introducción a la metodología de inspección basada en ... · pdf fileapi...

Introducción a la Metodología de Inspección Basada en Riesgo (IBR)

Junio 2016

Marco Normativo 

PEP‐202‐64000‐GMA‐212‐001GUÍA PARA LA APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍADE CONFIABILIDAD: ANÁLISIS DE CRITICIDAD (AC)EN PEMEX EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN.PEP‐202‐64000‐GMA‐212‐0002GUÍA PARA LA APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍADE CONFIABILIDAD INSPECCIÓN BASADA ENRIESGO (IBR) EN PEMEX EXPLORACIÓN YPRODUCCIÓN.

DNV‐RP‐6101INSPECCIÓN BASADA EN RIESGO DE EQUIPO MECÁNICO ESTÁTICO ENINSTALACIONES COSTA AFUERA Y PISO DE PRODUCCIÓN.‐ESTA PRÁCTICA RECOMENDADA ESTÁ ENFOCADA PRINCIPALMENTEPARA SER USADA EN LA PLANEACIÓN DE INSPECCIONES EN SERVICIODE SISTEMAS MECÁNICOS ESTÁTICOS PRESURIZADOS, COSTA AFUERAEN PISO DE PRODUCCIÓN. CONSIDERANDO FALLAS DE PÉRDIDA DECONTENCIÓN DEL FLUIDO PRESURIZADO.

API – 510INSPECCIÓN DE RECIPIENTES A PRESIÓN:INSPECCIÓN, EVALUACIÓN, REPARACIÓN YMODIFICACIÓN DE RECIPIENTES EN SERVICIO.CUBRE LAS ACTIVIDADES DE INSPECCIÓN,REPARACIÓN Y RECLASIFICACIÓN DE RECIPIENTESA PRESIÓN, EN SERVICIO, SUS ESPECIFICACIONESSOBRE PRESIÓN DE ALIVIO, ASÍ COMO, DE LOSDISPOSITIVOS DE SEGURIDAD Y PROTECCIÓN.

INSPECCIÓN BASADA EN RIESGOAPI‐580

ESTA PRÁCTICA RECOMENDADA ESTÁ ENFOCADA APROPORCIONAR GUÍAS BÁSICAS PARA EL DESARROLLODE UN PROGRAMA DE IBR PARA EQUIPOS FIJOS YTUBERIA EN LA INDUSTRIA PETROQUIMICA.

API‐581DOCUMENTO DE RECURSOS HUMANOS BASE‐IMPLEMENTACIÓN. ESTE DOCUMENTO UTILIZA RIESGOCOMO LA BASE PARA PRIORIZAR Y ADMINISTRAR UNPROGRAMA DE INSPECCIÓN DONDE LOS EQUIPOS AINSPECCIONAR SE CLASIFICAN DE ACUERDO A SURIESGO.

API – 570INSPECCIÓN DE TUBERÍAS:

INSPECCIÓN, REPARACIÓN, ALTERACIÓN YRECLASIFICACIÓN DE SISTEMAS DE TUBERÍAEN SERVICIO.

API – 653INSPECCIÓN, REPARACIÓN, MODIFICACIÓN Y 

RECONTRUCCIÓN DE TANQUES.SE REFIERE A LOS TANQUES ATMOSFÉRICOS DEACERO, CONSTRUIDO PARA LA API 650 Y API 12C.PROPORCIONA LOS REQUISITOS MÍNIMOS PARAMANTENER SU INTEGRIDAD DESPUES DE QUE SEHAN PUESTO EN SERVICIO, ASÍ COMO, LADIRECCIÓN EN SU INSPECCIÓN, REPARACIÓN,MODIFICACIÓN Y RECONTRUCCIÓN.

API‐579APTITUD‐PARA‐SERVICIO

PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DE APTITUD‐PARA‐SERVICIO Y/O DE EQUIPO DISEÑADO YCONTRUIDO BAJO CÓDIGOS Y ESTÁNDARESRECONOCIDOS.

API‐571MECANISMOS DE DETERIODO QUE AFECTAN ALEQUIPO ESTÁTICO DE LA INDUSTRIA DE LAREFINACIÓN DEL CRUDO.

ABS‐120GUÍA PARA USAR ENCUESTAS DE INSPECCIÓN BASADA ENRIEGOS PARA LA INDUSTRIA DE ALTA MAR.

P.6.0131INSPECCIÓN DE PLATAFORMAS MARINAS FIJAS DE ACERO 2ª.EDICIÓN, MARZO 2006.

NOM‐020‐STPSRECIPIENTES SUJETOS A PRESIÓN Y CALDERAS –FUNCIONAMIENTO – CONDICIONES DE SEGURIDAD.

CÓDIGO ASME, secc. VPRUEBAS NO DESTRUCTIVAS PARARECIPIENTES A PRESIÓN.

CÓDIGO ASME, secc. VIII DIVISIÓN IDISEÑO Y FABRICACIÓN DE RECIPIENTES A PRESIÓN CONCONSIDERACIONES DE REPARACIONES Y MODIFICACIONES.

CÓDIGOS ASME B 31. (1 A 8)DISEÑO, FABRICACIÓN Y PRUEBAS DE TUBERÍAS A PRESIÓNDE DIFERENTES SERVICIOS.

HERRAMIENTAS DE ACR CONFIABILIDAD EN PEP MCC

API – 750PROCESO  DE GESTIÓN DE RIESGOS:

‐PRÁCTICAS RECOMENDADAS EN INSTALACIONESQUE MANEJAN, UTILIZAN, PRODUCEN, PROCESANO ALMACENAN SUSTANCIAS EXPLOSIVAS OINFLAMABLES,ASÍ COMO TÓXICAS QUE TIENEN UNÍNDICE DE PELIGRO DE LA SUSTANCIA.

IBR

Metodología IBR API 580 / 581

Inspección

Una actividad realizada

periódicamente y utilizada para

evaluar el progreso del daño en un

componente.

La inspección se puede llevar a

cabo por medio de instrumentos y

técnicas de END o inspección

visual.

Planes y Programa de InspecciónEl propósito de un plan de inspección es definir las actividadesnecesarias y las técnicas adecuadas para detectar el deterioro enservicio de los equipos antes de que se produzcan las fallas.

Un programa de inspección está basado en riesgo cuando seemplea una metodología que considere la evaluación de laprobabilidad de falla y sus consecuencias.

El programa deinspección debesistemáticamenteidentificar:

¿Qué tipos de daños se producen?

¿Dónde deben detectarse?

¿Cómo pueden detectarse?

¿Cuándo o con qué frecuenciadebe inspeccionarse?

¿Cuando Conviene Inspeccionar?

• Cuando la falla funcional no es evidente a los ojos deloperador bajo circunstancias de operación normal.

• Cuando es técnicamente factible detectar fallas potenciales ypor ende puede reducirse la probabilidad de fallas.

• Cuando las fallas tienen altas consecuencias operacionales,de seguridad o de ambiente, y las inspecciones reducen laprobabilidad de ocurrencia de la falla funcional y susconsecuencias.

• Cuando en la relación costo – riesgo, el costo asociado alriesgo que se mitiga con la inspección es mayor al costo de laactividad de monitoreo.

Beneficios de Inspeccionar• Permite tomar cualquier acción necesaria para evitar o

mitigar el riesgo de la falla en su periodo de gestación, deuna manera más objetiva y controlada.

• Facilita la planificación de las acciones proactivas demantenimiento, las cuales podrían ejecutarse sininterrumpir producción u otras actividades demantenimiento.

• Permite al planificador identificar los recursos necesariospara prevenir las fallas asociadas a la pérdida de lacapacidad de contener fluidos.

• En la mayoría de los casos reduce los costos demantenimiento y se mitigan los riesgos.

Metodología IBRLa metodología de Inspección Basada en Riesgo (IBR) es unaherramienta de análisis que estima el riesgo asociado a laoperación de equipos estáticos, y evalúa la efectividad del plan deinspección (actual o potencial) en reducir dicho riesgo. Estábasada en la ejecución de una serie de cálculos para estimar laprobabilidad y la consecuencia de una falla de cada equipoestático de proceso.

Metodología IBRLa metodología de más amplio uso del IBR está basada en la aplicación de lasprácticas recomendadas API RP‐580 y API PUB‐581 y permite establecerfrecuencias y alcance de las inspecciones con base en la combinación delcomportamiento histórico, modos de degradación o deterioro, característicasde diseño, condiciones de operación, fluidos contenidos, mantenimiento,inspección y políticas gerenciales, tomando en cuenta al mismo tiempo lacalidad y efectividad de la inspección, sistemas de prevención, así como lasconsecuencias asociadas a las potenciales fallas.

Esta herramienta proporciona laubicación del nivel de riesgo de unequipo en una matriz de 5 x 5,diferenciada en su nivel de impactoen cuatro niveles que van desde elriesgo más bajo hasta el más criticoo alto, pasando por un nivel medioy otro medio alto, en que se puedeencontrar un equipo.

Metodología IBR

AlcanceLa falla considerada en Inspección Basada en Riesgo (IBR) de API esla pérdida de la función de contención del fluido presurizado, esdecir, la fuga al medio ambiente.

Se enfoca en cuatro categorías de consecuencias que son:• Fuga de fluidos inflamables.• Fuga de fluidos tóxicos.• Daños al ambiente.• Interrupción de la continuidad del negocio.

Gerencia del Riesgo Usando IBR

Riesgo con programas típicosde inspección.

Riesgo aplicando IBR y optimizando losprogramas de inspección.

Riesgo Remanente• Errores Humanos.•Desastres Naturales.•Mecanismos de deteriorodesconocidos.•Colisiones.•Limitaciones de los métodos deInspección.

•Sabotaje.

El Riesgo “REMANENTE” debe ser Tan Bajo como sea 

Razonablemente Posible.

Productos del IBR• Un ranking de riesgo de todos los equipos evaluados.• Un Plan de Inspección detallado para cada equipo que incluye: Método de inspección (VT, UT, RT, etc.) Alcance de la aplicación de los métodos de inspección (% totalde área examinada, etc.)

Frecuencia de inspección. Gestión del riesgo a través de la Implementación del Plan deInspección.

• Descripción de otras actividades de mitigación (reparaciones,remplazos o mejoras en la seguridad).

• Niveles y escenarios de riesgo de todos los equipos después quela inspección y otras tareas de mitigación han sidoimplementadas.

Ciclo del IBR

Análisis Cuantitativo de RiesgoAnálisis  Semi‐Cuantitativo

Recolección de 

Información

Validación/ Actualización de la Información

Identificación de equipos

Selección de Grupos de Inventarios

Definir mecanismos de Deterioro

Establecimiento del Alcance del Análisis

Sistematización

Análisis Cualitativo de RiesgoValor Probabilidad de 

Falla

Valor Consecuencias  de Falla

Determinar Riesgo Relativo

Jerarquizar Unidades Nivel de Riesgo 

Desarrollar Planes de Inspección Genéricos

Identificar Áreas de Atención 

Valoración / Estudios de 

Recomendaciones

Calcular Subfactores Técnicos

Calcular Consecuencia de Fallas

Determinar Riesgo Relativo

Jerarquizar Unidades Nivel de Riesgo 

Desarrollar Planes de Inspección Detallados

Identificar Frecuencia de Fallas GenéricaCalcular Factores de 

Modificación

Desarrollar Diagnóstico de Gestión de Integridad

Determinar Riesgo Absoluto del Equipo

Jerarquizar Equipos

Planes de Inspección 

Ejecución de Planes 

Seguimiento a través de 

Indicadores

Retroalimentación

Información RequeridaEstructura de la informaciónLa estructura recomendada para lograrla elaboración exitosa de un análisis deInspección Basada en Riesgo debe ser lasiguiente:1.‐ Información Universal.2.‐ Datos Generales.3.‐ Datos del Equipo.4.‐ Datos de Proceso.5.‐ Datos de Inspección/mantenimiento.6.‐ Información de los sistemas deseguridad/Mitigación.

SistematizaciónUna de las principales fases para el desarrollo de un análisis deInspección Basado en Riesgo, es la sistematización de lainstalación, la cual consiste en la división o seccionamiento del100% de los equipos estáticos de la instalación para conformaruna base de datos de equipos que serán analizadosindividualmente en función de sus mecanismos de deterioro,condiciones operacionales, composición molar de los fluidos quemanejan y ubicación dentro del Diagrama de Tuberías eInstrumentación P&ID.

Se basa en dos criterios generales GRUPOS DE INVENTARIOS yLAZOS DE CORROSIÓN.

Sistematización

Grupo de InventariosSe define como un grupo de equipos que pueden ser aisladoremotamente o no, mediante válvulas. Se asume que elinventario total de todo el grupo de inventario estápotencialmente disponible para fugar. El concepto del grupo delinventario se utiliza en el cálculo para determinar el área deconsecuencias.

Grupo de Inventarios

MaterialesCondiciones de OperaciónMecanismos de Deterioro

Análisis Cualitativo de Riesgo

Análisis Cualitativo de RiesgoEl análisis cualitativo determina el nivel deriesgo para una instalación enfuncionamiento, jerarquizando cada unidaden función de los dos elementos del riesgo:Probabilidad de falla y Consecuencia. En elárea de consecuencia se evalúan dos tipos:1.‐ Explosión e Incendio.2.‐ Toxicidad.Es útil para obtener un panorama generalpreliminar del nivel de riesgo , esta actividades esencial para establecer y conducir lainspección basada en riesgo a detalle a losequipos de mayor riesgo.

Determinando la Probabilidadde Falla (Apéndice “A”)

Se establecen seis factores queafectan la probabilidad de falla:1.‐ Factor de Equipo (EF).2.‐ Factor de Daño (DF).3.‐ Factor de Inspección (IF).4.‐ Factor de Condición (CF).5.‐ Factor de Proceso (PF).6.‐Factor de Diseño Mecánico

(MDF).

Determinando la Probabilidadde Falla (Apéndice “A”)

1.‐ Factor de Equipo (FE):Esta asociado con la cantidadde equipos que conforman unaunidad.Establece tres niveles•Entre 5 – 20 equipos (0)•Entre 20 – 150 equipos (5)•Mas de 150 equipos (15)

Determinando la Probabilidadde Falla (Apéndice “A”)

2.‐ Factor de Daño (FD):El factor de daño es unamedida del riesgo asociado amecanismos de dañoconocidos que están activos opotencialmente activos en launidad operativa evaluada.

Determinando la Probabilidadde Falla (Apéndice “A”)

3.‐ Factor de Inspección (FI):El factor de inspección es unamedida de la efectividad delprograma de inspección paraidentificar los mecanismos dedaño activos.

Determinando la Probabilidadde Falla (Apéndice “A”)

4.‐ Factor de Condición (FC):El factor de condición valorala efectividad de losesfuerzos de mantenimientode la planta.

Determinando la Probabilidadde Falla (Apéndice “A”)

5.‐ Factor de Proceso (PF):El factor de proceso es una medida del potencial de situacionesde operación anormal que puedan resultar como detonantesque podrían conducir a una pérdida de contención.1.‐ Evalúa La cantidad de interrupciones del proceso planificadaso no planificadas en un año promedio.2.‐ Estima el potencial de exceder las variables de proceso en laoperación.3.‐ Evalúa el potencial de que los sistemas de protección, talescomo válvulas de alivio y elementos críticos de medición,queden fuera de operación como resultado de obstrucciones osuciedad del fluido de proceso.

Determinando la Probabilidadde Falla (Apéndice “A”)

6.‐ Factor de Diseño Mecánico(FDM):El factor de diseño mecánicoevalúa aspectos del diseño yoperación de los equipos.1.‐ Actualidad del diseño.2.‐ Condiciones de Operación.

Determinando la Probabilidadde Falla (Apéndice “A”)

Paso 1.‐ Para obtener el factor de probabilidad se deben sumartodos los factores previamente calculados.Paso 2.‐ Para obtener la categoría de probabilidad de falla delsistema analizado debe utilizarse la tabla anexa:

Factor de Probabilidad            Categoría de probabilidad

Determinando Consecuenciaspor Explosión e Incendio

Se establecen seis factores paraestablecer Consecuencias

1.‐ Factor Químico ( CF).2.‐ Factor de Cantidad ( QF).3.‐ Factor de estado (EF).4.‐ Factor de Auto ignición (AF).5.‐ Factor de Presión ( PRF).6.‐ Factor de Crédito ( CF).

Determinando Consecuenciaspor Explosión e Incendio

1.‐ Factor Químico (FQ):El factor químico es unamedida de la tendenciainherente de un producto aencenderse.Las respuestas a esta seccióndeben basarse en el materialpredominante orepresentativo en el proceso.

Determinando Consecuenciaspor Explosión e Incendio

2.‐ Factor de Cantidad (FQ):El factor de cantidadrepresenta la mayorcantidad de material quepuede ser emitido de launidad.

Determinando Consecuenciaspor Explosión e Incendio

3.‐ Factor de Estado (EF).‐El factor de estado dependedel punto normal de ebullicióndel fluido, una indicación de latendencia del fluido avaporizarse y dispersarsecuando se libera al ambiente.

Determinando Consecuenciaspor Explosión e Incendio

4.‐. Factor de Auto Ignición(AF):El factor de auto ignición esuna penalidad aplicada alfluido que se procesa a unatemperatura superior a la deauto ignición.

Determinando Consecuenciaspor Explosión e Incendio

5.‐ Factor de Presión (PRF):El factor de presión representa la tendencia del fluido a seremitido velozmente, resultando en una mayor posibilidad deeventos instantáneos.

6.‐ Factor de Crédito (CF):El factor de crédito es el producto de varios subfactores desistemas que pueden reducir el daño de un evento.

Determinando Consecuenciaspor Explosión e Incendio

Paso 1.‐ Para obtener el factor de consecuencias de daño porexplosión e incendio se deben sumar todos los factorespreviamente calculados.Paso 2.‐ Para obtener la categoría de consecuencias de dañopor explosión e incendio del sistema analizado debe utilizarse latabla anexa:

Factor de Consecuencias Categoría de Consecuencias

Determinando Consecuenciaspor Toxicidad

Se establecen cuatro factores:

1.‐ Factor de Cantidad Tóxica(TQF).2.‐ Factor de Dispersibilidad(DIF).3.‐ Factor de crédito (CRF).4.‐ Factor de Población ( PPF).

Determinando Consecuenciaspor Toxicidad

1.‐ Factor de Cantidad Toxica (TQF):El Factor de Cantidad Tóxica es una medida de la cantidad dematerial y de su toxicidad.

2.‐ Factor de Dispersabilidad (DIF):El Factor de Dispersibilidad es una medida de la capacidad delmaterial para dispersarse, bajo las condiciones típicas deproceso y depende de la temperatura de ebullición del fluidorepresentativo.

Determinando Consecuenciaspor Toxicidad

3.‐ Factor de Crédito (CRF):El Factor de Crédito tiene en cuenta los dispositivos deseguridad que reducen las consecuencias de una emisión tóxicamediante detección, aislamiento y mitigación.

4.‐ Factor de Población:El Factor de Población es una medida de la cantidad potencialde personas que pueden verse afectadas por el evento tóxico.Esta basado en la cantidad de personas, en promedio, dentro deun cuarto de milla del punto de emisión. Considerar tanto lapoblación en el sitio como fuera de los límites de la planta,

Determinando Consecuenciaspor Toxicidad

Paso 1.‐ Para obtener el factor de Toxicidad se deben sumartodos los factores previamente calculados.Paso 2.‐ Para obtener la categoría de consecuencias deToxicidad del sistema analizado debe utilizarse la tabla anexa:

Factor de Toxicidad Categoría de ConsecuenciasPor Toxicidad

Resultados por sistema

Resultados Plataforma nivel plataforma

PDV 02

Planes Genéricos deInspección

¡Gracias!Contacto:Ing. Guillermo Sigüenza Glezconsultoriaitc@industrialtijuana.com