Por exemplo, qual será a classe de vedação da válvula para garantir que ela ao ser atuada não traga risco para o processo por ter uma razão de vazamento alta. Um bom padrão é o ANSI/FCI 70-2:2021; Para o processo em análise o SIF deve ser energizado ou desenergizado para trip? Isso é muito importante para que  no caso de falta de energia elétrica o processo seja levado para o estado seguro. Precisando de ajuda,  mantenha contato com a ECS Consultorias.  

LOPA: uma forma de garantir a robustez das salvaguardas

Lopa é uma análise semiquatitativa que permite verificar mais detalhadamente alguns cenários de análise de risco qualitativa, principalmente aqueles com severidade mais crítica, para certificar se as salvaguardas destacadas na análise de risco são adequadas para reduzir o risco para um nível tolerável. Lopa é uma análise, em geral, simples. Porém, demanda conhecimentos multidisciplinares um pouco mais aprofundados que para análise de risco qualitativa, no intuito de avaliar se as salvaguardas são camadas independentes de proteção (IPL). Adicionalmente, é muito importante que o grupo de Lopa tenha um conhecimento básico da metodologia da análise, uma vez que os conceitos aplicados podem desafiar os conhecimentos vigentes do grupo. Vejamos alguns exemplos: O sistema de controle, o chamado sistema básico de controle (por exemplo, DCS), se não estiver em conformidade com a IEC-61511 poderá suportar no máximo duas IPLs ou uma IPL e um evento iniciador para um mesmo cenário; Necessário analisar se cada IPL é eficaz na prevenção do evento. Se for demonstrado que em algum momento a IPL não evitará o evento acidental, ela não poderá ser designada como tal e, portanto, não poderá ser creditada nenhuma redução de risco. Nesse momento, o conhecimento geral de processos industriais e o entendimento do funcionamento da IPL em demanda ajudarão na interpretação das informações pelo analista. É preciso determinar a probabilidade de falha de cada IPL por meio de informações de fontes confiáveis ou por intermédio de cálculo a partir da frequência de falhas e intervalo de teste; Para o ser humano se tornar uma IPL, é preciso garantir procedimento que suporte as suas ações, treinamento inicial, retreinamento, identificação dos fatores humanos que possam influenciar no aumento da probabilidade do erro humano, ter um bom gerenciamento dos alarmes na sala de controle, ter tempo adequado para responder a um alarme de segurança e colocar o sistema em estado seguro, etc.; Entender claramente se a IPL opera em modo de demanda, alta demanda/contínuo. Para ser IPL é preciso que seja atuada em modo de demanda, do contrário os cálculos de Lopa diferem do habitual o que ajudará a reduzir os custos para a empresa. Vejamos um exemplo: Imagine que uma função instrumentada (SIF) SIL 1 seja atuada 20 vezes por ano (modo de alta demanda) e que o cenário identificado necessita de uma frequência do evento de 1X10-2/ano para ser considerado tolerável. Se for definido que a SIF está em modo de demanda, será encontrada uma frequência do evento de 20*0,1= 2/ano. Para atingir a frequência desejada que é de 1X10-2, precisará de uma redução de risco de 200, ou seja, necessitará adicionar uma outra SIF para ser atuada em modo de demanda com nível de integridade de segurança de 2 (SIF SIL 2). Caso seja feito o cálculo de forma correta, isto é, considerando que está em modo de alta demanda, a frequência do evento será aproximadamente 1X10-1 eventos/ano (mais precisamente 8,76X10-2, porém pode arredondar para 0,1). Nesse caso, será necessária uma redução de risco de 10, o que equivale adicionar outra SIF SIL 1 operando em modo de demanda. Observe que houve uma redução de custo para empresa, ao invés de implantar uma SIF SIL 2, precisará apenas uma SIF SIL 1 que possui um menor investimento. Importante salientar que a segurança de processo foi aumentada com um custo menor. Uma outra forma de reduzir os custos do investimento é melhorar os controles para retirar a IPL do modo de alta demanda. Ter conhecimento de banco de dados genéricos de frequência de falha de eventos iniciadores para o caso da empresa não possuir banco de dados específico de frequência de falha. Se o evento for complexo, será necessário, adicionalmente, aplicar árvore das falhas para encontrar a frequência de falha do evento iniciador (EI) de forma mais apropriada; Analisar a independência das IPLs entre elas e do EI para cada cenário. Embora seja uma análise simples, Lopa depende de conhecimento e prática para que a metodologia seja aplicada na sua plenitude a fim de contribuir para reduzir a possibilidade de acidentes que podem custar muito caro para a empresa e comprometer a sua imagem. Precisando de ajuda, entre em contato com a ECS Consultorias.

Descargas de eletricidade estática são fontes de ignição frequentes

O alerta de segurança  do CCPS deste mês é sobre eletricidade estática. Alertas provenientes tanto do CCPS quanto do EPSC enfatizam sobre os perigos de eletricidade estática em industriam que lidam com substâncias inflamáveis. Vale a pena ressaltar que esse perigo aumenta ainda mais quando o líquido é considerado não condutivo, porque as cargas elétricas demoram a se dissipar. Por isso, precauções adicionais deve ser tomadas para compensar essa deficiência que implicaria na não dissipação rápida das descargas elétricas pelo aterramento e a devida equipotencialização de todo o sistema. Continue lendo… Veja dois relatórios do CSB sobre acidentes relacionados com eletricidade estática, o que mostra que eles não são tão incomuns como se pensa. Static Spark Ignites Explosion Inside Flammable Liquid Storage Tank; Static Spark Ignites Flammable Liquid during Portable Tank Filling Operation. Análise de risco é a ferramenta para discutir esses perigos, tendo em mãos informações sobre o produto numa FISPQ bem detalhada. Precisando de ajuda, entre em contato com a ECS Consultorias.

Fogo devido a vazamento de produto inflamável numa tubulação que estava aberta

O alerta de segurança de processo do European Process Safety Centre (EPSC) do mês de abril se refere a uma partida de uma unidade de isomerização onde, numa tubulação existente, vazou nafta porque o flange cego estava aberto. O efeito foi a ignição da nafta liberada, causando sérios danos na unidade. Veja o link da EPSC com várias dicas para evitar acidentes como estes. Outras boas práticas são: Garantir a identificação de pontos abertos com etiquetas de sinalização e com o devido isolamento das fontes de energia; Ter um plano escrito desse pontos abertos, locais com raquetes, etc.; Para partida de projetos novos ou após  grande manutenções fazer auditoria de pré-partida (PSSR -> Pre-Startup Safety Review). Com medidas simples, como por exemplo, adicionar plugs, caps em drenos, controle rígido de trabalho a quente, boa classificação elétrica de área, investigar quase acidentes (near-misses) e acidentes podem evitar um mal maior. Acidentes de processo custam caro para as pessoas, meio ambiente, incluindo a reputação da empresa. Veja o que o saudoso Trevor Kletz, o pai da segurança de processo, diz no vídeo abaixo. Precisando de ajuda, entre em contato com a ECS Consultorias.  

Fundamentos da Segurança de Processo

O European Process Safety Centre (EPSC) fez uma publicação chamada de Fundamentos da Segurança de Processo, os quais são representados por dezoito tópicos que são denominados como princípios operacionais para evitar incidentes com perda de contenção de produtos perigosos. São eles: Aplicar duplo isolamento – nunca confiar em apenas uma válvula. No caso de drenos utilizar sempre flanges cegos, plugs ou caps; Garantir procedimento de drenagem, limpeza e energia zero para abertura de linhas e equipamentos; Monitorar operações de drenagem; Gerenciar by-pass de sistemas críticos por meio de procedimento com níveis de aprovação; Garantir alinhamentos corretos para partida de sistemas, equipamentos ou unidades operacionais; Fazer teste de vazamento após uma manutenção, partida de novos projetos ou modificações; Para trabalhos em linhas, vasos ou equipamentos evitar apenas bloqueio simples. Garantir duplo bloqueio (duplo bloqueio e dreno, válvula e raquete, válvula e flange cego, etc.). Gerenciar mangotes a fim de garantir boas condições de trabalho evitar furos ou rupturas; Operar dentro dos limites de segurança; Controlar utilidades conectadas ao processo; Relatar deficiências em equipamentos críticos; Lidar de forma segura com equipamentos plugueados por polímeros, sólidos em suspenção, produtos solidificados na temperatura ambiente, etc.; Ficar fora da linha de fogo em abertura de linhas e equipamentos; Controlar carregamentos e descarregamentos de carretas tanques, reatores, etc. quanto à qualidade das conexões, reatividade química, qualidade das carretas durante o transporte, dentre outros; Checar atmosfera em queimadores antes da partida do piloto (fornos, caldeiras, oxidadores térmicos) por meio de pré purga, limitação de partidas para evitar explosões. Garantir que os sistemas automatizados de segurança dos queimadores (BMS) estão adequados e ter procedimentos de partida e operação dos queimadores; Evitar borrifar o produto (principalmente se for não condutivo) quando estiver carregando produto em tanque. Limitar a velocidade em 1m/s até o bocal submergir ou dip-tube ficar também submerso; Evitar reações descontroladas garantido o controle adequado das variáveis de processo e matérias primas. Ter matriz de reatividade química disponível para os produtos que possam se misturar. Relatar incidentes de segurança de processo, pequenos vazamentos, quase-acidentes (near misses) de acordo com a API RP-754 – Process Safety Performance Indicators for the Refining and Petrochemical Industries. Vale a pena ler o material completo. Precisando de ajuda, entre em contato com a ECS Consultorias.

Controle da eletricidade estática

Uma das fontes de ignição é a faísca devido o acúmulo de eletricidade estática em líquidos inflamáveis. Essa é um preocupação que deve existir na condução de qualquer análise de risco quando envolve material inflamável. Algumas situações podem levar a potencialização de formação e/ou acúmulo de eletricidade estática, por exemplo: Alta velocidade de líquidos – deve ser limitada a 1m/s no enchimento de tanque até submergir a saída do tubo. A partir daí pode aumentar a velocidade até no máximo 7m/s ; Acúmulo de água e sedimentos – devem ser minimizados; Utilização de filtros em linha – o filtro é um equipamento que forma bastante eletricidade estática, por isso deve-se instalá-lo distante de entrada de tanques. Uma boa prática é considerar um decaimento da eletricidade estática de 30 segundos; Líquidos inflamáveis não condutivos (exemplos: heptano, gasolina, hexano, kerosene, tolueno, etc.) – líquido com baixa condutividade (< 50 pS/m) têm maior dificuldade para descarregar as cargas, por isso uma ação importante é a inertização do tanque ou adicionar, quando possível, aditivo anti-estático; Deficiência no aterramento e equipotencialização – a resistência ideal para aterramento e equipotencialização é de 10 ohms, porém pode chegar até 1 megaohm (106 ohms). No entanto deve-se ter o cuidado, principalmente na equipotencialização, de camadas de tintas, juntas que podem ser isolantes, acúmulo de ferrugem, etc. que podem aumentar ainda mais a resistência. Por isso que as normas (ex. BS 5958 e NFPA 77) justificam o valor de 10 ohms. Isso não se aplica a descarga atmosférica porque a resistência deve ser significativamente menor. Veja um vídeo abaixo que ilustra muito bem esse perigo. Precisando de ajuda, entre em contato com a ECs Consultorias.    

Instalação de plugs para tamponar tubos de trocadores de calor

A European Process Safety Centre (EPSC) faz mais um importante alerta de segurança em processos de tamponamento de tubos de trocadores de calor, o que é muito comum em indústria química, petroquímica, óleo e gás, quando ocorre furo em tubo. Esse artificio ajuda o processo a voltar a operar mais rápido, evitando grande perda de produção. Isso também pode ser feito em tubos de caldeira. No entanto, existem alguns riscos no processo de tamponamento. Um exemplo de caso real foi quando decidiu-se tamponar um tubo de uma caldeira que já se sabia que estava furado. Para identificar melhor qual o tubo estava danificado, após todo o processo de liberação da caldeira,  o pessoal tamponava a parte inferior e enchia o tubo com água. Fazia isso na região dos tubos que suspeitava-se estava furado, se não estivesse furado retirava o plug da parte inferior para drenar toda água. Ao identificar o tubo furado, devido a uma falha, foi tamponado o tubo que estava bom, portanto com bastante água dentro. Ao partir a caldeira, algumas horas depois o tubo explodiu e felizmente só houve danos materiais. Porém, o evento que a EPSC relata neste alerta de segurança causou uma fatalidade.  Houve uma saída repentina do plug devido a pressurização do tubo tamponado após o aquecimento. Para evitar esses tipos de acidente, é necessário padronizar as operações por meio de procedimentos para garantir que todos os fatores modeladores da performance humana (conhecido como PSF – performance shaping factors) estão devidamente controlados, que incluem procedimentos escritos, treinamento, disponibilidade de ferramentas adequadas, fatores estressores controlados, etc.). Continue lendo o artigo da EPSC.. Precisando de ajuda, entre em contato com a ECS Consultorias.  

Descarga de Poeiras Combustíveis

A EPSC deste mês de novembro chama atenção das poeiras combustíveis, as quais podem causar sérios acidentes tal como ocorreu numa descarga de big bag tipo FIBC (Flexible Intermediate Bulk Container). Por isso, é muito importante a classificação elétrica da área especificamente para poeiras combustíveis conforme a ABNT NBR IEC 60079-10-2. A NFPA 499 tem a mesma abordagem de classificação de área. Dessa forma, reduz o risco de uma explosão em poeira combustíveis. Veja mais informações no folder da EPSC. Outras normas também podem ajudar na prevenção de acidentes em instalações que manuseiam poeiras combustíveis: NFPA 61 (especifica para o setor agrícola), NFPA-652 e 654. Vale a pena ver o vídeo abaixo, do CSB, que relata um acidente ocorrido numa usina de açúcar, onde catorze pessoas perderam a vida além de um grande dano à propriedade. Precisando de ajuda, entre em contato com a ECS Consultorias.

Acidente com 1,3 butadieno – atualização dos fatos (Chemical Safety Board)

O CSB atualizou os fatos do acidente ocorrido em 27 de novembro de 2019, onde três pessoas ficaram feridas e houve  grandes danos às instalações. O produto envolvido no acidente foi o 1,3 butadieno, matéria prima para a fabricação de borracha sintética. Esse produto é inflamável e altamente reativo. Na presença de oxigênio forma peróxido de butadieno que pode causar fogo e explosão devido a sua instabilidade. O peróxido de butadieno pode ser o iniciador para acelerar a formação de flocos de polímero em função do aumento de temperatura. Esses flocos, quando em grande quantidade, se expandem fortemente e podem provocar rupturas, principalmente em tubulações. A forma de evitar a polimerização é o controle da entrada de ar no processo. O acidente ocorreu devido a ruptura de uma tubulação causada por formação de flocos de polímero. Houve vazamento de cerca de 13,6 toneladas de produto em 50 segundos, tendo como efeito várias explosões que resultaram em ferimentos em pessoas e danos severos na unidade operacional. Continue lendo… Tendo interesse em mais informações sobre o butadieno leia este material da American Chemistry Coucil. Análise de risco é uma excelente ferramenta para identificar esses tipos de perigos e ajudar a adotar ações para reduzir ou controlar os riscos. Precisando de ajuda, entre em contato com a ECS Consultorias. Veja um pequeno vídeo abaixo sobre o acidente.  

Nuvem de um tanque de estocagem

O alerta de segurança de processo da EPSC do mês de setembro é sobre os perigos de estocagem do Monômero de Estireno (SM). O acidente ocorreu quando o SM polimerizou e liberou uma grande quantidade de gases tóxicos que matou 12 pessoas e feriu cerca de 1000. O SM é instável e à temperatura ambiente se polimeriza, liberando uma grande quantidade de calor (reação exotérmica) o que piora ainda mais o processo de polimerização. Em função do aquecimento, uma grande quantidade de gases tóxicos é formada. Para controlar esse perigo, é preciso mantê-lo armazenado numa temperatura abaixo de 20 C e adicionar um inibidor chamado 4-tert-butylcatechol (TBC). Para aumentar a confiabilidade da prevenção da polimerização, é preciso um controle rígido da concentração do TBC e garantir alta confiabilidade do sistema de controle de temperatura (SIL 2 ou SIL 3) uma vez que o cenário do acidente é de alta severidade. Continue lendo…. Veja o vídeo abaixo que menciona o acidente. Precisando de ajuda, entre em contato com a ECS Consultorias.  

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