El Proceso de gestion de la proteccion contra incendio

1
Modulo 6 El Proceso de Gestión de la Protección
contra incendios
La protección contra incendio para el
Almacenamiento de Productos Inflamables Valencia,
Agosto 4, 5 y 6 de 2010

• Guillermo Lozano
• Director

2
La necesidad de un proceso de gestión

• Mundialmente se reconoce las limitaciones de
  implementar medidas de protección contra incendio
  del tipo prescriptivo,
• Carecen de objetivos claros de protección,
• No reciben la importancia necesaria en las
  distintas etapas de vida de una instalación,
  desde la visualización, conceptualización,
  definición (diseño), implantación hasta la
  operación y desmantelamiento

3
Impulsos motivadores del pasado

• Eventos catastróficos impulsaron a comunidad
  internacional a adoptar legislaciones por lo
  general prescriptivas para la protección contra
  este tipo de accidentes
• Bhopal (Dic 1984) 15000 muertos y 300.000
  afectados.
• Chernobyl (Abril 1986) 31 muertos y mas de 75.000
  afectados de cáncer.
• Piper Alpha (Julio 1988) 165 muertos..

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Investigación Internacional Algunos resultados

• La Legislación de Estados Unidos es técnicamente
  excelente y muy coherente.
• OSHA, Admistracion de Seguridad y Salud
  Ocupacional
• Su misión es de asegurar la seguridad y salud de
  los trabajadores
• OSHAs PSM Regulation 29 CFR 1910.119 Es una
  regulación sobre Process Safety Management para
  la protección de los trabajadores en sus
  ambientes de trabajo.
• EPA, Agencia de Protección Ambiental de Estados
  Unidos
• Su misión es la de proteger la salud de los
  humanos y la del medio ambiente
• La regulación EPA 40 CFR Part 68 tiene como su
  objetivo principal la protección de Publico y del
  medio ambiente.
• API, El Instituto Americano del Petroleo
• API 750 Management of Process Hazards

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Investigación Internacional

• En los Estados Unidos, conseguimos los
  documentación de instituciones mundialmente
  reconocidas
• American Petroleum Institute, API
• National Fire Protection Association, NFPA.
• Center for Chemical Process Safety, CCPS.
• Society of Fire Protection Engineers, SFPE
• FM Global, FM
• La aseguradora SwissRe

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Investigación Internacional

• American Petroleum Institute API
• Recommended Practice 2001 Fire Protection in
  Refineries
• Publication 2030 Application of Fixed Water
  Spray Systems for Fire Protection in the
  Petroleum Industry
• Publication 2021 Fighting Fires In and Around
  Flammable and Combustible Liquid Atmospheric
  Petroleum Storage Tanks

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Legislación InternacionalBasada en normas
prescriptivas

• European Communities Council Directive 96/82/EC
  Control of Major-Accident Hazards Involving
  Dangerous Substances
• OSHA - Regulation 29 CFR 1910.119 regulación para
  la protección de los trabajadores.
• EPA 40 CFR Part 68, su objetivo principal la
  protección de Publico y del medio ambiente.
• Normas Corporativas
• PDVSA, SHELL, BP, etc.
• Normas de consenso
• NFPA

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Investigación InternacionalAlgunos resultados

• A manera de ejemplo de documentos Europeos
  especializados en la parte de la industria de
  hidrocarburos tenemos
• International Petroleum (IP)
• Model code of safe practice Part 19 Fire
  precaution at petroleum refineries and bulk
  storage installation. 2a edición Enero 2007
• Oil Gas UK
• Fire and Explosion Guidance. Mayo de 2007
• International Association of Oil Gas Producer
• Fire system integrity assurance. Enero de 2000

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Resultados

• A pesar de los esfuerzos realizados y la
  existencia de legislaciones y normas, los
  accidentes continúan
• Veamos algunas estadísticas de una empresa
  aseguradora

10
Las 100 perdidas mas altas 1972 2001

• Explosión nube de vapor, planta de Etileno
• Pasadena, Texas
• Octubre 23, 1989
• 869 MM
• Daños a la propiedad
• 700 MM
• Interrupción del negocio
• 24 meses parada la planta

11
Las 100 perdidas mas altas 1972 2007
Tipo de Planta Fecha Ubicación Tipo de Evento Daños ( MM)
Petroquímica 23/10/89 Texas UVCE 839
Química 01/01/01 Francia Explosión 750
Refinería 24/06/00 Kuwait Explosión 412
Refinería 05/05/88 Luisiana UVCE 368
Gas 25/12/97 Malaysia Explosión 282
Únicamente daños a la propiedad
12
Refinerías
Los accidentes en refinerías del todo el mundo
van en aumento.
13
Refinerías en USA
14
Petroquímicas

15
Plantas de procesamiento de gas
16
Terminales
17
Costa fuera
18
Por qué un aumento continuo?

• Envejecimiento de instalaciones
• Falla al seguir los procedimientos
• Disminución de personal
• Restricciones presupuestarias

19
Hallazgos

• Grandes pérdidas, causadas por fallas en
  tuberías.
• Incidentes durante el arranque o parada causan
  pérdidas significativas.

20
Hallazgos

• Grandes perdidas por el clima.

Huracán George. Septiembre 26, 1998 Pascagoula,
Mississippi 357,000,000
Huracán Hugo Septiembre 18, 1989 St Croix, Virgin
Islands 168,000,000
21
Las grandes perdidas continúan

• Incendio en refinería de España, mueren seis
  trabajadores.
• 6 de Septiembre, 2003

• Incendios en refinerías de Texas City, USA.
• BP, Marzo 2005
• Valero, Febrero 2007

22
PDVSA
PDVSA, Refinería Amuay. 635.000 BPD, Creole, 1949
Incendio en unidad de Alquilación. Diciembre,
1984 US 89 MM en pérdidas.
23
PDVSA
Refinería PLC 160 MBPD, VENGREF - 1948 Incendio
Unidad de Alquilación Abril, 1998.
Refinería Amuay Incendio Unidad Destilación Julio
17, 2006 US 51.4 MM Explosión en Horno Nov.
24, 2006 US 19.4 MM
24
Centro de distribución K-Mart

• Causa probable Caída accidental de una caja con
  aerosoles y su ignición posterior por el
  montacargas.
• Pérdida económica en el año 1982.
• US 113 millones Destruidos 119.000 m2 de
  depósito.
• 33 Trailer y 5 vagones.

25
Ford Motors (Koin, Alemania)Almacén de Partes y
Repuestos

• Causa probable Descuido al fumar.
• Pérdida económica en el año 1977.
• US 100 millones (edificio y repuestos).
  Destruidos 75.000 m2.
• US 50 millones (por interrupción de
  producción).

26
Un problema global
Una solución global
27
Comité de OGP y OG para la preparación de guías

• Empresas Petroleras
• Arco, BP Amoco
• Conoco, Shell,
• Marathon Oil
• Exxon Mobil
• Premier Oil,
• Statoil, Total

• Consultoras
• ATKINS (UK) Morgan Safety Solutions UK
  Natabelle Technology Ltd Fireandblast.com
  limited Kellogg Brown Root Mustang
  Associates Steel Construction Institute Risk
  Management Decisions MSL Engineering

28
Mas de 300 proyectos Inversión de mas de 40
millones
29
Conclusiones International Association of Oil
Gas Producers

• Los sistemas de protección contra incendio no son
  siempre diseñados o especificados en suficiente
  detalle que permitan asegurar el logro de los
  criterios de desempeño necesarios para alcanzar
  los objetivos deseados en forma confiable.

30
Conclusiones International Association of Oil
Gas Producers

• Generalmente se utilizan normas prescriptivas
  para la definición de los sistemas.
• Adicionalmente el que diseñada y/o específica
  estos sistemas no tienen la experiencia
  operacional o la retroalimentación necesaria para
  asegurar la practicidad del sistema.

31
Quién diseñó esto?
32
ConclusionesInternational Association of Oil
Gas Producers

• No se conocen claramente los objetivos de los
  sistemas,
• Los sistemas no contribuyen directamente a la
  producción e ingresos, por tanto no reciben la
  prioridad de inspección y mantenimiento que
  merecen.

33
A quién le importa?
34
ConclusionesInternational Association of Oil
Gas Producers

• Las pruebas no reproducen los efectos del
  incendio para el cual fue diseñado.
• Existen sistemas que no proporcionaran el
  desempeño esperado, durante un de incendio y/o
  explosión real.

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Recomendaciones

• La respuesta de varias organizaciones a nivel
  mundial ante esta situación es la de crear un
  proceso de gestión de protección contra incendio
  que garantice
• El desarrollo de estrategias de protección
  basadas en metas y objetivos.
• Desarrollo de las estrategias en base a
  escenarios de incendio y explosión.
• Desarrollo de especificaciones basadas en
  desempeño
• Establecer un proceso de aseguramiento de la
  integridad de los sistemas de protección.

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Qué es?
Proceso de gestión de protección contra
incendio (PGPCI)
37
El PGPCIDefinición

• Proceso que permite la selección e implementación
  de estrategias de protección contra incendio
  adecuadas a los escenarios de incendio en las
  instalaciones y edificaciones , tomando en
  consideración las metas y objetivos de las partes.

38
El Proceso de Gestión de Protección Contra
Incendios

• Está conformado por cinco elementos
• El Alcance y el Contexto
• Valoración de Escenarios
• Definición de la Estrategia
• Verificación y Revisión
• Comunicación y Consulta

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El Proceso de Gestión de Protección Contra
Incendio
1 - Alcance y Contexto El contexto interno y
externo Metas y objetivos de diseño Desarrollo
de criterios de eficacia
5
4
2- Valoración de Escenarios Identificación de
los escenarios Análisis de consecuencias Evaluaci
ón de escenarios
Verificación y Revisión
Comunicación y Consulta
3- Definición de la Estrategia Selección Opciones
de protección Implementación de la estrategia
40
El proceso de Gestión en las etapas de una
instalación

• Visualización.
• Alcance del proceso
• El contexto interno y externo
• Metas y objetivos de diseño
• Desarrollo de criterios de eficacia
• Conceptualización
• Identificación de los escenarios
• Análisis de consecuencias
• Evaluación de escenarios
• Ingeniería Básica
• Selección Opciones de protección
• Implementación de la estrategia
• Ingeniería de Detalle
• Verificar la aplicación apropiada de las normas
  de diseño
• Plan general de emergencias

• Implantación
• Verificaciones y revisiones que sean necesarias.
• Planes de emergencia particulares
• Operación
• Asegurar la integridad de los sistemas de
  protección contra incendio
• Implantación del sistema de inspecciones, pruebas
  y mantenimiento
• Prueba y mejora de planes de emergencia
• Cambios y modificaciones.
• El manejo del Cambio de acuerdo a los
  procedimientos establecidos

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Comunicación y consultaEntre las partes
interesadas

• La comunicación debe asegurar que los
  responsables de implementar el proceso de
  protección contra incendio y las partes
  interesadas comprendan el problema de incendio,
  las bases sobre las cuales se han tomado las
  decisiones y entienden las razones por las cuales
  se debe implantar una determinada estrategia de
  protección.

42
El Alcance y contexto

• Esta etapa del proceso se debe establecer 
• El alcance del proyecto.
• El contexto interno y externo.
• Las partes interesadas.
• Las metas y objetivos de protección contra
  incendio.
• Los criterios de eficacia o criterios de
  aceptación.

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El ContextoQué nos motiva?

• Contexto externo
• Legislación aplicable, códigos y normas de
  obligatorio cumplimiento
• Partes interesadas, tales como los socios,
  reguladores, comunidades locales, ONG, grandes
  contratistas y proveedores.
• La cultura del país o de la región.
• Contexto interno
• El marco de Gestión de Riesgos Corporativa
• La organización interna, quien toma las
  decisiones, como es el proceso de delegación y
  responsabilidades
• Los recursos humanos internos (gerencia,
  operación, mantenimiento)
• Recursos económicos
• Cultura de la empresa

44
Metas y objetivos

• Las partes interesadas se ponen de acuerdo en
  cuanto al alcance y prioridad de las metas
  fundamentales
• Proporcionar seguridad a la vida.
• Protección de la propiedad
• Protección de la continuidad de actividades
• Protección del medio ambiente

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Definición de metas y objetivos
Metas Objetivos de las partes Objetivos de diseño
Proporcionar seguridad a la vida Permitir el egreso seguro de las personas fuera del recinto de origen del fuego Mantener en los medios de egreso un ambiente libre de los efectos del incendio el tiempo necesario.
Protección de la propiedad Limitar los daños por el incendio a un máximo de Bs 50 MM. Identificar los escenarios que pudieran conducir a daños en exceso de Bs 50 MM y protegerlos adecuadamente.
Protección de la continuidad de actividades Limitar el tiempo máximo de parada del proceso a 24 horas, en caso de incendio. Limitar la exposición al calor y/o humo a los equipos o instalaciones que pudieran causar una parada en exceso de 24 horas
Protección del medio ambiente Evitar la contaminación del agua subterránea como consecuencia de las acciones de protección contra incendio. Proporcionar medios adecuados para retener el agua utilizada en el combate de incendio
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Criterios de fallaspara elementos de acero
Componente Tiempo para que ocurra la falla (minutos) Tiempo para que ocurra la falla (minutos) Tiempo para que ocurra la falla (minutos)
Componente Impacto de llamas tipo chorro Impacto de llamas tipo charco Exposición1 a radiación térmica
Tubería de acero de 25 mm de espesor 5 10 No falla
Lámina de 7 mm (impacto de la llama por un solo lado 2 4 13
Viga de acero tipo H de 305 mm x 127 mm 3 - 4 4 13
1) Exposición a una radiación de calor de 37.5 kW/m2 Guidelines for Fire protection in Chemical, Petrochemical and Hydrocarbon Processing facilities 1) Exposición a una radiación de calor de 37.5 kW/m2 Guidelines for Fire protection in Chemical, Petrochemical and Hydrocarbon Processing facilities 1) Exposición a una radiación de calor de 37.5 kW/m2 Guidelines for Fire protection in Chemical, Petrochemical and Hydrocarbon Processing facilities 1) Exposición a una radiación de calor de 37.5 kW/m2 Guidelines for Fire protection in Chemical, Petrochemical and Hydrocarbon Processing facilities
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Valoración de escenarios

• Estimación de niveles de consecuencias
• Vida.
• Valor de activos.
• Interrupción del negocio.
• El ambiente.
• Otros.

48
Disponemos de herramientas para evaluar
consecuencias
49
Nivel de daños típicos
NIVEL DE DAÑO A LA CONTINUIDAD RANGO1 (Días de parada) DESCRIPCIÓN GENERAL1 VALOR MONETARIO1
1 - Leve 0 - 1 Daño localizado en un componente, con una interrupción mínima de la producción.
2 - Moderado 2 - 10 Daño localizado significativo de varios componentes que requieren una parada de operaciones moderada.
3 - Alto 11 - 30 Daño extenso que requiere reparaciones mayores o reemplazo, parada de planta significativa.
4 - Mayor 31 - 90 Daño extenso, que requiere una reparación mayor, cambio de equipos y una parada de producción mayor.
5 Critico 90 - 365 Parada de planta muy larga.
1) El rango, descripción y valores serán estimados por el equipo de trabajo. 1) El rango, descripción y valores serán estimados por el equipo de trabajo. 1) El rango, descripción y valores serán estimados por el equipo de trabajo. 1) El rango, descripción y valores serán estimados por el equipo de trabajo.
50
Estimación de consecuencia sin medidas de
mitigación
51
Opciones de Reducción del riesgo

• Detección
• Fugas de gases
• Incendios/explosiones.
• Control
• Parada de emergencia.
• Sistemas de Mitigación
• Pasivos y activos
• Respuesta de Emergencia

52
Las capas de protección
Detección
Control
Sistemas de Mitigación
PELIGRO
Respuesta de Emergencia

• Gas
• Calor/Humo
• Llama

Perdidas
Parada emergencia Despresurización Contención
secundaria

• Pasivos
• Activos

Brigada de PCI Bomberos Ayuda mutua
53
La Estrategia
La mayoría de las instalaciones requieren una
estrategia entre los dos extremos.
54
Estimación de consecuencia con medidas de
mitigación
Nivel de Daños
Tg
Curva del Incendio
11000C
5
4
Curva de daños sin ningún sistema de protección
3
Nivel de Daños aceptable
2
Limite para la activación de sistemas de
mitigación
1
5
10
15
20
30
40
60
90
Min
55
Entre más mejor?
56
Entre menos mejor?
57
Incendios y explosiones en refinerías Por equipo
(1972-2001)
Large Property Damage Losses in the
Hydrocarbon-Chemical lndustries. A Thirty-Year
Review - Trends and Analysis MARSH
58
Los sistemas manuales de protección resultan
insuficientes en áreas de proceso
59
Aseguramiento de la integridad de los sistemas de
Protección Contra Incendio

• El objetivo del Aseguramiento de la integridad de
  los sistemas de Protección Contra Incendio (PCI)
  es establecer un sistema que garantice la
  implementación de las inspecciones, pruebas y
  mantenimiento de los sistemas de protección
  contra incendio.

60
Componentes del Aseguramiento de la integridad
de los sistemas

• Establecer estándares basados en prestaciones
• Definan claramente que criterios de eficacia debe
  alcanzar el sistema.
• Desarrollar especificaciones de componentes
• Requeridos para alcanzar los criterios de
  eficacia.
• Desarrollar procedimientos de pruebas,
  inspecciones y mantenimiento
• Asegurarse el desempeño previsto.
• Implementar y mantener registros
• De los programas de prueba, inspección y
  mantenimiento.

61
Componentes del Aseguramiento de la integridad
de los sistemas

• Establecer estándares basados en prestaciones que
  definan claramente que criterios de eficacia debe
  alcanzar el sistema.
• Objetivos del sistema
• Detección, control, mitigación, extinción.
• Funcionabilidad (Functionality)
• Disponibilidad (Availability)
• Fiabilidad o Confiabilidad (Reliability)
• Supervivencia (Survivability)

62
Elementos de un estándar basado en prestaciones

• Funcionabilidad
• Ej. Detectar una nube de gas de un radio igual
  o mayor de 5 m con una concentración del 50 de
  limite inferior de inflamabilidad. Por medio de
  detectores lineales infrarrojos (IR beam
  detector).

63
Elementos de un estándar basado en prestaciones

• Disponibilidad
• Se refiere a la fracción del tiempo que el equipo
  o sistema esta disponible para desempeñar la
  función para la cual se ha instalado.
• Los sistemas pudieran no estar disponibles por
  razones de mantenimiento, pruebas, reparación de
  averías o daños mientras que otras actividades no
  relacionadas estén siendo llevadas a cabo.
• La disponibilidad total puede ser mejorada al
  duplicar los componentes críticos o sistemas
  completos.
• Ej.. Un sistema de bombeo de respaldo

64
Elementos de un estándar basado en prestaciones

• Fiabilidad (Confiabilidad)
• La fiabilidad (o confiabilidad) es la
  probabilidad que un sistema o un equipo desempeñe
  su función prevista cuando sea requerido.
• La frecuencia con que se realizan las
  inspecciones y mantenimiento tienen un impacto
  directo sobre la confiabilidad.
• La confiabilidad se ve seriamente afectada cuando
  se usan componentes de poca calidad o
  inadecuados, un pobre diseño del sistema o
  instalación, o la falla al no entender,
  comisionar, probar o mantener el sistema.

65
Elementos de un estándar basado en prestaciones

• Supervivencia
• La supervivencia es la capacidad del sistema de
  soportar los efectos de un incidente previo y
  durante su operación.
• Ej. En muchos casos los componentes expuestos
  deben soportar sobrepresiones y los efectos del
  fuego hasta que el sistema esté completamente
  operativo y para la duración diseñada de la
  operación del sistema.
• Los factores que afectan la supervivencia
  incluyen la fortaleza de los materiales y la
  velocidad de actuación del sistema de activación.

66

Componentes del Aseguramiento de la integridad
de los sistemas

• Desarrollar especificaciones de componentes
  requeridos para alcanzar los criterios de
  eficacia.
• Estas respaldan los criterios del eficacia del
  sistema. Pudiera ser necesario o conveniente
  incluir información de materiales de
  construcción, tasas de aplicación,
  certificaciones requeridas, etc.
• Es importante incorporar el conocimiento y la
  experiencia operacional que se tenga en las
  especificaciones del desempeño del sistema.
• No depender solamente de la información de
  fabricantes, empresas de ingeniería o códigos y
  normas (NFPA)
• EJ NFPA 11, indica varios sistemas de extinción
  para incendios en tanques, la decisión de cual
  DEPENDERA DE LA CONDICIONES LOCALES ESPECIFICAS.

67
Componentes del Aseguramiento de la integridad
de los sistemas

• Desarrollar procedimientos para pruebas,
  inspecciones y mantenimiento a través del cual
  pueda asegurarse la eficacia del sistema.
• Prueba directa del sistema. Es una prueba del
  sistema completo incluyendo, donde aplique, la
  descarga del agente extintor.
• Por lo general cuando se comisiona el sistema y a
  intervalos regulares.
• Prueba indirecta del sistema. Es la prueba de
  componentes que ayuda a demostrar que el entero
  sistema todavía se desempeña según fue diseñado.
• EJ Un sistema de diluvio. Incluye prueba de
  detectores, del panel de control, arranque de la
  bomba, integridad de la red de tuberías,
  capacidad de la bomba, operación de la válvula de
  diluvio.

68
Componentes del Aseguramiento de la integridad
de los sistemas

• Implementar y mantener registros de los programas
  de prueba, inspección y mantenimiento.
• Es importante asegurar que se implemente el
  mantenimiento de registros y, que personal con el
  conocimiento de los criterios de eficacia del
  sistema lo revise de manera regular y evalúe la
  capacidad del sistema en curso.
• Interpretación de resultados. Las tendencias
  observadas del desempeño deben ser analizadas y
  toma de acciones si esta fuera de un rango
  aceptable.

69
Planeamiento previo de la respuesta de
emergencia

• El objetivo principal del Planeamiento Previo, es
  el de analizar todas las alternativas para el
  control de emergencias. Este ejercicio permite
  prever para los escenarios ya identificados, una
  utilización eficiente y racional de los recursos
  disponibles.
• El planeamiento previo sirve de ayuda en el
  entrenamiento de las brigadas y cuerpos de
  bomberos que atienden las emergencias. Estos
  planes deben basarse en los escenarios ya
  identificados en puntos anteriores de este
  proceso.

70
Planeamiento de emergencia particular
71
Planeamiento de emergencia particular
72
Monitoreo y Revisión

• Revisión periódica de las prácticas de
  inspección, prueba y mantenimiento de los
  sistemas de protección contra incendio.
• Desarrollo de competencias y entrenamiento del
  personal.
• Valoración de los escenarios de incendio cuando
  ocurra un cambio o modificación a las
  instalaciones.
• Entrenamiento regular al personal que responde a
  las emergencias.
• implementación y divulgación de las medidas de
  protección contra incendio.