Segurança de processo

Segurança de processo é um domínio interdisciplinar da engenharia com foco no estudo, prevenção e gerenciamento de incêndios , explosões e acidentes químicos em grande escala (como nuvens de gases tóxicos) em plantas de processo ou outras instalações que lidam com materiais perigosos , como refinarias e petróleo e instalações de produção de gás ( onshore e offshore ). Assim, a segurança do processo está geralmente preocupada com a prevenção, controle, mitigação e recuperação de liberações não intencionais de materiais perigosos que podem ter um efeito sério para as pessoas (no local e fora do local), fábrica e/ou meio ambiente. [1] [2] [3]

Definição e escopo

O American Petroleum Institute define segurança de processo da seguinte forma:

Uma estrutura disciplinada para gerenciar a integridade de sistemas operacionais e processos perigosos, aplicando bons princípios de design, engenharia e práticas de operação e manutenção. Trata da prevenção e controle de eventos com potencial de liberação de materiais ou energia perigosos. Tais eventos podem causar efeitos tóxicos, incêndio ou explosão e podem resultar em ferimentos graves, danos materiais, perda de produção e impacto ambiental. [4]

A mesma definição é dada pela Associação Internacional de Produtores de Petróleo e Gás (IOGP). [2] O Centro de Segurança de Processos Químicos (CCPS) do Instituto Americano de Engenheiros Químicos (AIChE) fornece o seguinte:

Disciplina que se concentra na prevenção de incêndios, explosões e liberações acidentais de produtos químicos em instalações de processos químicos. [5]

O âmbito da segurança dos processos é geralmente contrastado com a segurança e saúde no trabalho (SST). Embora ambos os domínios lidem com condições perigosas e eventos perigosos que ocorrem nos locais de trabalho e/ou durante o desempenho das funções profissionais, eles diferem em vários níveis. A segurança do processo preocupa-se principalmente com eventos que envolvem materiais perigosos e que têm ou têm potencial para evoluir para acidentes graves. Um acidente grave é geralmente definido como um evento que causa múltiplas mortes, amplo impacto ambiental e/ou consequências financeiras significativas. As consequências de acidentes graves, embora normalmente limitadas ao local de trabalho, podem ultrapassar os limites da fábrica ou da instalação, causando assim um impacto significativo fora do local. Em contraste com isto, a segurança e saúde no trabalho concentra-se em eventos que causam danos a um número limitado de trabalhadores (geralmente um ou dois por evento), têm consequências limitadas dentro dos limites do local de trabalho e não envolvem necessariamente contacto não intencional com um materiais perigosos. [6] Assim, por exemplo, a perda de contenção de um tanque de armazenamento de gasolina resultando em incêndio é um evento de segurança do processo, enquanto uma queda de altura que ocorre durante a inspeção do tanque é um evento de SST. Embora possam ter um impacto muito maior nas pessoas, nos bens e no ambiente, os acidentes de segurança de processos são significativamente menos frequentes do que os eventos de SST, sendo estes últimos responsáveis ​​pela maioria das mortes no local de trabalho. [7] No entanto, o impacto de um único grande evento de segurança de processos em aspectos como os recursos ambientais regionais, a reputação da empresa ou a percepção social das indústrias químicas e de processos pode ser muito considerável e geralmente recebe visibilidade proeminente na mídia.

A etapa crucial em um acidente de segurança de processo, em torno da qual uma cadeia de causalidade e escalada de acidentes pode ser construída (incluindo barreiras de segurança preventivas e de controle/mitigativas), é geralmente a perda de contenção de um material perigoso. [8] É esta ocorrência que libera a energia química disponível para que as consequências prejudiciais se materializem. Isolamento inadequado, transbordamento, reação química descontrolada ou não planejada , equipamento defeituoso, erro humano , violação de procedimento, procedimentos inadequados, bloqueio, corrosão , degradação das propriedades do material, estresse mecânico excessivo, fadiga , vibração , sobrepressão e instalação incorreta são as causas imediatas usuais por tal perda de contenção. [9] Se o material for inflamável e encontrar uma fonte de ignição, ocorrerá um incêndio . Sob condições particulares, como congestionamento local (por exemplo, decorrente de estruturas e tubulações na área onde ocorreu a liberação ou onde a nuvem de gás inflamável migrou), a frente de chama de uma nuvem de gás inflamável pode acelerar e transitar para uma explosão , o que pode causar danos por sobrepressão em equipamentos e estruturas próximas e danos às pessoas. Se o produto químico libertado for um gás tóxico ou um líquido cujos vapores são tóxicos, então ocorre uma nuvem de gás tóxico, que pode prejudicar ou matar pessoas localmente na fonte de libertação ou remotamente, se o seu tamanho e as condições atmosféricas não resultarem imediatamente na sua diluição abaixo dos limites de concentração perigosos. Incêndios, explosões e nuvens tóxicas são os principais tipos de acidentes que preocupam a segurança de processos. [10]

No domínio da extração e produção offshore de petróleo e gás e de oleodutos submarinos, a disciplina de segurança de processo é por vezes entendida como se estendendo a acidentes graves não diretamente associados ao processamento, armazenamento ou transporte de materiais perigosos. Nesse contexto, o potencial de acidentes, como colisões de navios contra plataformas de petróleo, perda de estabilidade do casco do FPSO ou acidentes de transporte de tripulação (como eventos de helicóptero ou navegação), é analisado e gerenciado com ferramentas típicas de segurança de processo. [11]

A segurança do processo está geralmente associada a instalações fixas de processamento e armazenamento em terra, bem como a instalações fixas e flutuantes de produção e/ou armazenamento offshore. No entanto, as ferramentas de segurança de processo podem e são frequentemente utilizadas (embora em graus variados) para analisar e gerenciar o transporte a granel de materiais perigosos, como por caminhões-tanque , vagões-tanque ferroviários , navios- tanque marítimos e oleodutos terrestres e offshore . Os domínios industriais que partilham semelhanças com as indústrias de processos químicos, e aos quais os conceitos de segurança de processos se aplicam frequentemente, são a energia nuclear , a produção de energia a partir de combustíveis fósseis , a mineração , a siderurgia , as fundições , etc. semelhante à segurança do processo, que geralmente é chamada de segurança do sistema .

História

No início da indústria química, os processos eram relativamente simples e as expectativas da sociedade em relação à segurança eram baixas para os padrões atuais. À medida que a tecnologia química evoluiu e aumentou em complexidade e, simultaneamente, aumentaram as expectativas da sociedade em relação à segurança nas atividades industriais, tornou-se claro que havia uma necessidade de conhecimentos e conhecimentos cada vez mais especializados em segurança e prevenção de perdas para a indústria química. [12] As organizações nas indústrias de processo originalmente tinham revisões de segurança para processos que dependiam da experiência e conhecimento das pessoas envolvidas na revisão. Em meados do século 20, começaram a aparecer técnicas de revisão mais formais. Estes incluíram a revisão de perigos e operabilidade (HAZOP), desenvolvida pela ICI na década de 1960, análise de modo de falha e efeitos (FMEA), listas de verificação e revisões hipotéticas . Estas eram principalmente técnicas qualitativas para identificar os perigos de um processo. [13]

Técnicas de análise quantitativa, como análise de árvore de falhas (FTA, que estava em uso pela indústria nuclear ), avaliação de risco quantificada (QRA, também conhecida como Análise Quantitativa de Risco) e análise de camada de proteção (LOPA) também começaram. para ser usado nas indústrias de processo nas décadas de 1970, 1980 e 1990. Foram desenvolvidas técnicas de modelagem para analisar as consequências de derramamentos e liberações, explosões e exposição a tóxicos. [13]

A expressão “segurança de processo” passou a ser cada vez mais utilizada para definir esse campo de estudo da engenharia. Era geralmente entendido como um ramo da engenharia química , pois se baseava principalmente na compreensão dos processos químicos industriais, como exemplificado na técnica HAZOP. Com o tempo, absorveu uma série de elementos de outras disciplinas (como química e física para modelagem matemática de liberações, incêndios e explosões, engenharia de instrumentação , gestão de ativos , fatores humanos e ergonomia , engenharia de confiabilidade , etc.), tornando-se assim uma área relativamente domínio interdisciplinar da engenharia, embora em sua essência permaneça fortemente conectado com a compreensão da tecnologia química de processos industriais. A “segurança do processo” prevaleceu gradualmente sobre termos alternativos; por exemplo, Frank P. Lees em seu trabalho monumental Loss Prevention in the Process Industries [14] usou a expressão titular ou "segurança e prevenção de perdas", e o mesmo fez Trevor Kletz , [15] uma figura central no desenvolvimento deste disciplina. Uma das primeiras publicações a usar o termo em seu sentido atual é o Process Safety Guide da Dow Chemical Company . [16]

Em meados da década de 1970, a segurança de processos era uma especialidade técnica reconhecida. O Instituto Americano de Engenheiros Químicos (AIChE) formou sua Divisão de Segurança e Saúde em 1979. [13] Em 1985, o AIChE estabeleceu o Centro para Segurança de Processos Químicos (CCPS), em parte em resposta à tragédia de Bhopal ocorrida no ano anterior. [17]

As lições aprendidas em eventos passados ​​foram fundamentais para determinar os avanços na segurança dos processos. Alguns dos principais acidentes que a moldaram como uma disciplina de engenharia são: [10]

Tópicos em segurança de processo

A seguir está uma lista de tópicos abordados em segurança de processo. [10] Existem algumas sobreposições com domínios equivalentes de outras disciplinas, especialmente segurança e saúde no trabalho (SST), embora o foco na segurança dos processos seja sempre especificamente na perda de controlo no manuseamento de materiais perigosos à escala industrial.

Estritamente relacionado com a segurança de processos, embora por razões históricas geralmente não considerados como pertencentes ao seu domínio, está o projeto dos seguintes sistemas (no entanto, note que a sua seleção é muitas vezes da responsabilidade de um engenheiro especializado em segurança de processos):

Gerenciamento

As empresas cujos negócios dependem fortemente da extração, processamento, armazenamento e/ou transporte de materiais perigosos, geralmente integram elementos de gestão de segurança de processos (PSM) no seu sistema de gestão de saúde e segurança. O PSM foi regulamentado principalmente pela OSHA dos Estados Unidos em 1992. [19] O modelo OSHA para PSM ainda é amplamente utilizado, não apenas nos EUA, mas também internacionalmente. Outros modelos e regulamentos equivalentes tornaram-se disponíveis desde então, nomeadamente pela EPA , [20] pelo Centro de Segurança de Processos Químicos (CCPS), [21] e pelo Instituto de Energia do Reino Unido . [22]

Os esquemas PSM são organizados em “elementos”. Diferentes esquemas baseiam-se em diferentes listas de elementos. Este é o esquema CCPS para segurança de processos baseada em risco, que pode ser conciliado com a maioria dos outros esquemas PSM estabelecidos: [21]

Embora originalmente concebido eminentemente para plantas em fase de operação, os elementos do PSM podem e devem ser implementados durante todo o ciclo de vida de um projeto, sempre que aplicável. Isso inclui projeto (desde o carregamento inicial até o projeto detalhado), aquisição de equipamentos, comissionamento , operações, mudanças materiais e organizacionais e descomissionamento.

Um modelo comum usado para representar e explicar os vários sistemas diferentes, mas conectados, relacionados à obtenção da segurança do processo é descrito pelo modelo do queijo suíço de James T. Reason . [8] [23] Neste modelo, as barreiras que previnem, detectam, controlam e mitigam um acidente grave são representadas como fatias, cada uma com vários buracos. Os furos representam imperfeições na barreira, que podem ser definidas como padrões de desempenho específicos. Quanto melhor gerenciada a barreira, menores serão esses buracos. Quando acontece um acidente grave, é invariavelmente porque todas as imperfeições nas barreiras (os buracos) estão alinhadas. É a multiplicidade de barreiras que proporcionam a proteção.

Veja também

Referências

  1. ^ CCPS. "Perguntas frequentes sobre segurança de processo" . AIChE . Recuperado em 20/06/2023 .
  2. ^ ab IOGP . “Segurança de processo”. IOGP . Recuperado em 20/06/2023 .
  3. ^ Fiquem Juntos pela Segurança (2016). Segurança de Processo - Um Guia de Boas Práticas (PDF) . Estejamos juntos pela segurança. pág. 37.
  4. ^ API (2016). Prática Recomendada API 754 - Indicadores de Desempenho de Segurança de Processo para as Indústrias de Refino e Petroquímica (2ª ed.). Instituto Americano de petroleo . pág. 8.
  5. ^ CCPS (2012). Diretrizes para Projeto de Engenharia para Segurança de Processos (2ª ed.). Hoboken, NJ: John Wiley & Sons . pág. xxviii. ISBN 978-0-470-76772-6.
  6. ^ Hume, Alastair (27/09/2021). “A Definição de Segurança de Processo”. blog.safetysolutions.co.nz . Recuperado em 20/06/2023 .
  7. ^ Hopkins, Andrew (2007). Pensando em Indicadores de Segurança de Processo . Camberra: Universidade Nacional Australiana . pág. 3.
  8. ^ ab CCPS; Instituto de Energia (2018). Laços-borboleta no gerenciamento de riscos: um livro conceitual para segurança de processos . Nova York, NY e Hoboken, NJ: AIChE e John Wiley & Sons . ISBN 9781119490395.
  9. ^ Collins, Alison; Keeley, Débora (2003). Análise de incidente de perda de contenção (PDF) . HSL/2003/07. Sheffield: Laboratório de Saúde e Segurança .
  10. ^ Mannan, Sam (2012). Prevenção de perdas de Lees nas indústrias de processo (4ª ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-12-397189-0.
  11. ^ Khan, Faisal, ed. (2018). Métodos em Segurança de Processos Químicos . Vol. 2 - Segurança de Processos Offshore. Cambridge, Massachusetts: Academic Press .
  12. ^ Hendershot, Dennis C. (2009). "Uma história de segurança de processos e prevenção de perdas no Instituto Americano de Engenheiros Químicos". Progresso na Segurança do Processo . 28 (2): 105–113. doi :10.1002/prs.10318.
  13. ^ CCPS (2016). Introdução à Segurança de Processos para Estudantes de Graduação e Engenheiros . Hoboken, NJ: John Wiley & Sons . ISBN 978-1-118-94950-4.
  14. ^ Lees, Frank P. (1980). Prevenção de Perdas nas Indústrias de Processo (1ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 9780750615228.
  15. ^ Kletz, Trevor A. (1999). “As origens e a história da prevenção de perdas”. Segurança de Processo e Proteção Ambiental . 77 (3): 109–116. doi : 10.1205/095758299529938 . ISSN0957-5820  .
  16. ^ Dow Chemical Company (1964). Guia de segurança de processos da Dow (1ª ed.).
  17. ^ CCPS (12/04/2012). "História". AIChE . Recuperado em 21/06/2023 .
  18. ^ OCDE (2022). O impacto dos riscos naturais em instalações perigosas (PDF) . Paris: OCDE . Recuperado em 26/06/2023 .
  19. ^ "Código de Regulamentações Federais, Título 29, Subtítulo B, Capítulo XVII, Parte 1910, Subparte H § 1910.119" . eCFR . 15/06/2023 . Recuperado em 20/06/2023 .
  20. ^ EPA (29/10/2013). "Visão geral das regras do programa de gerenciamento de risco (RMP)" . EPA. Arquivado do original em 18/06/2023 . Recuperado em 22/06/2023 .
  21. ^ ab CCPS (2007). Diretrizes para Segurança de Processo Baseada em Riscos . Hoboken, NJ: John Wiley & Sons . ISBN 978-0-470-16569-0.
  22. ^ Instituto de Energia (2010). Estrutura de alto nível para gestão de segurança de processos (1ª ed.). Londres: Instituto de Energia . ISBN 978 0 85293 584 2.
  23. ^ Razão, James (1990). Erro humano . Cambridge: Cambridge University Press .

links externos

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