ir-s-02

PDVSA N TTULO

REV. FECHA DESCRIPCIN PAG. REV. APROB. APROB.

APROB. FECHAAPROB.FECHA

VOLUMEN 1

E PDVSA, 2005

IR--S--02 CRITERIOS PARA EL ANLISIS CUANTITATIVO DERIESGOS (ACR)

ORIGINAL

Alx Aguado ngel EstebanSEP.12 SEP.12

MAY.93

DIC.10

SEP.12 V.S

V.S

4

3

0

REVISIN GENERAL

REVISIN GENERAL 48

47

92

L.T

L.T

L.T.

L.T

J.R.

MANUAL DE INGENIERA DE RIESGOS

ESPECIALISTAS

PDVSA

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CRITERIOS PARA EL ANLISISCUANTITATIVO DE RIESGOS (ACR) SEP.124

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Men Principal Indice manual Indice norma

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Las Normas Tcnicas son de obligatorio cumplimiento del marco regulatorioen materia de Seguridad Industrial, Ambiente e Higiene Ocupacional y comoparte del Control Interno de PDVSA para salvaguardar sus recursos, verificarla exactitud y veracidad de la informacin, promover la eficiencia, economay calidad en sus operaciones, estimular la observancia de las polticasprescritas y lograr el cumplimiento de su misin, objetivos y metas, es undeber la participacin de todos en el ejercicio de la funcin contralora,apoyada por la Ley Orgnica de la Contralora General de la Repblica ydel Sistema Nacional de Control Fiscal, Artculos 35--41.

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PDVSA

ndice1 OBJETIVO 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 ALCANCE 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 REFERENCIAS 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.1 Petrleos de Venezuela S.A. (PDVSA) 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 DEFINICIONES 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.1 Caso 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2 Escenario 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3 Resultado del Escenario 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 GENERALIDADES 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 METODOLOGA DEL ANLISIS CUANTITATIVODE RIESGOS (ACR) 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.1 Descripcin del Sistema 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.2 Identificacin de Peligros 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.3 Enumeracin y Seleccin de Escenarios 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.4 Estimacin de Frecuencias 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.5 Estimacin de Consecuencias 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 CUANTIFICACIN DEL RIESGO 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.2 Metodologa de Clculo de Riesgo Individual y Riesgo Social 13. . . . . . . .7.3 Representacin del Riesgo Individual y Social 16. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8 CRITERIOS DE TOLERANCIA 19. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.1 Criterio de Tolerancia de Riesgo Individual 19. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.2 Criterio de Tolerancia del Riesgo Social 20. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.3 Aplicacin de los Criterios de Tolerancia 22. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9 ANLISIS COSTOBENEFICIORIESGO (ACBR) 22. . . . . . . . . . . . . .9.1 Metodologa 22. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9.2 Personal Afectado 23. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10 BIBLIOGRFA 25. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11 ANEXOS 25. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ANEXO A BASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS 26

ANEXO B NIVELES DE DAOS A EQUIPOS 48

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1 OBJETIVOEstablecer la metodologa y los criterios para la realizacin de los AnlisisCuantitativo de Riesgos (ACR) utilizados para evaluar el riesgo en lasinstalaciones industriales y determinar opciones para la reduccin del riesgo.

2 ALCANCEAplica para el desarrollo de Anlisis Cuantitativos de Riesgos (ACR)en todas lasinstalaciones y edificaciones de PDVSA, Filiales y empresas mixtas.

Esta norma puede ser utilizada en instalaciones de PDVSA fuera del territorionacional siempre y cuando no contravenga la legislacin del pascorrespondiente.

Para efectos de esta norma slo se considerarn los criterios de dao a personas(integridad fsica). Quedan excluidos de su alcance las enfermedadesocupacionales y el dao ambiental.

3 REFERENCIASLas siguientes normas y cdigos contienen disposiciones que al ser citadas,constituyen requisitos de estaNormaPDVSA.Para aquellas normas referidas sinao de publicacin ser utilizada la ltima versin publicada.

3.1 Petrleos de Venezuela S.A. (PDVSA)IR--S--00 Definiciones.

IR--S--19 Criterios para el Clculo de Consecuencias.

4 DEFINICIONESAdicionalmente a las definiciones establecidas en la norma PDVSA IR--S--00, seindican las siguientes definiciones.

4.1 CasoEs la definicin cuantitativa de cada uno de los posibles resultados de unescenario a travs de la especificacin de suficientes parmetros que permita sudiferenciacin del resto de los resultados del escenario.

4.2 EscenarioEs un evento caracterizado por la prdida de contencin demateriales o energa,por ejemplo, fuga de gasolina por un orificio de media pulgada de dimetro en labomba de transferencia.

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4.3 Resultado del EscenarioEs la manifestacin fsica del escenario. En el caso de materiales txicos, elresultado es la liberacin de txicos, y en sustancias inflamables el resultadopodra ser fogonazo o explosin de nube de vapor, entre otros.

5 GENERALIDADESLos Anlisis Cuantitativo de Riesgos (ACR) deben ser realizados para:

-- Comparar los niveles de riesgos de la instalacin o proyecto con los criteriosde tolerancia de riesgo individual y social de PDVSA.

-- Obtener elementos de juicio para soportar decisiones gerenciales quepermitan incrementar el nivel de seguridad de las instalaciones a travs demedidas de reduccin de riesgo ptimas y rentables.

-- Determinar zonas de seguridad.-- Determinar ubicacin y tipo de construccin de edificaciones en instalacionesde la Corporacin.

6 METODOLOGA DEL ANLISIS CUANTITATIVO DERIESGOS (ACR)

El proceso del Anlisis Cuantitativo de Riesgos (ACR) se representa en la Figura1. El primer paso en la elaboracin del ACR es establecer las metas, objetivos,profundidad del estudio y premisas, entre otros aspectos claves que regirn laevaluacin. La siguiente etapa corresponde a la identificacin de los peligrosinherentes al proceso o planta en la cual se evalan, entre otros, los materiales,inventarios y las condiciones operacionales del proceso que pudiesen ocasionareventos indeseables.

Una vez identificados los peligros, es necesario enumerar y seleccionar losescenarios que posteriormente desembocarn en los casos sobre los cuales serealizar la estimacin de frecuencia de ocurrencia y clculo de consecuencias,y de esta manera cuantificar el riesgo.

La estimacin de consecuencias se efecta mediante programascomputarizados cuyas bases de clculos deben estar aprobadas por PDVSA,segn lo descrito en la normaPDVSA IR--S--19. La cuantificacin del riesgo, serexpresada en trminos de riesgo individual y riesgo social, para efectos decomparacin con los criterios de tolerancia establecidos por PDVSA.

Definicin demetas, objetivos,profundidad delestudio, etc.

Descripcin delsistema

Identificacin depeligros

Enumeracin yseleccin deescenarios

Estimacinde frecuencia

Estimacin deconsecuencias

Cuantificacin delriesgo

Riesgointolerable?

Fin

SiModificar diseo

No

RiesgoMnimo oTolerable?

Evaluar la aplicacin demedidas de control de

riesgos

No

Si

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Fig 1. PROCESO DEL ANLISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS

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La decisin sobre las medidas de reduccin de riesgo a ser adoptadas pudieraestar soportada por un Anlisis Costo--Beneficio--Riesgo.

6.1 Descripcin del SistemaEn esta fase deben establecerse los objetivos y metas, alcance del trabajo, nivelde profundidad o detalle e informacin/data recolectada.

6.2 Identificacin de PeligrosSe identifican las condiciones de dao potencial presentes en una planta oproceso, ste es un paso crtico en el AnlisisCuantitativo deRiesgos, por cuantoun peligro omitido es un peligro no analizado.

6.3 Enumeracin y Seleccin de EscenariosEn base a la identificacin de peligros, debe realizarse la enumeracin deescenarios para su posterior seleccin, considerando las fugas potenciales y lasdescargas mayores de rupturas de todas las lneas de proceso y recipientes.Dado que, de cada escenario pueden generarse mltiples casos, es convenienterealizar una seleccin de losmismosutilizando elmejor criterio de ingeniera paratal fin.

6.4 Estimacin de FrecuenciasLa frecuencia de falla de un componente particular (recipiente, tubera, y otros)puede ser deducida a partir de informacin histrica y si es posible, soportada enjuicios de expertos que tomen en cuenta diferencias entre caractersticas de laplanta analizada y las que pudiesen haber estado envueltas en los registroshistricos de fallas.

La frecuencia de falla puede ser sintetizada por un Anlisis de rbol de Fallas ode rbol de Eventos. El tipo de base de datos genrica a utilizar depende de lanaturaleza del proceso o instalacin, establecindose como referencia en laindustria de hidrocarburos la base de datos indicada en el Anexo A.

6.5 Estimacin de ConsecuenciasLa estimacin de consecuencias es el trmino aplicado al uso de una serie demodelos matemticos para estimar el rea de afectacin por la ocurrencia dediversos escenarios.

6.5.1 Eventos de Inters

Tpicamente los resultados de los escenarios incluidos en un anlisis deconsecuencias de una instalacin que procese hidrocarburos son:

-- Fugas de fluidos txicos y/o inflamables/combustibles de equipos de proceso,tuberas y tanques de almacenamiento.

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-- Incendios que envuelven fugas de productos inflamables.-- Explosiones de nubes de vapor.-- Ocurrencia de bola de fuego (BLEVE) en recipientes de proceso presurizadosconteniendo gases licuados inflamables.

Las consecuencias originadas por los peligros de los escenarios de accidentesanteriormente listados, incluyen Seres Humanos (Trabajadores/Terceros) yEquipos (Activos):

-- Exposicin de personas a vapores txicos.-- Exposicin de personas, equipos y propiedades a radiacin trmica.-- Exposicin de personas, equipos y propiedades a ondas de sobrepresino proyeccin de fragmentos de material producto de la rotura derecipientes.

6.5.2 Seleccin de los Tamaos de Orificios de Fugas

Debido a la fuerte influencia de los dimetros de orificios de fugaen los resultadosde las consecuencias finales, es recomendable establecer tamao de agujerosque representen casos o fugas menores, medianas y mayores, donde el rangode tamaos permita evaluar las consecuencias dentro y fuera de los lmites dela planta.

Para afectacin dentro de los lmites de propiedad, los tamaos de agujerospequeos ymedianos usualmente dominan el riesgo, debido a que son demayorprobabilidad deocurrencia, y para efectos fuera de la cerca, tamaosdeagujerosmedianos y mayores, los cuales dominarn las severidades mayores.

En este sentido se recomienda seleccionar los dimetros equivalentes deorificios de fuga dentro de los siguientes rangos:

a. Fuga menor:-- Orificios de 1/4 pulg hasta 1 pulg de dimetro (6,25--25 mm).-- Asociadas a fuga a travs de empacaduras, uniones, estoperas deequiposrotativos, corrosin, pinchazos, y otros.

b. Fuga mediana:-- Orificios de 1 pulg hasta 2 pulg de dimetro (25 --50 mm).-- Asociada a perforacin de tuberas o equipos, defectos de fabricacin, yotros.

c. Fuga mayor:

-- Orificios de 2 pulg hasta 6 pulg. (Dentro de la instalacin, rotura total hastadimetros de tuberas de 6 pulg y fuera de la instalacin rotura total deldimetro de tubera).

El orificio de fuga mximo a ser considerado ser el mayor dimetro de fugaposible, del cual se tengan datos estadsticos de falla.

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Los valores seleccionados en este caso deben estar soportados por unaevaluacin previa de la instalacin en donde se evale la posibilidad cierta derotura catastrfica.

6.5.3 Criterios de Daos para Anlisis Cuantitativo de Riesgo

A los efectos de cuantificar los efectos a seres humanos, es necesarioseleccionar una dosis equivalente para diferentes materiales y tipos de peligros,de manera que el grado de peligro sea similar para todos los efectos.

a. Dosis Equivalentes de Daos

La seleccin de las dosis mencionadas debe ser tal que las contribuciones deriesgos separadas para diferentes tipos de peligros pueden ser integradas en unriesgo total y tratados como una sola entidad.

Para efectos del Anlisis Cuantitativo de Riesgos se debe considerar como dosispeligrosas las que representan un nivel de dao equivalente al 1%, 50% y 99%de fatalidades (Figura 2A). Esta metodologa permite cubrir el 99% deprobabilidad de fatalidad en tres rangos manejables. Para obtener el riesgo totala la fatalidad ser necesario sumar las porciones de rea dentro de los rangosobtenidos por cada una de las dosis peligrosas antes mencionadas (Figura 2B).Es decir:

Ff = Ff1 + Ff2 + Ff3 = (100 99)%+ (99 50)%+ (50 1)%

Ff = 99% 100%= (1+ 49+ 49)%

donde:

Ff= frecuencia de fatalidad total

Ff1= frecuencia de fatalidad en la Zona 1, entre el 100 y 99%

Ff2= frecuencia de fatalidad en la Zona 2, entre el 99 y 50%

Ff3= frecuencia de fatalidad en la Zona 3, entre el 50% y 1% .

No obstante, en el clculo del riesgo individual donde el factor tiempo--recursossea determinante se puede utilizar como dosis equivalente el 1% para losclculos de consecuencias, considerando en el clculo de riesgo individual unaprobabilidad de fatalidad del 99%, lo cual arrojara resultados conservadores,permitiendo tomar decisiones con un mnimo esfuerzo (Figura 2C).

Fig 2A.CONTORNOS DE

FATALIDAD ESTIMADA AL1%, 50 %, 99%

Fig 2B.ZONA CONCNTRICAS DEFATALIDAD QUE TOTALIZAN

EL 99%

Fig 2C.APROXIMACIN DEFATALIDAD AL 99%UTILIZANDO RIESGO

MNIMO INDIVIDUAL AL 1%DE FATALIDAD

99 % Fatalidad 50 % Fatalidad 1% Fatalidad

50 % Fatalidad 1% Fatalidad

Zona 2

Zona 3

Zona 1

Fatalidad

99 % Fatalidad100% Fatalidad

100%

100% Fatalidad 1% Fatalidad

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Fig 2. REPRESENTACIN DEL NIVEL DE DAO EQUIVALENTE

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b. Ecuaciones PROBIT

Para calcular un riesgo individual de muerte, se necesita una correlacin entrela probabilidad demuerte y la dosis del peligro en cuestin. Con frecuencia se usaalguna variante de ecuacin Probit para este propsito. La equivalencia entre elporcentaje de afectacin y el Probit se indica en la Tabla 1.

TABLA 1. TRANSFORMACIN DE PROBITS A PORCENTAJES

Porcentaje de afectacin (%) Probit (Pr)1 2,6750 599 7,33

Su uso para el clculo de riesgo individual est basadoen suposiciones implcitasde que todos los individuos tienen iguales posibilidades de morir debido a unadosis particular y queesta probabilidad es igual a la proporcin demuertes enunapoblacin grande expuesta.

c. Efectos de Incendio, Explosin y Fuga deSustanciasTxicas e Inflamables

En la Tabla 2 se aprecian los criterios a utilizar para los distintos efectos deradiacin trmica, sobrepresin y toxicidad sobre personas.

TABLA 2. NIVELES DE DAO PARA PERSONAS

Peligro CriterioRadiacin (piscina incendiada y Duracin de la Exposicin 30 s.Radiacin (piscina incendiada ychorro de fuego) Ecuacin Probit Pr = --12,8 + 2,56 ln (tI4/3)10--4

1% nivel de afectacin 7,27 kW/m2 (1% fatalidad)50% nivel de afectacin 14,89 kW/m2 (50% fatalidad)99% nivel de afectacin 28,47 kW/m2 (99% fatalidad)

Fogonazo Duracin de la Exposicin InstantneaEcuacin Probit No AplicaNivel de afectacin LFL (100% fatalidad)

BLEVE Duracin de la Exposicin Duracin bola de fuegoEcuacin Probit Pr= --12,8 + 2,56 ln (tI4/3) 10--4Nivel de afectacin Dependiente de la bola de fuego

Sobrepresin Duracin de la Exposicin InstantneaEcuacin Probit Pr= 1,47 + 1,37 ln (P)1% nivel de afectacin 2,40 psig (1% fatalidad)50% nivel de afectacin 13,1 psig (50% fatalidad)99% nivel de afectacin 72,0 psig (99% fatalidad

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TABLA 2. NIVELES DE DAO PARA PERSONAS (CONT.)

Peligro CriterioExposicin a Gas Txico(Ejemplo: H2S)

Duracin de la ExposicinDependiente del escape

Ecuacin Probit Pr= a + b ln (Cnt/60)Nivel de afectacin Dependiente de la duracin del

escape, el tiempo de exposicinesperado y nivel de entrenamiento.

Donde,

Pr = Probit (adimensional)

t = duracin de la exposicin (segundos)

I = Intensidad de radiacin (kW/m2)

P = Sobrepresin (psig)

C = Concentracin (ppm)

a, b y n son constantes de letalidad para la ecuacin probit. (Tabla 3).

En el Anexo B se indican los niveles de daos a equipos.

TABLA 3. CONSTANTES DE TOXICIDAD LETAL PARA ECUACIONES PROBIT

Sustancia a b NAmonaco --35,9 1,85 2Benceno --109,78 5,3 2Bromo --9,04 0,92 2Monxido de Carbono --37,98 3,7 1Tetracloruro de Carbono --6,29 0,408 2,50Cloro --8,29 0,92 2Formaldehido --12,24 1,3 2Cloruro de Hidrgeno --16,85 2,00 1,00Cianuro de Hidrgeno --29,42 3,008 1,43Fluoruro de Hidrgeno --25,87 3,354 1,00Sulfuro de Hidrgeno --31,42 3,008 1,43Bromuro de Metilo --56,81 5,27 1,00Isocianato de Metilo --5,642 1,637 0,653Dixido de Nitrgeno --13,79 1,4 2Fosgeno --19,27 3,686 1xido de propileno --7,415 0,509 2,00Dixido de Azufre --15,67 2,10 1,00Tolueno --6,794 0,408 2,50

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7 CUANTIFICACIN DEL RIESGOLas medidas ms comunes de cuantificacin del riesgo son las llamadas riesgoindividual y riesgo social, que combinan la informacin de posibilidad ymagnitudde las prdidas o lesiones provenientes de un peligro. La medida del riesgoindividual considera el riesgo de un ser humano que pueda estar en cualquierpunto de la zona de efectos del accidente y la medida del riesgo social a laspoblaciones que estn en tales zonas de efectos.

7.1 Riesgo Individual y Social

7.1 Riesgo Individual

Puede definirse riesgo individual como el riesgo a una persona en la proximidadde un peligro, considerando la naturaleza de la lesin al individuo, la posibilidadde que la misma ocurra y el perodo de tiempo en que puede ocurrir. An cuandolas lesiones son de gran preocupacin hay limitada informacin disponible sobreel grado de las lesiones, por tanto, los anlisis cuantitativos de riesgosfrecuentemente estiman el riesgo de lesiones irreversibles o fatalidades para lascuales existen ms estadsticas registradas.

7.1.1 Riesgo Social

El riesgo social es una relacin entre la frecuencia y el nmero de personas deuna poblacin sometidas a un nivel especfico de lesiones y daos debido a laocurrencia de un accidente.

En caso de accidentesmayores con potencial para afectar a grupos depersonas,el riesgo social constituye una medida del riesgo a tal grupo de personas y esexpresado frecuentemente en trminos de distribucin de frecuencia de eventosde resultantes mltiples.

7.1.2 Consideraciones para el ACR

Para el clculo del riesgo Individual y social el nmero de escenarios se verincrementado de acuerdo al nmero de variables consideradas (direccin delviento, velocidad del viento, estabilidad atmosfrica, direccin del escape, otros)y por ende el tiempo para la determinacin del mismo ser mayor.

Como ejemplo, consideraremos que 20 escenarios (evento final) fueronseleccionados por medio de los rboles de fallas y eventos de 10 peligrosidentificados. Ahora bien, tomando en cuenta que existen 16 posibilidades dedireccin del viento, 6 estabilidades atmosfricas y 6 velocidades de viento quedan como resultados 576 combinaciones de cada escenario, debera realizarse576 clculos de consecuencias para cada escenario seleccionado. No obstante,aunque no todas las combinaciones son significativas, una gran mayora lo es,por lo cual es recomendable utilizar un buen criterio para la seleccin y descartede las mismas.

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7.2 Metodologa de Clculo de Riesgo Individual y Riesgo SocialUnmtodopara cuantificar el riesgo esel de combinar la frecuencia y la severidadde los accidentes. Existen varias formas en las cuales el riesgo resultante puedeser presentado pero para nuestros propsitos utilizaremos el riesgo individual yel riesgo social como se describe a continuacin.

7.2.1 Riesgo Individual

El riesgo individual ser calculado con base al procedimiento de contorno (VerFigura 3) de riesgo. Este mtodo muestra la distribucin geogrfica del riesgoindividual, sealando la frecuencia esperada de un evento capaz de causar unnivel especfico de dao en un sitio indicado, independientemente de que alguienest presente o no en ese sitio para sufrir ese dao. A continuacin se presentala expresin matemtica para el clculo del riesgo individual:

RIx,y = ni=1

RIx,y,i

donde:

RIx,y = Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacingeogrfica dada x,y.

RIx,y ,i= Riesgo individual total para cualquier persona a una ubicacingeogrfica dada x,y, para cada escenario i.

n = Nmero total de escenarios considerados en el anlisis.

RIx,y,i = fi Pf,i

donde:

fi = Frecuencia de fuga o rotura (ao--1).

Pf,i= Probabilidad de fatalidad dada la dosis de exposicin especfica.

Graficar resultadode riesgo

individual enmapa o plano

Seleccionar rea deprocesos

Anlisis de FrecuenciasDeterminar la frecuenciapara todos los casos

Anlisis de ConsecuenciasDeterminar la zona afectada

para todos los casos

Riesgocalculado para

todas lasreas?

Lista de escenarios /eventos

Si

No

Determinar el riesgoindividual en el rea

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Fig 3. PROCEDIMIENTO PARA EL CLCULO DE CONTORNOS DE RIESGOINDIVIDUAL

Seleccionar cadacaso

Anlisis de FrecuenciasDeterminar la frecuenciapara todos los casos

Anlisis de ConsecuenciasDeterminar la zona afectada

para todos los casos

Todos loscasos fueronconsiderados?


Si

No

Determinar el nmerode fatalidades para

cada caso

Listar todos los casoscon su frecuencia ynmero de fatalidades

asociado

Colocar los resultadosen forma de frecuancia

acumulativa


Graficar curva F--N

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7.2.2 Riesgo Social

El riesgo social es una medida del riesgo al cual est expuesto un grupo depersonas, por lo tanto a partir de los contornos de riesgo individual, se estimarel nmero de fatalidades en funcin de la distribucin y caractersticasdemogrficas de la poblacin afectada; que luego se pueden representarmediante una Curva F--N (Ver Figura 4).

Fig 4. PROCEDIMIENTO PARA EL CLCULO DE RIESGO SOCIAL CURVA F--N

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7.3 Representacin del Riesgo Individual y Social

7.3.1 Representacin de Riesgo Individual

Las formas comunes de presentacin del riesgo individual son los dibujos ygrficos de contorno de riesgo y los perfiles de riesgos individuales. El grfico decontorno de riesgo muestra estimados de riesgos individuales en puntosespecficos sobre un mapa (Figura 5). Los contornos de riesgos (CurvasIsoriesgo) conectan puntos de igual riesgo alrededor de la instalacin, lo cualfacilita que lugares de vulnerabilidad particular (por ejemplo escuelas, hospitales,concentracin de poblacin) puedan ser rpidamente identificadas.

7.3.2 Representacin del Riesgo Social

El riesgo social ser expresado en trminos de la curva Frecuencia -- Nmero deFatalidad (FN), la cual es una representacin grfica del riesgo tomando encuenta la frecuencia (F) de un accidente contra la cantidad de fatalidadesexpresadas para ese accidente (N). El resultado de esta representacin es unaserie de puntos discretos tal como semuestra en la Figura 6, a partir de los cualesse construye la curva (FN) conectando los puntos que estn ms altos y alejadoshacia la derecha.

Normalmente se utiliza una escala logartmica, ya que la frecuencia y el nmerode fatalidades se ubican en un rango de varios rdenes de magnitud. Tambines usual mostrar las contribuciones de accidentes seleccionados a la curva FNtotal, dado que esto ayuda a la identificacin de los mayores contribuyentes alriesgo.

Otra forma de presentacin del riesgo social es una tabulacin del riesgo paradiferentes agrupacionesde personasafectadas (por ejemplo 1 a 10; 11 a100;101a 1000 personas).

En general, accidentes con frecuencias de ocurrencia mayores causan menorcantidad de fatalidades que los accidentes con frecuencias menores. La ventajade la curva FN es que ilustra claramente la relacin entre la frecuencia de losaccidentes (F) y su severidad (N), mientras que su principal desventaja radica enla dificultad de comparar los riesgos asociados con otras actividades o eventos.

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Fig 5. EJEMPLO DE CONTORNO DE RIESGO INDIVIDUAL

FRECUENCIA

FRECUENCIA

FRECUENCIA

FRECUENCIA

10--4

10--5

10--6

10--7

10--8

10--9

1 10 100 1.000

10--4

10--5

10--6

10--7

10--8

10--9

1 10 100 1.000

10--4

10--5

10--6

10--7

10--8

10--9

1 10 100 1.000

10--4

10--5

10--6

10--7

10--8

10--9

1 10 100 1.000

NMERO DE FATALIDADES NMERO DE FATALIDADES

NMERO DE FATALIDADES NMERO DE FATALIDADES

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Fig 6. EJEMPLO DE REPRESENTACIN DE RIESGO SOCIAL CONSTRUCCIN DELA CURVA FRECUENCIA NUMERO DE FATALIDADES (FN)

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8 CRITERIOS DE TOLERANCIALos criterios de tolerancia de riesgos definidos en esta seccin, reflejan el nivelde riesgo tcitamente permisible, el cual viene dado por un balance entre labuena prctica de diseo, operacin y mantenimiento y los recursos disponiblespara reducir riesgos.

Estos criterios fijan el lmite hasta donde se podr disminuir un riesgo a travs demedidas de ingeniera para reducir su frecuencia de ocurrencia y susconsecuencias, el cual lgicamente coincidir con el lmite a partir del cual sedeber invertir en la elaboracin de planes de emergencia tendentes a reducir lasconsecuencias de tales riesgos.

La tolerancia de un riesgo es muy subjetiva, dado que est asociada con lapercepcin de la severidad de las consecuencias potenciales de un accidente,especialmente cuando afecta al pblico en general. Reconociendo lasdificultades implcitas en juzgar la tolerabilidad de riesgos, se decidi adoptar unenfoque de regin de riesgo antes que valores lmite estricto, lo cual es latendencia hoy en da a nivel mundial, tal como lo demuestran informes einvestigaciones recientes. Para ello, se fijaron tres reas como son:

-- Una superior en la cual el nivel de riesgos es intolerable y por lo tanto debeser reducido.

-- Una inferior, en la cual el nivel de riesgo es mnimo o tolerable.-- Un rea intermedia entre las dos anteriores, donde es deseable una reduccindel nivel de riesgo.

8.1 Criterio de Tolerancia de Riesgo IndividualLa tolerancia del riesgo proveniente de una instalacin industrial puede serjuzgada comparando los estimados de riesgo individual anual con los riesgosasociados a ciertas actividades conocidas; al hacer esta comparacin sereconoce que generalmente los riesgos a los cuales las personas se encuentranexpuestas pueden ser agrupados en dos categoras: voluntarios e involuntarios.

-- Ejemplos de exposiciones voluntarias al riesgo, son actividades tales como:motocross, escalar montaas, volar en aviones comerciales o privados,correr automviles y trabajar en una instalacin industrial.

-- Ejemplos de exposiciones involuntarias a riesgos lo constituyen las descargaselctricas, enfermedades, huracanes y personas localizadas en reasresidenciales o recreacionales cerca de instalaciones industriales.

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Respecto a los riesgos de instalaciones industriales, sus trabajadores sonclasificados como receptores voluntarios de riesgo y las personas viviendo enreas residenciales cercanas son clasificadas como receptores involuntarios deriesgo. Se puede pensar que la aceptacin voluntaria de un riesgo esaproximadamente el mismo que el de aceptacin de la muerte por enfermedad,este valor es aproximadamente 1 x 10 --6 fatalidades por persona hora deexposicin o asumiendo una exposicin continua 8760 horas por ao, es 8,76 x10--3 fatalidades por persona ao.

Asmismo, se estima que el nivel de riesgo tolerable para una exposicininvoluntaria es una en mil (1:1000) del valor de la exposicin voluntaria, es deciraproximadamente 1 x 10--6 fatalidades por persona ao, o una posibilidad en unmilln.

En consideracin a lo antes expuesto, los criterios de tolerancia de riesgoindividual fijados por la industria petrolera nacional se indican en la Tabla 4:

TABLA 4. CRITERIOS DE TOLERANCIA DE RIESGO INDIVIDUAL

Riesgo Individual a TercerosEtapas Descripcin

f > 1,0 x 10--5 / ao Intolerable1,0 x 10--6 < f 1,0 x 10--5 / ao Reduciblef 1,0 x 10--6/ ao Mnimo

Riesgo Individual al TrabajadorEtapas Descripcin

f > 1,0 x 10--3 / ao Intolerable1,0 x 10--4 < f 1,0 x 10--3 / ao Reduciblef 1,0 x 10--4/ ao Mnimo

8.2 Criterio de Tolerancia del Riesgo SocialEn la Figura 7 semuestra el criterio de riesgo social adoptado por PDVSA, el cualdebe ser aplicado a todas las instalaciones con potencial de afectacin aterceros.

Frecuenciade

Noms

Fatalidades

/ao

(F)

Riesgo Intolerable

Riesgo MnimoTolerable

Riesgo Reducible

10--1

10--2

10--3

10--4

10--5

10--6

10--7

10--8

10--9

1 10 100 1000 10000Nmero de Fatalidades (N)

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Fig 7. CRITERIO PDVSA DE TOLERANCIA DE RIESGO

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8.3 Aplicacin de los Criterios de Tolerancia

La comparacin de un riesgo con los criterios antes definidos, puede ubicar elnivel de riesgo analizado en cualquiera de los siguientes casos:

Intolerable Es inaceptable la condicin presente y resulta obligatorio adoptarmedidas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia y/o la severidadde los potenciales accidentes.Es importante agotar en primera instancia todas las posibilidadesdemedidas de ingeniera conducentes a reducir la frecuencia deocurrencia del accidente, siendo inaceptable pretender nicamentela adopcin de medidas dirigidas a la reduccin de consecuencias.

Reducible Deben evaluarse las medidas individuales o combinaciones deellas, que fundamente la justificacin econmica de las propuestas,a efecto de facilitar la toma de decisiones.Es aconsejable visualizar todas las opciones de reduccin delriesgo, a travs de la combinacin de medidas de ingeniera y/oadministrativas, que permiten la disminucin de la frecuencia deocurrencia y/o minimizacin de consecuencias de los posiblesaccidentes.Dar prioridad a las medidas de ingeniera dirigidas a la reduccin defrecuencia de ocurrencia de los eventos indeseables, y luegocomplementar las mismas con las medidas (de ingeniera oadministrativas), que minimicen y atenen las consecuencias de losmismos.

Mnimo oTolerable

El riesgo es tolerable y no es imperativo aplicar medidas dereduccin del riesgo. No obstante, si se visualizan medidas obviasque contribuyan a reducir an ms el riesgo y la aplicacin delanlisis costo beneficio favorece la implantacin de talesmedidas,las mismas deberan adoptarse.

9 ANLISIS COSTOBENEFICIORIESGO (ACBR)

9.1 Metodologa

El objetivo ltimo de un Anlisis Cuantitativo de Riesgos (ACR) es alcanzar unnivel tolerable de riesgo a un costo razonable. Al comparar el nivel de riesgoresultante con los criterios de tolerancia establecidos por la industria, se debenevaluar la efectividad y rentabilidad de las medidas de control y mitigacinpropuestas, especialmente si el riesgo est en el rea intermedia o reducible.Es difcil asignar lmites razonables a la inversin para el mejoramiento del nivelde seguridad de una actividad particular. La reduccin en el nivel de riesgo, ancuando sea marginal, se puede lograr prcticamente en todos los casos a travsde grandes inversiones de capital; (Ver Figura 8) no obstante, la realidad nosindica que a medida que se incrementa la inversin, los beneficios decrecen

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rpidamente incidiendo en la rentabilidad y surgiendo la interrogante de si eldinero podra ser mejor empleado en otros aspectos del negocio.

El ACBR toma en cuenta la posibilidad de ocurrencia de un evento riesgoso conprdidas humanas, daosmateriales, as como la prdida de produccin durantelos perodos de parada para reparacin de los daos. Lgicamente, si este valores mayor que el costo de las medidas propuestas para reducir el riesgo, estasltimas son econmicamente justificables. El procedimiento de ACBR formaparte de las Mejores Prcticas de Ingeniera/Proyectos y ProcedimientosCorporativos de Evaluaciones Econmicas.

9.2 Personal AfectadoSe puede afirmar que todo el mundo coincide en que el valor de la vida humanaes infinito, no obstante esto no proporciona ningn elemento prctico quepermitaelegir alternativas de solucin y por lo tanto no tiene ninguna aplicacin. Por otrolado existen mltiples opciones de medidas de control de riesgo que puedendisminuir la probabilidad de que una vida sea perdida o de incrementar su nivelde proteccin.

Por lo antes expuesto, se establece un valor de referencia de US$ 5 x 105 porcada fatalidad evitada, o en otras palabras, por persona afectada, para efectosde aplicacin del ACBR en las evaluaciones de riesgo, llevadas a cabo en lasinstalaciones. Es de resaltar que con este valor PDVSA no est declarando elcosto de la vida humana, se trata de un artilugio para definir las medidas decontrol de riesgos ms efectivas y eficientes para precisamente, proteger a laspersonas de los riesgos tecnolgicos generados por la empresa.

P1

2

3

4MEDIDAS

DE

CONTROL

Bs./AO

RDIDAS

EN

Bs./AO

B

A

0

PERSONAL AFECTADO

DAOS MATERIALES

RIESGOALTO

RIESGOBAJO

NIVEL DE RIESGO

INVERSIN

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Fig 8. REPRESENTACIN GRFICA DE LA INVERSIN EN MEDIDAS DE CONTROLCONTRA RIESGO RESIDUAL

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10 BIBLIOGRFACCPS, Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis (2a edicin).American Institute of Chemical Engineers, New York, 2000

Rodrguez, J.A. Aplicacin de criterios de tolerancia de riesgos y costo--beneficioen los estudios de anlisis de riesgos de la industria petrolera y petroqumicavenezolana, ARPEL, Mxico, 1991.

OGP Risk Assessment Data Directory, OGP London, 2010.

CCPS. Guidelines for Process Equipment Reliability Data. AICHE, N.Y. 1989.

Mannan, Sam, Lees Loss Prevention in the Process Industries (3a edicin),ELSEVIER, New York, 2005.

11 ANEXOSAnexo A Base de Datos de Fallas de Equipos.

Anexo B Niveles de Daos a Equipos.

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ANEXO ABASE DE DATOS DE FALLAS DE EQUIPOS

A.1 Datos Estadsticos

Actualmente, la industria petrolera nacional no cuenta con una base de datosestadsticos de fallas de equipos, indispensable para efectuar las evaluacionesde frecuencia de accidentes. En el presente anexo se establecen las tasas defallas referenciales a ser usadas en las evaluaciones que realiza la industria. Lainformacin aqu contenida, es una recopilacin de una serie de informacinproveniente de diversas fuentes de diferentes pases, industrias y ambientes, porlo cual debe ser utilizada empleando elms sano criterio de ingeniera para evitarerrores de juicio, que posteriormente se conviertan en resultados desviados.

A.2 Frecuencias de Fallas por Rotura en Equipos que Manejan Hidrocarburosy Sustancias Txicas

A.2.1 Bombas

a. Bombas Centrfugas

TABLA A.1

Descripcin

Bombas centrfugas de simple y doble selloexcluyendo todas las vlvulas, tuberas, bridas,instrumentos y accesorios ms all de la primera

brida, sta tambin excluida.

Dimetro del orificio en mm Probabilidad de ocurrencia acumulada(pulg) Entrada de 2 a 6 Entrada mayor a 6

6,35 () 0,845 0,846 2,70 () 0,926 0,925 25,40 (1) 0,965 0,963 50,80 (2) 0,984 0,981

152,40 (6) o D 1 0,995 D -- 1

Frecuencia por bomba (ao--1) 7,63 E--3 7,64 E--3D = Dimetro interno de la tubera de mayor dimetro conectada al equipo

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b. Bombas Reciprocantes

TABLA A.2

Descripcin

Bombas reciprocantes de simple y doble selloexcluyendo todas las vlvulas, tuberas, bridas,instrumentos y accesorios ms all de la primera

brida, est tambin excluida.

Dimetro del orificio en mm Probabilidad de ocurrencia acumulada(pulg) Entrada de 2 a 6 Entrada mayor a 6

6,35 () 0,640 0,641 12,70 () 0,758 0,757 25,40 (1) 0,839 0,837 50,80 (2) 0,898 0,890

152,40 (6) D 1 0,949 D -- 1

Frecuencia por bomba (ao--1) 7,20 E--3 7,20 E--3D = Dimetro interno de la tubera de mayor dimetro conectada al equipo

A.2.2 Compresores

a. Compresores Centrfugos

TABLA A.3

Descripcin

Compresor centrfugo de simple y doble selloexcluyendo todas las vlvulas, tuberas, bridas,instrumentos y accesorios ms all de la primerabrida, est tambin excluida.

Dimetro del orificio en mm (pulg)Probabilidad de ocurrencia acumulada

Dimetro del orificio en mm (pulg)Entrada de 2 a 6 Entrada mayor a 6

6,35 () 0,812 0,814 12,70 () 0,902 0,902 25,40 (1) 0,949 0,948 50,80 (2) 0,975 0,972

152,40 (6) o D 1 0,992 D -- 1

Frecuencia por compresor (ao--1) 1,06 E--2 1,06 E--2D = Dimetro interno de la tubera de mayor dimetro conectada al equipo

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b. Compresores Reciprocantes

TABLA A.4

Descripcin

Compresor reciprocante de simple y doble selloexcluyendo todas las vlvulas, tuberas, bridas,instrumentos y accesorios ms all de la primera

brida, est tambin excluida.

Dimetro del orificio en mm (pulg)Probabilidad de ocurrencia acumulada

Dimetro del orificio en mm (pulg)Entrada de 2 a 6 Entrada mayor a 6

6,35 () 0,812 0,814 12,70 () 0,902 0,901 25,40 (1) 0,949 0,947 50,80 (2) 0,975 0,972

152,40 (6) D 1 0,992 D -- 1

Frecuencia por compresor (ao--1) 7,07 E--2 7,07 E--2D = Dimetro interno de la tubera de mayor dimetro conectada al equipo

A.2.3 Recipientes a Presin

TABLA A.5

Descripcin

Incluye todos los tipos de recipientes a presin excep-to hidrociclones y recipientes de almacenamiento. Seexcluyen todas las vlvulas, tuberas, bridas, instru-

mentos y accesorios ms all de la primera brida, esttambin excluida.

Dimetro del orificio en mm Probabilidad de ocurrencia acumuladaDimetro del orificio en mm(pulg) Conexiones de 2 a 6 Conexiones mayor a 6

6,35 () 0,626 0,628 12,70 () 0,743 0,741 25,40 (1) 0,821 0,819 50,80 (2) 0,880 0,871

152,40 (6) D 1 0,932 D -- 1

Frecuencia por recipiente (ao--1) 2,15 E--3 2,15 E--3D = Dimetro interno de la tubera de mayor dimetro conectada al equipo

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A.2.4 Intercambiadores de Calor, Tipo Carcaza y Tubos

TABLA A.6

Descripcin

Intercambiadores de tubo y carcaza con hidrocarburosen el lado de la carcaza.Se excluyen todas las vlvulas,tuberas, bridas, instrumentos y accesorios ms all dela primera brida, est tambin excluida.

Dimetro del orificio en mm Probabilidad de ocurrencia acumuladaDimetro del orificio en mm(pulg) Entrada de 2 a 6 Entrada mayor a 6

6,35 () 0,723 0,725 12,70 () 0,833 0,832 25,40 (1) 0,900 0,898 50,80 (2) 0,943 0,938

152,40 (6) o D 1 0,976 D -- 1

Frecuencia porintercambiador (ao--1) 4,12 E--3 4,12 E--3

D = Dimetro interno de la tubera de mayor dimetro conectada al equipo

TABLA A.7

Descripcin

Intercambiadores de tubo y carcaza conhidrocarburos en el lado de los tubos. Se excluyentodas las vlvulas, tuberas, bridas, instrumentos y

accesorios ms all de la primera brida, est tambinexcluida.

Dimetro del orificio en mm Probabilidad de ocurrencia acumuladaDimetro del orificio en mm(pulg) Entrada de 2 a 6 Entrada mayor a 6

6,35 () 0,757 0,758 12,70 () 0,856 0,855 25,40 (1) 0,913 0,911 50,80 (2) 0,948 0,943

152,40 (6) D 1 0,974 D -- 1

Frecuencia porintercambiador (ao--1) 3,48 E--3 3,48 E--3

D = Dimetro interno de la tubera de mayor dimetro conectada al equipo

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A.2.5 Tubera de Procesos

TABLA A.8

Descripcin Incluye a las tuberas en reas de proceso, excluyendo a las tu-beras entre unidades de proceso y oleoductos. Se excluyen to-

das las vlvulas, bridas, instrumentos.

Dimetro del orificio Probabilidad de ocurrencia acumuladaen mm (pulg) 2 > 2 , 6 > 6 , 12 > 12 6,35 () 0,747 0,794 0,728 0,723 12,70 () 0,937 0,896 0,816 0,811 25,40 (1) 1 0,951 0,865 0,860

50,80 (2) D 1 0,980 0,892 0,888 152,40 (6) D -- 1 0,924 0,917

D -- -- 1 1Frecuencia para EyP

(m--1ao--1)1,55 E--4 6,11 E--5 6,70 E--5 6,48 E--5

Frecuencia para Gas yRefinacin (m--1ao--1)

1.48 E--7

D = Dimetro de tubera

Para otras aplicaciones de tuberas, en el caso de EyP, utilizar los siguientesfactores de correccin:

Entre unidades de proceso: 0,9

Tuberas de transferencia: 0,8

A.2.6 Tanques de Almacenamiento

TABLA A.9

DescripcinTanques de almacenamiento. Se excluyen fallas de los equiposasociados tales como vlvulas de entrada/salida, tuberas dentro deldique y vlvulas de alivio de presin.

Tipo de Tanque Tipo de fuga Frecuencia de fuga por tanque(ao--1)

Atmosfrico de techo Derrame sobre el techo 1,60 E--3Atmosfrico de techoflotante Hundimiento del techo 1,10 E--3

Atmosfrico de techo Derrame fuera del tanque 2,80 E--3Atmosfrico de techofijo / techo flotante Ruptura del tanque 3,00 E--6

Refrigeradoexistente pared

simpleRuptura del tanque 2,30 E--5

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TABLA A.9 (CONT.)

DescripcinTanques de almacenamiento. Se excluyen fallas de los equiposasociados tales como vlvulas de entrada/salida, tuberas dentro deldique y vlvulas de alivio de presin.

Tipo de Tanque Tipo de fuga Frecuencia de fuga por tanque(ao--1)Refrigerado nuevo

pared simple Ruptura del tanque 2,30 E--6

Refrigerado doblepared Ruptura del tanque 1,00 E--7

A.2.7 Conexin Bridada

TABLA A.10

Descripcin Junta bridada conformada por dos bridas, una empacadura y dos soldaduras a latubera.

Dimetro del orificio Probabilidad de ocurrencia acumuladaDimetro del orificioen mm (pulg) 2 > 2, 6 > 6, 12 > 12, 18 > 18, 24 > 24, 36 6,35 () 0,728 0,759 0,774 0,773 0,782 0,790 12,70 () 0,927 0,849 0,862 0,865 0,872 0,879 25,40 (1) 1 0,899 0,911 0,916 0,921 0,927

50,80 (2) D 1 0,930 0,937 0,943 0,947 0,954 152,40 (6) D -- 1 0,963 0,967 0,970 0,975

D -- -- 1 1 1 1Frecuencia porconexin bridada

(ao--1)7,70 E--5 1,11 E--4 1,61 E--4 2,04 E--4 2,50 E--4 3,45 E--4

D = Dimetro de tubera

A.2.8 Vlvulas Manuales

TABLA A.11

Descripcin Incluye todos los tipos de vlvulas operadas manualmente. Se excluyen las bridas,controles e instrumentacin.


50,80 (2) D 1 0,922 0,915 0,917 0,919 0,919 152,40 (6) D -- 1 0,960 0,959 0,959 0,959

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PDVSA

TABLA A.11 (CONT.)

Descripcin Incluye todos los tipos de vlvulas operadas manualmente. Se excluyen las bridas,controles e instrumentacin.

Dimetro del orificio Probabilidad de ocurrencia acumuladaDimetro del orificioen mm (pulg) 2 > 2, 6 > 6, 12 > 12, 18 > 18, 24 > 24, 36

D -- -- 1 1 1 1Frecuencia porvlvula para EyP

(ao--1)8,80 E--5 1,29 E--4 1,64 E--4 1,91 E--4 2,14 E--4 2,48 E--4

Frecuencia porvlvula para Gas yRefinacin (ao--1)

8,80 E--5

D = Dimetro de vlvula

A.2.9 Vlvulas con Actuador

TABLA A.12

Descripcin Incluye todos los tipos de vlvulas operadas con actuador (bloqueo, ESDV, control,alivio, entre otras). Se excluyen las bridas, controles e instrumentacin.


50,80 (2) D 1 0,951 0,945 0,943 0,944 0,942 152,40 (6) D -- 1 0,973 0,969 0,968 0,967

D -- -- 1 1 1 1Frecuencia porvlvula para EyP

(ao--1)7,10 E--4 6,09 E--4 5,61 E--4 5,26 E--4 5,13 E--4 4,78 E--4

Frecuencia porvlvula para Gas yRefinacin (ao--1) 8,80 E--5

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PDVSA

A.2.10 Mangueras

TABLA A.13

Descripcin Manguera

Dimetro del orificio / dimetro de la tuberaconectada a la manguera

Probabilidad de ocurrenciaacumulada

0,1 0,960 1 1

Frecuencia por manguera (ao--1) 4,99 E--3

A.2.11 Accesorios

TABLA A.14

DescripcinAccesorios o instrumentos pequeas para medicin de flujo,presin y temperatura. Incluye el instrumento con dos vlvulas,cuatro bridas, un accesorio y la tubera asociada.

Dimetro del orificioen mm (pulg) Probabilidad de ocurrencia acumulada

6,35 () 0,805 12,70 () 0,963 25,40 (1) 1

Frecuencia porinstrumento (ao--1) 1,06 E--2

A.2.12 Reventones de Pozos (E&P)

TABLA A.15

DescripcinTanques de almacenamiento atmosfrico. Se excluyen fallas de losequipos asociados tales como vlvulas de entrada/salida, tuberas dentrodel dique y vlvulas de alivio de presin.

Fase Fluido Frecuencia de fuga por pozo (ao--1)

Perforacin Crudo/Gas(1) 1,60 E--3

Completacin Crudo/Gas(1) 5,40 E--4

Produccin Crudo (3) 4,60 E--5

Gas(3) 1,40 E--4Notas 1. Probabilidad de ubicacin de los reventones: debajo del mar 22%,

plataforma 9% y piso de perforacin 69%.2. Probabilidad de ubicacin de los reventones: plataforma 80%, arbolito

10% y piso de perforacin 10%.3. Probabilidad de ubicacin de los reventones: debajo del mar 22%,

arbolito/plataforma 61% y skid deck 16%.

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A.2.13 Tuberas fuera de las instalaciones

TABLA A.16

Servicio Dimetro de tubera Frecuencia de falla (km/ao)

Dimetro < 8 pulg 1,0 10--3

Hidrocarburos 8 pulg Dimetro 14 pulg 8,0 10--4Hidrocarburoslquidos 16 pulg Dimetro 22 pulg 1,2 10--4q

Dimetro > 22 pulg 2,5 10--4

TABLA A.17

Servicio Espesor de tubera Frecuencia de falla

Espesor de tubera 5 mm 4,0 10--4

Gas

5 mm Espesor de tubera 10mm

1,7 10--4

Gas10 mm Espesor de tubera 15

mm8,1 10--5

Espesor de tubera 15 mm 4,1 10--5

TABLA A.18 DISTRIBUCIN DE FRECUENCIA DE ORIFICIOS DE FUGA

Tamao de orificio Gas Hidrocarburos lquidosPequeo (< 20 mm) 0,50 0,23

Mediano (20 a 80 mm) 0,18 0,33Grande (> 80 mm) 0,18 0,15

Rotura total 0,14 0,29

TABLA A.19 FRECUENCIA DE ORIFICIOS DE FUGA EN TRAMPAS DE ENVO YRECIBO

Tamao de orificio Gas Hidrocarburos lquidos

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TABLA A.20

TASA DE FALLA

Modo de Falla 106 Horas 103 Demandas ObservacionesPrdida de Funcin 1430,0

Prdida de Funcin 2470,0 Movilizado por motorelctricoArrancando en Demanda 127,0 Movilizado por turbina

A.3.2 Bombas

Descripcin

Bomba incluyendo Sistema de sello, unidad de control.

TABLA A.21

Modo de Falla Tasa(por 106 horas) Observaciones

Durante funcionamiento 292,0 Accionado Motor y alternando(Standby)Velocidad menor al diseo 920,0 Accionado Motor y alternandoDurante funcionamiento 104,0 Accionado Motor y funcin continuaVelocidad menor al diseo 24,0 Accionado Motor y funcin continuaDurante funcionamiento 89,1 Accionado por turbina

TABLA A.22

Modo de Falla Tasa(por 106 horas)

Observaciones

Arrancando en demanda 10,80 Accionado Motor y alternandoArrancando en demanda 18,6 Accionado Motor y alternandoArrancando en demanda 26,2 Accionado por turbinaArrancando en demanda 42,5 Elctrica Sistema Contra IncendiosArrancando en demanda 18,7 Diesel Sistema Contra Incendio

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PDVSA

A.3.3 Recipientes a Presin

DescripcinRecipientes excluyendo: venteos, vlvulas de seguridad, bridas, accesorios.

TABLA A. 23


Prdida de funcin 0,985 Metlico, AtmosfricoPrdida de funcin 1,21 No--Metlico, AtmosfricoPrdida de funcin 0,0109 Metlico, PresurizadoFlujo restringido 0,0636 Metlico, Presurizado

A.3.4 Intercambiador de Calor

DescripcinIntercambiador no expuesto a fuego (contacto indirecto) excluyendo: Vlvulas deseguridad, bridas y tuberas.

TABLA A.24

Modo de Falla Tasa(por 106 horas)Prdida de funcin 31,1

Fuga > 1/4 25,8

A.3.5 Tuberas

DescripcinSeccin de tubera recta sin conexiones ni accesorios.

TABLA A.25

Modo de Falla Tasa(por 106 milla x horas) Observaciones

Catastrfica 0,0268 Tubera de Metal

Rotura Total 0,885 Tubera de plstico rgido

A.3.6 Bridas

DescripcinConexiones metlicas para sistemas de tuberas.

TABLA A.26


Fuga mayor a 10% Area de Flujo 0,57 Conexiones Metlicas

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A.3.7 Vlvulas

Descripcin

Cuerpo de vlvula, resorte y empacadura. Excluyendo uniones bridadas.

TABLA A.27


Prdida de Funcin 3,18 Retencin no operadaPrdida de Funcin 0,152 ManualFalsa operacin 1,36 Operadas por motorFalsa operacin 3,59 Operadas neumticamentePrdida de Funcin 48,7 Operadas por solenoideFalsa operacin 0,409 Operadas por solenoideAbertura Prematura 1,68 Vlvulas seguridad resorteFalla al Cerrar 1,61 Retencin, operadaFalla al Cerrar 2,2 Retencin, no operadaFalla al Abrir 0,145 Retencin, no operadaPrdida de Funcin 0,291 Vlvula manualNo cambia de posicinen demanda 5,58 Vlvulas operadas por motor

No cambia de posicinen demanda 2,2

Vlvulas operadasneumticamente

No cambia de posicinen demanda 2,83 Vlvulas operadas por solenoide

Se mantiene abierta 5,0 Vlvula seguridad operada porpiloto

No abre en demanda 4,15 Vlvula seguridad operada porpilotoSe mantiene abierta 5,18 Vlvula seguridad de resorteNo abre en demanda 0,212 Vlvula seguridad de resorte

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A.3.8 Generales

Tasa de Falla

TABLA A.28

Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)Motor AC Prdida de Funcin 15,2Induccin Motores AC Prdida de Funcin 3,20Motor DC Prdida de Funcin 22,5Bateras Plomo--Acido Descargada 2,25Batera Niquel--Cadmio Prdida de Funcin 0,251Cargadores bateras No genera carga elctrica 7,60Circuitos interruptores AC Operacin a destiempo 1,75Circuitos interruptores DC Operacin a destiempo 3,80Invertidores Sin salida 28,7Fusibles Prdida de Funcin 0,634Relays--protectores Prdida de Funcin 1,91Relays--protectores Operacin a destiempo 0,06Relays--protectores Cambio de estado retraso 0,00288

Relays--protectores Cambio Prematuro deestado 0,00598

Transformadores de Poder Prdida de Funcin 2,53Transformadores rectificadores Salida Suprimida 1,07Generadores de Emergencia Diesel Falla en funcionamiento 2250,0Transmisores:Nivel, Electrnico Prdida de Funcin 25,1Flujo, Neumtico Prdida de Funcin 109,0Flujo, Neumtico (Presindiferencial) Prdida de Funcin 118,0

Flujo, Neumtico (Area variable) Prdida de Funcin 96,3Nivel, Neumtico Prdida de Funcin 141,0Nivel, Neumtico (Presindiferencial) Prdida de Funcin 99,3

Nivel, Neumtico (Flotante) Prdida de Funcin 187,0Presin, Neumtico Prdida de Funcin 91,3Temperatura Prdida de Funcin 97,0Presin diferencial Prdida de Funcin 65,6Interruptores de Flujo Elctricos Prdida de Funcin 26,8Interruptores de Flujo Elctricos Funciona sin seal 0,86Interruptores de Flujo Elctricos Falla al activar seal 4,20

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TABLA A.28 (CONT.)

Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)Interruptores de Nivel Elctricos Prdida de Funcin 1,74Interruptores de Nivel Elctricos Funciona sin seal 0,925Interruptores de Nivel Elctricos Falla al activar seal 0,17Interruptores de Presin Elctricos Prdida de Funcin 49,6Interruptores de Presin Elctricos Funciona sin seal 0,07Interruptores de Presin Elctricos Falla al activar seal 0,40Interruptores de Temp. Elctricos Prdida de Funcin 2,28Interruptores de Temp. Elctricos Funciona sin seal 1,16Interruptores de Temp. Elctricos Falla al activar seal 3,40Interruptores de velocidadElctricos Prdida de Funcin 0,48

Interruptores de velocidadElctricos Funciona sin seal 0,15

Interruptores de velocidadElctricos Falla al activar seal 0,57

Interruptores de flujo Neumticos Prdida de Funcin 4,0Interruptores de flujo Neumticos Funciona sin seal 0,66Interruptores de flujo Neumticos Retrasado 1,30Interruptores de Nivel Neumtico Prdida de Funcin 0,62Interruptores de Nivel Neumtico Falla al activar seal 0,54Interruptores de Nivel Neumtico Retrasado 1,70Interruptores de presin Neumtico Prdida de Funcin 5,20Interruptores de presin Neumtico Funcin sin seal 0,47Interruptores de presin Neumtico Falla al activar seal 1,70Interruptores de presin Neumtico Retrasada 18,0Interruptores de temp. Neumtico Prdida de Funcin 5,00Interruptores de temp. Neumtico Retrasada 3,00Detector de llama Prdida de Funcin 432,0Indicacin de temperatura(Pirmetro de radiacin) Prdida de Funcin 248,0TransductoresCorriente--Neumticos Prdida de Funcin 62,8Controladores Prdida de Funcin 68,8Controladores -- Tablero Elctrico(Lazo Simple) Prdida de Funcin 205,0

Controladores -- Tablero Neumtico(Lazo Simple) Prdida de Funcin 43,4

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TABLA A.28 (CONT.)

Equipo Modo de Falla Tasa(por 106 horas)Bocinas-- Anunciadores Prdida de Funcin 0,77Discos de grabado Prdida de Funcin 25,1Mdulos de Comunicacin Prdida de Funcin 19,4NeumticosMangueras Rotura 0,570Sistemas proteccin C/I(Detector -- Unidad Control Polvoqumico -- Toberas) Prdida de Funcin 1,41

Caja de Alarma Falla en activarse 10,0Junta de expansin Fuga/ruptura 30,0Empaquetaduras Fuga de 1 y 1/16 3,0Empaquetaduras Fuga mayor 10,0Empaquetaduras Falla total 30,0Brazo de carga Fuga 3,0Brazo de carga Ruptura 300,0Mltiple Ruptura / fuga 10,0Boquilla Falla catastrfica 1,0Sensor de O2 con alarma Falla catastrfica 40,0Soldadura Fuga de 8 y 1/16 3000,0

Fuga de 1 y 1/16 3000,0

TABLA A. 29

Equipo Modo de Falla Tasa(por 103 demandas)Motor AC Prdida de Funcin 0,0247Induccin Motores Ac Prdida de Funcin 0,0247Bateras Plomo--Acido No dan salida 13,2Circuitos breakers Ac Prdida de Funcin 1,16Circuitos breakers Dc Prdida de Funcin 0,883Generadores de potencia deEmergencia -- Diesel Falla al encender 17,6

Vlvula rompedora de vaco Falla al operar 300Motor Diesel Falla en Arrancar 0,3

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A.4 Factores de Servicio

Los factores de servicio mostrados seguidamente permiten sensibilizar lainformacin de la Secciones A.2 y A.3 de este anexo, dependiendo de laseveridad del servicio a que se encuentre el equipo bajo estudio.

TABLA A.30

TIPO DE SERVICIO FACTORCondicin ideal, esttica 0,1Servicio controlado, sin vibracin 0,5Equipo de uso general en tierra 1,0Barco/gabarra, etc, en general ambiente marino 2,0Sometido al trfico por carretera 3,0

A.5 Probabilidades de Ignicin, Explosin e Incendio

A.5.1 Instalaciones en Tierra Firme

A.5.1.1 Probabilidad de Ignicin Fugas

TABLA A.31

Descripcin Probabilidad de ignicin total de una fuga segn la tasa de liberacin de fluido.

Servicio rea


Servicio reaMenor(50 kg/s)

Industrial o urbana, fuera de la planta 0,0045 0,0563 0,070

Rural, fuera de la planta 0,0041 0,067 0,070

Lquido inflamable sinPlanta pequea de lquidos (1200 m

2) 0,0025 0,0670 0,1300vaporizacinsignificativa (

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TABLA A.31 (CONT.)

Descripcin Probabilidad de ignicin total de una fuga segn la tasa de liberacin de fluido.

Servicio rea


Servicio reaMenor(50 kg/s)

Industrial o urbana, fuera de la planta 0,0056 0,1057 1

G i fl blRural, fuera de la planta 0,0014 0,0073 0,08

Gases inflamables,vapores o lquidos Planta pequea de GLP (1200 m2) 0,0025 0,1250 0,6500sobre su punto de

ebullicin Planta grande de GLP (>1200 m2) conalto grado de congestionamiento o

parcialmente confinada0,0025 0,2860 0,7000

Sustancia inflamablepor encima de sutemperatura deautoignicin

Todas 1 1 1

A.5.2 Instalaciones Costa Fuera

A.5.2.1 Probabilidad de Ignicin Fugas de Gas en Plataformas

TABLA A.32

Ubicacin de lafuga

Flujo de gas( > 20 kg/s)

Flujo de gas( 2 20 kg/s)

Flujo de gas( < 2 kg/s)

Mdulo grande 0,439 0,114 --Mdulo mediano 0,364 0,105 0,012Mdulo pequeo 0,256 0,043 0,030Riser above sea 0,168 0,026 0,005Subsea 0,443 0,130 0,043

A.5.2.2 Probabilidad de Ignicin Fugas de Gas en Puentes Inter- conectores dePlataformas

TABLA A.33

Ubicacin de lafuga

Flujo de gas( > 20 kg/s)

Flujo de gas( 2 20 kg/s)

Flujo de gas( < 2 kg/s)

Lower deck 0,046 0,006 0,001Riser above sea 0,078 0,013 0,002Subsea 0,140 0,051 0,002

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A.5.3 Probabilidad de Ignicin Fugas de Crudo en Plataformas

TABLA A.34

Ubicacin de lafuga

Flujo de crudo( > 20 kg/s)

Flujo de crudo( 2 20 kg/s)

Flujo de crudo( < 2 kg/s)

Mdulo 0,121 0,091 0,003Riser above sea 0,051 0,009 0,003Subsea 0,005 0,001 --

A.5.4 Ignicin Retardada de Tuberas y Plantas (Ref. 13)

La probabilidad de ignicin retardada puede ser clasificada en alta, media o bajadependiendo de la densidad y distribucin general de las fuentes de ignicinalrededor de la instalacin.

Los valores asignados para la probabilidad de ignicin retardada son:

Alta: 0,8 Media: 0,6 Baja: 0,4

A.5.5 Tanques de Almacenamiento

TABLA A.35

Frecuencia de incendio por tanque (ao--1)Tipo de fuego Techo

flotanteTechofijo

Techo fijo con cubiertainterna flotante

Fuego en el sello 1,6 E--3 1,6 E--3

Toda la superficie del techo 1,2 E--4

Explosin interna y fuego entoda la superficie 9,0 E--5 9,0 E--5

Explosin interna sin fuego 2,5 E--5 2,5 E--5

Fuego en el venteo 9,0 E--5

Incendio pequeo dentro deldique 9,0 E--5 9,0 E--5 9,0 E--5

Incendio en todo el dique 6,0 E--5 6,0 E--5 6,0 E--5

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A.5.6 Fuentes de Ignicin

TABLA A. 36 FUENTES DE IGNICIN

Elctricos (embobinados de motores) 23%

Fumar 18%Friccin (rodamientos y partes rotas) 10%Materiales sobrecalentados (temperatura anormalmente alta) 8%Superficies calientes (calor de calderas, lmparas, etc.) 7%Llamas de quemadores (uso impropio de antorchas, etc) 7%

Chispas de combustin 5%Ignicin espontnea (basura, etc) 4%Cortando y soldando (chispas, arcos, calor, etc) 4%Exposicin (Incendios que se traspasan a nuevas reas) 3%Incendiarismo (fuegos maliciosos) 3%

Chispas mecnicas (esmeriles, etc) 2%Fugas de sustancias muy calientes 2%Accin qumica (procesos descontrolados) 1%Chispas por electricidad esttica 1%Descargas elctricas atmosfricas 1%

Miscelneos 1%

A.6 Probabilidad de Error Humano

TABLA A. 37

DESCRIPCIN DE ACTIVIDAD TPICA PROBABILIDAD-- Error en operacin bajo gran presin, con tiempo disponible de:

S Entre 0 y 1 minuto 1,0

S Hasta 5 minutos 0,9

S Entre 5 y 30 minutos 0,1

-- Error en detectar el estado de un equipo, por ejemplo, posicin deuna vlvula, en una inspeccin rutinaria. (Si se usa lista deverificacin ser menor aprox. 0,3 -- 0,4).

0,5

-- Error en operaciones complicadas no rutinarias. 0,3

-- Error en operaciones que ocurren rpidamente. 0,25-- Error en operacin no rutinaria, acompaada de otros deberes.Error de monitoreo o inspeccin.

0,1

-- Error general de observacin. 0,05-- Error aritmtico simple con autochequeo. 0,03

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TABLA A. 37 CONT.

DESCRIPCIN DE ACTIVIDAD TPICA PROBABILIDAD-- Error en operacin rutinaria, donde se requiere algn cuidado.Error general de omisin.

10--2

-- Error de omisin de una accin de un procedimiento. Error generalde omisin (p.e. seleccionar interruptor incorrecto).

3 x 10--3

-- Error en operaciones simples de rutina. Decisin correcta peroseleccin de un control incorrecto.

10--3

-- Error en la operacin de un interruptor operado por llave. 10--4

A.7 Ejemplos de Uso de Tasa de Fallas

Para el uso y la interpretacin correcta de la informacin suministrada, se debertomar en cuenta las siguientes consideraciones:

-- Los valores presentados como tasa de fallas en la forma por 106 h, indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces en un milln de horas.

-- Los valores presentados como tasa de fallas en la forma por 103 D, indicanque el modo de falla descrito ocurre X veces por cada 1000 demandas.

-- La frecuencia de un evento cualquiera que es iniciado por la falla de un nicocomponente, por ejemplo, falla de una empaquetadura, ruptura de una lnea,etc., es normalmente obtenida directamente de la informacin de la tasa defallas del componente.

-- La frecuencia de un evento cualquiera, que es iniciado por una combinacinde fallas de componentes, se deber estimar usando la tcnica de anlisisrbol de fallas.

La frecuencia y la probabilidad de ocurrencia de fallas estn ligadasmatemticamente a travs de la frmula:

P = 1 eft

donde:

P = probabilidad de ocurrencia

f = frecuencia de ocurrencia por ao

t = perodo de tiempo. Normalmente un (1) ao

Normalmente para valores pequeos de f, la probabilidad es igual a la frecuencia.

-- En los casos en los cuales la falla de un nico componente puede resultar enun evento riesgoso, pero el sistema contiene varios componentes iguales, laprobabilidad anual de que uno o ms eventos ocurran, depende de laprobabilidad de fallas del componente y de la cantidad de componentes en elsistema. Esta relacin est dada por la frmula:

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Pn = 1 (1 p)n

donde:

Pn = probabilidad anual de uno o ms eventos

p = probabilidad de falla de un componente

n = cantidad de componentes idnticas en el sistema

Ntese que para probabilidades bajas y pocos componentes,

Pn = np

-- Para mayores detalles acerca del uso de esta informacin, a continuacin sepresentan algunos ejemplos de aplicacin.

A.7.1 Falla de Brazo de Carga de Etileno

Supongamos que en un muelle cualquiera, se cargan cinco tanqueros de etilenopor ao, cada tanquero tiene una capacidad de 4.500 m3 y la tasa de carga esde 200 m3/hr. El muelle est dotado con un brazo de carga metlico.

Estimar la frecuencia de fugas de etileno por ao, debido a roturas del brazo.

Solucin:

La tasa de fallas de brazos de carga metlica recomendada en la Tabla A.24 es3 x 10--4 fallas/hr. para ruptura total, por lo tanto es necesario estimar la cantidadde horas que el brazo est realmente en operacin, para lo cual haremos elsiguiente clculo:

4.500 m3tanquero x 1200 m3hr

x 5tanqueros

ao= 1125 hrsao

Adicionalmente, se deben tomar en cuenta las horas necesarias para arranquey parada de la operacin, por lo cual llevaremos la cifra a 1300 hrs/ao.

Por lo tanto, la frecuencia anual de fugas por rotura del brazo estar dada por:

f = 1300 hrsao

x 3 x 104 fallashr

= 39 x 102 fugasao

Si deseamos calcular la probabilidad de fugas, aplicamos la frmula:

P = 1 e ft

Por lo tanto P = 1 e (39 X 102) = 39 X 102Ntese que la frecuencia y la probabilidad son iguales. Esto ocurre cuando elvalor de f es mucho menor a la unidad.

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A.7.2 Fallas de Empaquetaduras

Considrese una tubera de 4pulg de dimetro que maneja lodo de perforacindesde una bomba hasta el cabezal de un pozo ubicado en el lago de Maracaibo.Esta tubera posee 10 conexiones bridadas y por lo tanto 10 empaquetaduras.Este sistema opera 1.000 hrs/ao.

Obtenemos la informacin en la base de datos de fallas de empaquetaduras verTabla A.24 igual a 3 x 10--5 fallas/hr.

Por lo tanto, la frecuencia de falla anual de una empaquetadura, ser:

f = 1.000 hrao x 3 x 105 fallashr = 3 x 102 fallasao por empaquetaduraSi deseamos calcular la probabilidad de fugas deuna empaquetadura, aplicamosla frmula:

P = 1 e ft = p

Por lo tanto P = 1 e (3 X 102) = 3 X 102 = pPor lo tanto la probabilidad de falla por empaquetadura ser de 3 x 10--2. Dadoque hay 10 empaquetaduras en el sistema, la probabilidad total de falla de algunaempaquetadura ser:

Pn = 1 ( 1 p)n = 1 1 3 x 10210 = 3 x 101Como se observa para bajas probabilidades y un pequeo nmero decomponentes Pn = np.

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ANEXO BNIVELES DE DAOS A EQUIPOS

La Tabla B.1 se utilizar como referencia para determinar las mximas prdidasesperadas por daos a equipos en eventos.

TABLA B.1. NIVELES DE DAO PARA EQUIPOS

Peligro CriterioRadiacin (piscina incendiaday chorro de fuego) Duracin de la Exposicin Continua

Ecuacin Probit Pr = --7,525 + 4,084 ln (I)1% nivel de afectacin 12,1 kW/m2 (1% dao)50% nivel de afectacin 21,5 kW/m2 (50% dao)99% nivel de afectacin 38,00 kW/m2 (99% dao)

Fogonazo Duracin de la Exposicin InstantneaEcuacin Probit No AplicaNivel de afectacin LFL (1% dao)

BLEVE Duracin de la Exposicin Duracin bola de fuegoEcuacin Probit No aplicaNivel de afectacin Dentro bola de fuego 25%

daoSobrepresin Duracin de la Exposicin Instantnea

Ecuacin Probit Pr= 2,008 + 2,92 ln (P)1% nivel de afectacin 1,25 psig (1% dao)50% nivel de afectacin 2,79 psig (50% dao)99% nivel de afectacin 6,19 psig (99% dao)

Donde,

Pr = Probit (adimensional)

I = Intensidad de radiacin (kW/m2)

P = Sobrepresin (psig)

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