GUÍA TÉCNICA: Métodos cualitativos para el análisis de riesgos
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GUÍA TÉCNICA: Métodos cualitativos para el análisis de riesgos |
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2 MÉTODOS PARA LA IDENTIFICACIÓN DE RIESGOS QUÍMICOS |
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2.2.1 Indice de DOW de incendio y explosión Con el título original de DOW's Fire & Explosion Index, publicado por primera vez en 1966, llegó a su sexta edición en el año 1987, en el que se incorpora por primera vez una penalización específica a los productos tóxicos. Con los principios básicos que se comentarán a continuación, y ya apuntados en el preámbulo de este capítulo, las ediciones sucesivas han ido acumulando las experiencias adquiridas en las aplicaciones del método. En estas líneas por ejemplo, la quinta edición incluía métodos de estimación de los tiempos de interrupción del servicio y de los costes derivados de estas interrupciones, en función de los riesgos evaluados; la sexta edición incluye, entre otras, la novedad de considerar la toxicidad de los productos como una posible complicación en las respuestas frente a emergencias. 2.2.1.1 Descripción El método se desarrolla siguiendo las etapas que a continuación se comentarán brevemente y que se exponen de forma gráfica y resumida en la figura 2.5.
FUENTE: DOW's Fire & Explosion Index Hazard Classification Guide. Sexta edición 1987.
Para tener una idea básica de los parámetros que el desarrollo del Indice de DOW obliga a considerar, se estudia con un mínimo de detalle el contenido de cada una de las etapas indicadas anteriormente. Como consideración general, no se pretende en este punto sustituir el contenido de las Guías de Aplicación del índice de DOW, que son claras y precisas para la aplicación del método. 2.2.1.1.1 Unidades de proceso Las instalaciones en estudio se dividen en «Unidades de Proceso» que pueden consistir en equipos individuales de proceso (columnas, reactores, tanques, etc.) o líneas de proceso que presenten condiciones operatorias semejantes y con implicación de las mismas sustancias. El criterio básico de adopción para seleccionar estas unidades será, por un lado, el nivel de detalle del estudio pretendido y, por otro, la homogeneidad necesaria que permita la aplicación correcta del método. 2.2.1.1.2 Factor de Material Es el denominado «Material Factor» (FM) en la versión original y da una medida de la intensidad de liberación de energía de una sustancia o mezcla de las mismas. Este valor es un índice variable de 1 a 40, y el método facilita la forma de determinarlo directamente para una lista de más de 300 sustancias, así como los criterios para determinar el correspondiente a sustancias no incluidas en la lista o las mezclas de multicomponentes, o la corrección necesaria en caso de operación a temperaturas diferentes de la temperatura ambiente. 2.2.1.1.3 Factores de Riesgo Para tener en cuenta las especiales condiciones de proceso que modifiquen el riesgo de las instalaciones en estudio se consideran dos tipos de «Factores» de riesgo:
Ambos suponen unas penalidades a aplicar al FM, que tienen en cuenta los siguientes aspectos:
Determinados los valores de F1 y F2, se calcula el Factor de Riesgo (Unit Hazard Factor) F3, por el producto entre ambos: F3 = F1 . F2 donde, F1: Factor de riesgos generales del proceso. F2: Factor de riesgos especiales. F3: Factor de riesgo. 2.2.1.1.4 Indice de Incendio y Explosión El valor del Indice DOW de Incendio y Explosión, se calcula mediante la siguiente expresión: IIE = FM . F3 donde, FM: Factor de material. F3: Factor de riesgo. IIE: Indice de Incendio y Explosión. Según el valor calculado para este índice, y a través del proceso que facilita la propia Guía, se determina el Radio (RE) o Area de Exposición (AE) que representaría, o daría una idea de la parte afectada por un incendio o una explosión generada en la Unidad de Proceso estudiada. Paralelamente, y en función del Factor de Material (FM) y del Factor de Riesgo (F3) se determina, asimismo, el denominado Factor de Daño (FD). El valor de sustitución (VS) se puede calcular de acuerdo con: VS = Valor de la instalación x 0.82 x FE donde, FE es el factor de escalado, relación del área afectada o de exposición (AE) con respecto del área total de la instalación. El Factor de Daño (FD), unido a la consideración del Radio de Exposición (RE), proporciona el Máximo Daño Probable a la Propiedad (MPPD). 2.2.1.1.5 Factores de Bonificación Hasta aquí se han considerado todos los factores (material y riesgos) que en algún aspecto incrementan el riesgo global de la planta y a través de ellos se ha determinado el Máximo Daño Probable a la Propiedad. Una interpretación de este valor podría ser el considerar que sería el daño producido cuando fallasen absolutamente todas las medidas de prevención y protección existentes en una instalación industrial. El hecho es que estas instalaciones existen y, por lo tanto, el estudio de la realidad debe considerarlas. Por ello, una vez determinados todos los valores de riesgo, se introducen los Factores de Bonificación que tienen tres aspectos principales:
Brevemente, estos factores consideran:
Los factores C1, C2 y C3 siempre poseen valores menores que la unidad y variables desde 0,74 a 0,99. El Factor de Bonificación FB se obtiene como producto de los valores anteriormente citados. FB = Cl x C2 x C3 Partiendo de este valor se calcula el factor de bonificación efectivo (FBE) recurriendo a la gráfica correspondiente del manual. Con este valor se puede corregir el MPPD (Daño Máximo Probable a la Propiedad), para obtener el valor real: MPPD (real) = MPPD x FBE Con este valor se puede obtener, recurriendo a la gráfica correspondiente del manual, el MPDO o número de días de interrupción de la actividad industrial que supondría un accidente en la instalación en una situación real (considerando los sistemas de seguridad de la misma). Por último con este valor y el valor de la producción mensual (expresado en unidades monetarias) se calcula el coste asociado a la interrupción de la actividad industrial, BI, durante estos días de acuerdo con:
donde,
2.2.1.2 Ambito de aplicación El índice de Incendio y Explosión encuentra su empleo como método de clasificación previa principalmente en grandes unidades o complejos (refinerías, complejos petroquímicos con varias unidades) en orden a identificar las áreas con mayor riesgo potencial, a las que se deben aplicar otro tipo de técnicas de identificación y cuantificación de riesgos. 2.2.1.3 Recursos necesarios Para el correcto desarrollo de la metodología expuesta, es imprescindible la siguiente documentación:
En función del gran número de parámetros que hay que manejar, y en función, asimismo, del número de unidades que el analista vaya a definir como objeto de estudio, puede ser recomendable la utilización de un sistema informático de apoyo. Para la aplicación del método es necesario el conocimiento detallado de la mencionada Guía, así como el apoyo de personal cualificado conocedor de las condiciones de proceso y físicas de las instalaciones en estudio. 2.2.1.4 Soportes informáticos. Existen modelos informáticos que facilitan y aceleran la elaboración del Indice de Incendio y Explosión evitando los posibles errores en la consulta de las numerosas tablas y gráficos. Un ejemplo de este tipo de programa lo constituye el modelo INDICES (TEMA). 2.2.1.5 Ventajas/Inconvenientes. Como se ha comentado inicialmente, la aplicación del método permitirá una ordenación, en función del riesgo asociado, de las unidades en que se haya dividido la instalación. El método puede ser de gran utilidad como paso previo para centrar la atención del analista en las unidades más criticas del proceso y decidir posteriormente las que deban ser analizadas con mayor profundidad. En cualquier caso, es conveniente no confundir la exactitud con la que el índice de DOW facilita valores tales como el Area de Exposición o el Máximo Daño a la Propiedad, con los valores que pueden determinarse por aplicación de herramientas mucho más complejas y avanzadas, como pueden ser los modelos de simulación y vulnerabilidad. 2.2.1.6 Ejemplos Los apartados marcados a continuación siguen el orden de los pasos mencionados en el apartado 2.2.1.1 de Descripción del método DOW. a) Selección de la unidad Se considera una estación de carga de cisternas constituida por tres recipientes de gasolina de 1.000m3, dos bombas y un brazo de carga.
El valor de la instalación se estima en 220 millones de pesetas. El ejemplo se basa sobre las tablas y datos, correspondientes a la quinta edición del manual del método (1980). b) Factor de material (FM) Para gasolina las tablas del manual proporcionan un valor de 16. c) Factores (F1) y (F2)
(1) Ti: Temperatura de inflamación o flash point (ºC). d) Factor de riesgo (F3) Se obtiene como producto de los anteriores: F3 = F1 . F2 = 1,75 x 3,45 = 6,04 -Factor de daño (FD) FD = 0,55 (ver figura 2.6)
(1) Gráfica extraída del manual del método (1985) Un 55% de la zona expuesta quedará dañada seriamente e) Indice de incendio y explosión (IIE) Se obtiene como producto del factor de material (FM) y del factor de riesgos (F3): IIE = FM x F3 = 16 x 6,04 = 97 Los criterios de clasificación según el índice IIE y de acuerdo con la versión anterior del manual son: 1-60 Ligero 61-96 Moderado 97-128 Intermedio 128-158 Intenso >159 Grave de donde se desprende que el riesgo de la unidad es, en este caso, intermedio. - Radio de exposición (RE) Se obtiene en la figura 2.7 a partir del índice DOW (IIE): RE = 83 feet, es decir, aproximadamente 25 m.
(1) Gráfica extraída del manual del método (1985) f) Valor de sustitución (VS) VS = Valor de instalación x 0,82 x FE donde el valor de instalación es de 220 millones de pesetas.
donde,
g) Máximo daño probable a la propiedad (MPPD) Valor base: MPPD = FD x VS donde,
-Factores de bonificación (FB, FBE) De acuerdo con las características de la instalación y los valores especificados en el manual de aplicación del método.
- Factor de bonificación (FB) Se obtiene como producto de los anteriores. FB = C1 x C2 x C3 = 0,81 x 0,89 x 0,77 = 0,56 - Factor de bonificación efectivo (FBE) Se obtiene a partir de FB en la gráfica correspondiente del manual. FBE = 0,7 (ver figura 2.8)
(1) Gráfica extraída del manual del método (1985) Valor real de MPPD MPPD Real = MPPD base x FBE siendo
Resultando: MPPD Real = 17,36 millones de pesetas h) Máximos días probables de indisponibilidad (MPDO) MPDO se obtiene a partir de MPPD real de la figura 2.9, pasando las unidades a dólares.
(1) Gráfica extraída del manual del método (1985) Los máximos días probables de indisponibilidad se sitúan entre 4 y 12 días con un 70% de probabilidad. - Coste asociado a la paralización de la actividad (BI)
donde,
Estimando VPM en 90 millones de pesetas, resulta:
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Indice de DOW de incendio y explosión
