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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 1
CONTENIDO
CURSO ANLISIS DE RIESGOS
OBJETIVO.- El participante ser capaz de analizar y evaluar los
riesgos que se pueden presentar en los procesos de su centro de
trabajo y las formas de administrarlos.
1.- Introduccin 1.1.- Antecedentes histricos 1.2.- Definiciones
1.3.- Normatividad internacional aplicable (OSHA 1910.119) 2.-
Anlisis de procesos (Identificacin preliminar de riesgos) 2.1.-
Tecnologa de los procesos 2.1.1.- Bases tericas de los procesos
2.2.- Revisin de planos y diagramas 2.2.1.- Plot plan 2.2.2.-
Diagrama de flujo de procesos (DFP) 2.2.3.- Diagrama de tubera e
instrumentacin (DTI o P&I) 2.2.4.- Isomtricos de tuberas de
proceso 2.2.5.- Datos Construccin de equipos 2.2.6.- Clasificacin
de reas desde el punto de vista elctrico 2.3.- Caractersticas y
cantidades de los materiales que se manejan 2.4.- Condiciones de
operacin de los procesos 2.5.- Capacidad de los recursos humanos
2.6.- Riesgos asociados a la ubicacin de las instalaciones 2.7.-
Historia de las instalaciones y equipos 2.8.- Mantenimiento de las
instalaciones y equipos 3.- Matemticas para anlisis de riesgos
3.1.- Principios de probabilidad 3.2.- Principios de lgebra
Booleana 4.- Tcnicas de anlisis de riesgos 4.1.- Cualitativas 4.2.-
Cuantitativas 4.3.- De efectos
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5.- Tcnicas de anlisis de riesgos de falla (cualitativas) 5.1.-
Indice Dow y Mond (Calificacin Relativa) 5.2.- Qu pasa s? 5.3.-
Lista de verificacin 5.4.- Tormenta de ideas 5.5.- Hazop 6.-
Tcnicas de anlisis de riesgos cuantitativas (de falla)
(jerarquizacin de
riesgos) 6.1.- Arbol de eventos 6.2.- Arbol de fallas 7.-
Modelos de efectos 7.1.- Dispersin 7.2.- Fugas 7.3.- Explosiones
7.4.- Fuego 7.5.- Bleves 8.- Evaluacin de los riesgos 9.-
Financiamiento de los riesgos. 9.1.- Retencin del riesgo 9.2.-
Transferencia del riesgo 9.3.- La gerencia de riesgos despus del
siniestro 9.4.- Anlisis de causas y circunstancias
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1.- Introduccin Desde que Estados Unidos celebr el primer da de
la Tierra en 1970, creando ese mismo ao la Environmental Protection
Agency (EPA), se ha logrado un avance significativo en la calidad
de nuestro entorno: aire, agua, tierra y recursos naturales. Sin
embargo, han surgido una serie de preocupaciones: humo de
cigarrillos en fumadores pasivos, alteraciones hormonales, sida,
alteraciones traumticas acumulativas, telfonos celulares,
agotamiento de la capa de ozono de la estratosfera y calentamiento
del globo terrestre, solo por nombrar unas cuantas. Las
preocupaciones de accidentes industriales y la seguridad de
productos qumicos y alimenticios tambin han ido en aumento; los
nombres de San Juan Ixhuatepec, La Isla de las Tres Millas,
Chernobyl, Guadalajara y Bopahl entre otros se han convertido en
trminos comunes en cuanto a catstrofes en las ltimas dos dcadas. El
incremento de la sensibilidad pblica con relacin a los riesgos
ambientales, junto con una percepcin de que los riesgos se estn
saliendo de control gubernamental, provocaron un nmero de
movimientos pblicos sobre el derecho a saber y el derecho a saber
ms. Sin embargo, la abundancia de la informacin que ha surgido,
demostr ser mas sorprendente, que ilustrativa (sin que llegara
realmente a asombrar dado el grado de incertidumbre cientfica, las
diversas interpretaciones de los mismos datos por parte de expertos
y los miles de millones de dlares en juego). El creciente inters en
la evaluacin de riesgos no se debe a que eliminen incertidumbre o
riesgos (an aunque tales virtudes se achacan con frecuencia a los
asesores de riesgos). Mas bien, la ventaja de la evaluacin de
riesgos es que proporciona un marco sistemtico basado en principios
cientficos para comprender y administrar diversos riesgos; en otras
palabras, proporcionan guas para la aplicacin de los recursos
nacionales para proteger a la salud pblica y al medio ambiente. Por
lo que, la evaluacin y administracin de riesgos se refieren a la
toma de decisiones, a que se tomen acciones bajo la incertidumbre.
Sin embargo, no es la nica base para la toma de decisiones. Para
que sean efectivas las decisiones, deben incluir criterios de
beneficios y costos, alternativas tecnolgicas y valores sociales;
en especial cuando reglamentos basados en incentivos econmicos
ganan fuerza sobre enfoques de orden y control. Como se ver ms
adelante, las decisiones de evaluacin y administracin de riesgos no
tienen un valor neutral, sino que reflejan el juego entre la
ciencia, la economa y la seguridad pblica.
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1.1.- Antecedentes histricos Ciertamente el hombre de las
cavernas, debi de alguna manera, de sopesar los riesgos de cazar
animales grandes para obtener alimentos y vestido. Una referencia
de una tribu llamada Asipu que vivi en el Valle del ufrates y el
Tigris alrededor de 3200 a.c., menciona que los Asipu servan como
consultores sobre decisiones riesgosas tales como matrimonios y
nuevas ubicaciones para construcciones. Identificaban dimensiones
importantes del problema y acciones alternativas. Los Asipu tambin
observaban los presagios de los dioses, que ellos consideraban
especialmente calificados para interpretar. Luego creaban un
expediente con los puntos a favor y en contra y recomendaban la
alternativa ms favorable, tal vez el primer caso de una anlisis de
riesgo estructurado. An cuando no existen evidencias precisas, la
aparicin de las primeras metodologas para el anlisis de riesgos en
operaciones industriales, tienen su origen entre 1910 y 1920. Estas
metodologas fueron producto de la experiencia adquirida a travs de
accidentes ocurridos. La primera de ellas se conoce hoy en da, como
Investigacin de Accidentes, la cual ha evolucionado de manera
importante, pero fundamentalmente sigue conservando sus principios.
A travs de esta metodologa se definen las causas bsicas que
produjeron el accidente y se establecen las medidas correctivas y
preventivas, las cuales son aplicadas para modificar instalaciones,
con el fin de evitar la reincidencia de los eventos. Los resultados
de la Investigacin de Accidentes, an cuando son de gran utilidad,
no proporcionan todas las respuestas requeridas para contar con
instalaciones con un grado de confiabilidad aceptable. Las
limitaciones propias de la metodologa y las enseanzas producto de
ella, dio como resultado la generacin de Cdigos y Estndares, en
donde se establecen parmetros generalmente aceptados para riesgos
reconocidos. La segunda metodologa desarrollada e implantada fue
Inspecciones Planeadas y no Planeadas a travs de la cual se
pretende identificar desviaciones de las medidas de control a
implantar para eliminar o reducir riesgos. Esta metodologa se
complemente mediante el uso de Listas de Verificacin, lo cual
facilita su aplicacin.
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La seguridad y operabilidad son factores significativos que
pueden ser considerados como parte integral en el diseo de los
procesos. La revisin del diseo se le puede llamar Verificacin
Primaria de Seguridad, la cual normalmente se logra mediante la
aplicacin de los estndares y cdigos de diseo. Muchas organizaciones
introdujeron algunas formas de revisiones de seguridad secundarias
y una versin de ellas consiste en realizar revisiones a travs de
grupos multidisciplinarios. La metodologa What if comenz a
utilizarse frecuentemente por estos grupos de revisin, los cuales,
en bases a sus conocimientos y experiencia aplican la pregunta qu
pasa s? a cada paso del proceso, determinando los efectos de las
fallas o los errores de operacin. Esta metodologa puede ser
empleada para revisar un proceso completo o parte de ste,
dependiendo de su complejidad. El grupo enfatiza en la revisin de
factores no detectables a travs de las revisiones visuales, con el
fin de identificar los riesgos potenciales en base a sus
conocimientos y experiencias, as como establecer las medidas de
control mas apropiadas. Desafortunadamente las metodologas basadas
nicamente en la experiencia no garantizan haber considerado todas
las posibles fallas y el resultado es que las medidas de prevencin,
frecuentemente se tomen despus de ocurrido el evento. El desarrollo
formal de sistemas de anlisis de riesgos se inici en la industria
Aeroespacial, como una respuesta natural a la magnitud de las
consecuencias de ocurrir una falla: mal funcionamiento de un misil
complejo o sistemas de aeronaves que pudieran resultar en prdidas
de muchas vidas humanas y costos de millones de dlares. Resultaba
imperativo detectar fallas potenciales a priori. La industria
nuclear y electrnica implantaron rpidamente lo desarrollado en la
industria aeroespacial. A principios de los 60s, se desarroll la
metodologa conocida como Failure Mode and Effect Analysis (FMEA),
la cual es la simple formalizacin de la metodologa What if. La
palabra clave es la formalizacin, lo que significa que es una
metodologa que puede ser aplicada a procesos y sistemas complejos.
En 1962 se desarrollo la metodologa Fault Tree Analysis, la cual
consiste en el anlisis y cuantificacin de un diagrama lgico, el
cual identifica la secuencia de todos los eventos que pueden dar
como resultado una falla especfica (fuego, explosin, derrame,
etc).
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Durante la dcada de los 60s fue creada otra metodologa para el
anlisis de riesgos en la divisin Mond de ICI, esta metodologa se le
conoce como Hazard and Operativity Studies (HAZOP). Originalmente
se concibi para aplicarse en el diseo de nuevas unidades de proceso
operativas o modificativas a las existentes pero, debido al
esfuerzo que involucra, ha sido poco aplicada en plantas
existentes. El objetivo de la tcnica es estimular la imaginacin en
forma sistemtica y es lo suficientemente flexible para aplicarse a
todo tipo de plantas, procesos, equipos, etc. A travs de la
metodologa uno imagina desviaciones utilizando ciertas palabras
clave que, al ser analizadas por un grupo multidisciplinario,
permite una bsqueda sistemtica de los peligros escondidos en la
planta. HISTORIA RECIENTE. Las actividades industriales como parte
cotidiana del quehacer humano no son la excepcin. En los procesos
industriales, existe una real preocupacin por aplicar mtodos
sistematizados para eliminar o reducir los riesgos, debido
principalmente a que el clamor de la sociedad demanda a la
industria en general una mayor seguridad para sus empleados y
trabajadores, propiedades y medio ambiente circundante. Esta
exigencia por parte de la sociedad ha sido motivada, en gran parte,
por los acontecimientos ocurridos en San Juan Ixhuatepec, Mxico
(noviembre 19 de 1984); Bhopal, India (diciembre 3 de 1984);
Institute E.U.A. (agosto de 1985) y recientemente en Guadalajara,
Mxico (abril de 1992) que dieron por resultado la prdida de miles
de vidas humanas y daos materiales cuantiosos. Las dos siguientes
tablas ilustran algunos de los casos de desastres importantes
ocurridos a travs de la historia en todo el mundo.
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Ejemplos de incendios importantes Sustancias Involucradas
Consecuencias Lugar y fecha
Muertes Lesiones Metano 136 77 Cleveland, Ohio, E.U.A., 1944 GLP
(Bleve)1 18 90 Feyzin, Francia, 1966 GNL 40 - Staten Island,
E.U.A., 1973 Metano 52 - Santa Cruz, Mxico, 1978 GLP (Bleve)1 650
2500 Tlalnepantla, Mxico, 1984 1 Explosin de vapores en expansin de
lquido en ebullicin.
Ejemplos de Escapes importantes de sustancias Sustancias
Involucradas
Consecuencias Lugar y fecha
Muertes Lesiones Fsgeno 10 - Poza Rica, Mxico, 1950 Cloro 7 -
Wilsum, RFA, 1952 Dioxina/TCDD - - Seveso, Italia, 1976 Amoniaco 30
25 Cartagena, Colombia, 1978 Dixido de azufre - 100 Baltimore,
Maryland, E.U.A., 1978 cido sulfhdrico 8 29 Chicago, Illinois,
E.U.A., 1978 Metil isocianato 2,000 200,000 Bhopal, India, 1984 El
desafortunado accidente ocurrido en San Juan Ixhuatepec en 1984, no
es el nico registrado en Mxico en la historia de los desastres
tecnolgicos. Antes hubo ya una explosin de metano, fuga de cloro,
varias explosiones de gas; con una frecuencia que resulta
alarmante. En Mxico ocurren accidentes mayores cada cuatro aos, que
en otras partes del mundo y con otros criterios de seguridad se
estima que solo pueden ocurrir, probablemente cada milln de aos. Lo
anterior no es una exageracin. Los clculos de seguridad para este
tipo de instalaciones generalmente se refieren a la probabilidad de
ocurrencia en un lapso mayor.
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Los acontecimientos ocurridos a fines de 1984 y principios de
1985 en Mxico, La India y Estados Unidos, ha generado una mayor
presin sobre la industria de procesos. En mayo de 1985, la Chemical
Manufacturers Association (CMA) integr un grupo especial de trabajo
para tratar de dar a conocer a sus asociados las metodologas
existentes en el mercado para el anlisis de riesgos. El resultado
del estudio muestra que las metodologas ms frecuentemente
utilizadas por la industria qumica en E.U. son: What if HAZOP
Listas de Verificacin HAZAN Dow Index ICI Mond Index En la
industria qumica mexicana, el empleo de sistemas formales es
incipiente, y solo los grupos importantes de industrias desde 1985
han iniciado su aplicacin, como el caso de Dupont y Celanese
Mexicana. Negromex, en 1985, aplic las metodologas HAZOP y HAZAN en
una planta piloto con excelentes resultados. En la actualidad
existen en el mercado una gran variedad de metodologas para el
Anlisis de Riesgos, pero el uso de ellas debe ser selectivo con el
fin de optimizar sus resultados. Antes de aplicar un mtodo en
particular, se debern analizar sus ventajas y desventajas,
preguntndose invariablemente si nos dar las respuestas esperadas,
en funcin de profundidad, tiempo, costo y aplicabilidad de
resultados. Si bien, la premisa es garantizar la ptima proteccin
del ser humano, la propiedad y el ambiente, el costo de las medidas
para lograrlo, afectar los costos de produccin, por lo que se
requiere lograr el balance ptimo entre el costo del control y la
efectividad en la eliminacin o reduccin de los riesgos. Algunos
problemas son obvios, si fabricamos xido de etileno mediante una
mezcla de oxgeno y etileno, y sta se encuentra muy cercana a los
lmites de explosividad, no necesitamos de una tcnica especial para
saber que, si las proporciones de los componentes es errnea, puede
ocurrir una explosin.
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El mtodo tradicional de identificacin de riesgos, utilizado
desde los primeros desarrollos tecnolgicos hasta nuestros das era
construir una planta y ver que pasaba. El antiguo adagio dice: Todo
perro puede morder, hasta que el perro muerde a alguien, podemos
decir que no sabamos que esto pasara. Esto no era un mal mtodo,
cuando la magnitud del incidente era limitada, pero no muy
satisfactorio ahora que tenemos perros que pueden matar a mucha
gente de una sola mordida. Las listas de verificacin son de uso
frecuente para la identificacin de riesgos, pero su desventaja es
que cualquier aspecto no incluido en ellas estar sin analizar.
Estas son tiles cuando no existen modificaciones en las
instalaciones, y todos los riesgos han sido identificados con
anterioridad, sobre todo cuando las instalaciones son nuevas. La
industria de procesos ha requerido utilizar tcnicas ms creativas y
verstiles y una de las ms aceptadas por sus resultados es el HAZOP.
Existe la tendencia natural de hacer tangible la magnitud de un
riesgo identificado, sobre todo cuando no est muy clara su
probabilidad de ocurrencia, es por ello que algunas empresas de la
industria de procesos han utilizado metodologas para evaluar sus
riesgos. Una de las metodologas ms utilizadas es Fault Tree
Analysis, pero tiene desventajas importantes: es difcil de mantener
actualizado el estudio, es comn que se presenten muchos errores por
su complejidad, cambios menores en las instalaciones invalidan sus
resultados y normalmente el costo de su aplicacin es muy alto por
los recursos que se requieren para realizarlo. Las metodologas Dow
Index y ICI Mond Index han resultado prcticas en su aplicacin para
evaluacin de riesgos, con la limitante de ser orientada a riesgos
muy particulares (fuego, explosin y toxicidad). Las tcnicas para
evaluar riesgos, solo son recomendables utilizarlas para evaluar
alternativas semejantes en la eliminacin o reduccin de los riesgos
y en forma muy selectiva. En la aplicacin de cualquier metodologa,
se tendr que partir de las siguientes premisas:
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1. Administracin competente de las unidades operativas. 2.
Operacin y mantenimiento de las industrias de acuerdo al diseo y
tecnologa
utilizada. 3. Sistemas de proteccin de alta confiabilidad.
Probados regularmente, y en caso necesario, reparados y puestos
en operacin tan pronto como sea posible.
Si lo anterior no se cumple, al Anlisis de Riesgo ser tiempo
perdido. 1.2.- Definiciones En el lenguaje cotidiano, usamos
indistintamente la palabra riesgo y peligro para describir
actividades y experiencias peligrosas, sin hacer notar la
diferencia que existe entre ellas, si es que existe tal diferencia.
Los practicantes del anlisis de riesgos y administracin del proceso
de seguridad hacen una distincin crtica entre peligro y riesgo. El
peligro es la propiedad inherente de un agente qumico, biolgico o
fsico en una serie de condiciones. El riesgo, por otra parte, es
una funcin de probabilidad y consecuencia. Por ejemplo transportar
xido de etileno que es txico e inflamable y puede explotar si un
accidente ferrocarrilero o carretero provoca que su contenedor se
rompa, es una actividad inherentemente peligrosa. Pero el riesgo
involucrado en la transportacin de esa sustancia qumica es
comprendido y expresado en trminos de la frecuencia con la cual un
accidente podra ocurrir y sus consecuencias cuantificables. As, un
peligro puede se la causa o contribuir a un riesgo, pero no es un
riesgo per se. Tambin es importante sealar que existen muchos ms
incidentes por poco, o ya merito (sin efectos notables) que
accidentes y tambin pueden obtenerse informaciones valiosas al
estudiar estos incidentes. En pocas palabras, peligro es la
potencialidad de dao, y riesgo es la probabilidad de dao. Todas las
actividades humanas involucran un cierto grado de riesgo. Desde que
nacemos hasta nuestra muerte, estamos expuestos a riesgos. Ahora
bien, qu son los riesgos?, la OSHA (Occupational Safety and Health
Administration), presenta la siguiente definicin: Riesgo es una
medida de la probabilidad y severidad de dao a la salud humana y
propiedades. Incluye ambos sentidos de
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que la posibilidad de dao puede ocurrir y la indicacin de que
tan serio es el posible dao.
R = P x C
Donde: R = Riesgo P = Probabilidad C = Consecuencia La
consecuencia se entiende como la totalidad de las prdidas que
pueden producirse en caso de presentarse el riesgo, valoradas en
dinero. Por lo que se desprende que los riesgos tienen dos
componentes importantes: la probabilidad de ocurrencia y las
consecuencias resultantes. De tal manera que los riesgos pueden
ser:
1. DE ALTA PROBABILIDAD Y DE CONSECUENCIAS MENORES. 2. DE BAJA
PROBABILIDAD Y DE CONSECUENCIAS MAYORES. 3. DE ALTA PROBABILIDAD Y
DE CONSECUENCIAS MAYORES. 4. DE BAJA PROBABILIDAD Y DE
CONSECUENCIAS MENORES.
Obviamente, de los cuatro casos arriba enlistados, los de
mayores consecuencias son los que nos interesan, es decir, los
numerales 2 y 3, por fortuna en la realidad, solo se presentan los
del numeral 2. Los del No. 1 son conocidos como incidentes o
salvaciones milagrosas, los cuales pasan desapercibidos debido a
que no producen consecuencias importantes. Para el caso de los del
numeral 3, por fortuna catstrofes derivadas de accidentes
tecnolgicos o industriales, la mayora de ellos se presentan cada
muchos aos entre s. Y para el caso del numeral 4, ni ocurren y
cuando lo hacen ni se notan porque los daos son imperceptibles. Una
manera general de poder expresar a los riesgos como una funcin
matemtica es la siguiente:
( )PICfR ,,=
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Donde R = Riesgo C = capacidad, volumen, extensin I =
intensidad, fuerza P = probabilidad Por lo que los riesgos son toda
fuente o forma de energa. Por ejemplo, el calor expresado de la
forma:
Donde: Q = calor, que equivaldra al riesgo m = masa, que
equivale a la capacidad Cp = capacidad calorfica a presin constante
T = diferencia de temperatura, junto con el Cp representa la
intensidad. Cuando algo nuevo o distinto a lo usual se lleva a cabo
en una planta de procesos, existe el riesgo de que alguna parte del
proceso no se comporte conforme a lo esperado. Esta desviacin puede
tener efectos muy serios en alguna otra parte del proceso. El
anlisis de riesgos puede realizarse a travs del "sentido comn",
pero la complejidad de la tecnologa moderna ha hecho que el proceso
de anlisis sea complejo tambin. Por ello ha sido necesario
desarrollar y establecer metodologas sistematizadas de alta
confiabilidad, para realizar los diagnsticos de seguridad de los
procesos industriales. En general, los elementos que dan origen a
los riesgos presentes en una instalacin de proceso industrial son
los siguientes: - Materias primas - Productos intermedios -
Procesos - Productos terminados - Recursos humanos
TmCpQ =
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- Residuos peligrosos - Medio ambiente La interrelacin de estos
elementos a travs de la tecnologa utilizada, es la que da por
resultado la existencia de riesgos reales y potenciales y su
magnitud depende de las caractersticas particulares de cada uno de
los elementos anteriores. En cualquier planta de proceso, los
riesgos existentes en la misma se asocian principalmente a tres
factores, a saber: 1.- Naturaleza y cantidad de las sustancias
manejadas, procesadas o
almacenadas. 2.- Condiciones extremas de operacin (bsicamente
temperatura y presin). 3.- Equipos y actividades desarrolladas para
la correcta operacin de los equipos y
procesos existentes (riesgos operacionales). El diagnstico de
seguridad para una planta de procesos involucra responder a una
serie de preguntas: Existen riesgos reales y potenciales?, si es
as, Cules son? De que magnitud son? Son aceptables?, si no es as,
Como se pueden eliminar o reducir? Las respuestas a stas exigencias
pueden obtenerse a travs del Anlisis de Riesgos. Este proceso
requiere cubrir las siguientes etapas generales: 1a. Etapa Conocer
a detalle las caractersticas de los procesos, los materiales
utilizados y su entorno para la identificacin primaria de la
existencia de posibles riesgos reales y potenciales. 2a. Etapa
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Identificar los riesgos especficos existentes. Mediante el
empleo de tcnicas especiales. 3a. Etapa Evaluar la magnitud del
evento y cuantificar sus consecuencias posibles, y si fuese
necesario y se cuenta con la informacin, evaluar la probabilidad de
ocurrencia. 4a. Etapa Establecer las medidas preventivas necesarias
para eliminar o minimizar el riesgo hasta el grado de aceptacin del
mismo. Existen varias tcnicas especficas a aplicar en cada una de
las etapas, estas tcnicas dependern de cada caso en particular y
del grado de profundidad requerido. El uso de ellas debe ser
selectivo con el fin de optimizar sus resultados. En todo
diagnstico es indispensable seguir la secuencia de las etapas
anteriores para optimizar los resultados del diagnstico. Anlisis de
Riesgos
Identificacin de los riesgos. Evaluacin de su severidad y las
prdidas probables. Establecimiento de prioridades. 1.3.-
Normatividad internacional aplicable (OSHA 1910.119) La
Occupational Safety and Health Administration de los EUA, dentro
del Code of Federal Register, en la seccin 1910 cuenta con la norma
119, la cual se intitula Process Safety Management of Highly
Hazardous Chemicals, 1910.119 (Administracin de la seguridad de
procesos de sustancias qumicas altamente peligrosas), en la cual
establece las obligaciones de la industria con relacin a la
elaboracin de los estudios de anlisis de riesgos de las industrias
que as lo requieran.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 15
Los catorce elementos de la norma OSHA 1910.119 Process Safety
Management (PSM), fueron publicados el lunes 14 de febrero de 1992
con el objetivo de prevenir o minimizar las consecuencias
catastrficas de escapes de productos qumicos txicos, reactivos,
inflamables o explosivos. El cumplimiento del propsito de esta
norma requiere un programa comprensivo de administracin de riesgos
que: integre las tecnologas, los procedimientos, a las prcticas
administrativas. El Anlisis de Riesgo de Proceso (PHA) no puede ser
terminado satisfactoriamente hasta que la informacin de seguridad
del proceso no se encuentre totalmente disponible para el proceso
en estudio. El cumplimiento de la informacin para la seguridad del
proceso y el anlisis de riesgo del proceso es como sigue: Hasta un
25% deber ser completado para mayo 26 de 1994. Hasta un 50% deber
ser completado para mayo 26 de 1995. Hasta un 75% deber ser
completado para mayo 26 de 1996. 100% deber ser completado para
mayo 26 de 1997. La aplicacin de esta norma es a procesos que
involucren el valor de las cantidades umbrales o mayores, dadas en
el apndice A de esta norma y a procesos que involucren lquidos o
gases inflamables que se encuentren eun una instalacin en
cantidades de 10,000 libras o mayores (sujetas a pocas
excepciones). Los hidrocarburos combustibles, son excluidos de esta
norma si se utilizan como combustibles exclusivamente, son
incluidos si los combustibles son parte de un proceso cubierto por
la norma. Las partes que integran esta norma, son las
siguientes:
Participacin de los empleados. Este elemento de la norma
requiere el desarrollo de un plan de accin por escrito donde se de
la participacin de los empleados; consultando con los empleados y
sus representantes sobre la conducta y el desarrollo de otros
elementos de la administracin de la seguridad de procesos
requeridos bajo esta norma: proporcionando a los empleados y a sus
representantes el acceso a los anlisis de riesgos de proceso y a
toda cualquier informacin requerida para del desarrollo de esta
norma.
Informacin de Seguridad de Procesos. Este elemento requiere
empleados para desarrollar y mantener informacin importante acerca
de los diferentes procesos involucrados. El propsito de
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 16
esta informacin es proporcionar una base para la identificacin y
el entendimiento de los riesgos potenciales que involucra el
proceso. La informacin de Seguridad de Procesos cubre tres reas
diferentes: sustancias qumicas, tecnologa y equipo. La tabla
siguiente muestra la informacin completa para esas tres reas.
Informacin de Seguridad de Procesos
Sustancias Qumicas Tecnologa Equipo Toxicidad Diagrama de flujo
Cdigos de diseo
empleados Lmites de exposicin permisible
Qumica del proceso Materiales de construccin
Datos fsicos Inventario mximo Diagramas de tubera e
instrumentacin
Datos de reactividad Lmites seguros para parmetros de
proceso
Clasificacin elctrica
Datos termodinmicos y de estabilidad qumica
Consecuencias de las desviaciones
Diseo de los sistemas de ventilacin
Efectos de mezclado Balances de materia y energa
Sistemas de seguridad Diseo de los sistemas
de desfogue y bases de diseo.
Anlisis de riesgo de proceso (Process Hazardous Analysis). Este
elemento requiere que la instalacin efecte un PHA. El PHA debe
direccionarse a los riesgos de proceso, incidentes peligrosos
previos, controles de ingeniera y administrativos, las
consecuencias de las fallas de los controles de ingeniera y
administrativos, factores humanos, y una evaluacin de los efectos
de las fallas de los controles sobre los empleados. Este elemento
requiere que el PHA sea elaborado por uno o ms de los siguientes
mtodos o por cualquier otro mtodo equivalente: 9 What if? 9 Listas
de chequeo 9 What if?/Listas de chequeo
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9 Estudio de riesgos y operacin (HAZOP) 9 Anlisis de modos de
falla y efecto (FMEA) 9 Anlisis de rbol de fallas
Procedimientos de operacin. Los procedimientos de operacin deben
estar por escrito y proporcionar instrucciones claras para la
operacin segura de los procesos; deben incluir pasos para cada fase
de operacin, lmites de operacin, consideraciones de seguridad y
salud y sistemas de seguridad. Procedimientos que sean fcilmente
accesibles a los empleados, deben ser revisados para asegurarse que
se encuentran actualizados y que cubren circunstancias especiales
tal como paro/arranque y entrada a espacios confinados.
Entrenamiento. Requiere que la empresa certifique que los
empleados responsables de la operacin de la planta hayan sido
capacitados satisfactoria y completamente con el entrenamiento
necesario. El entrenamiento debe cubrir seguridad y riesgos a la
salud, operaciones de emergencia y prcticas de trabajo seguras. El
entrenamiento debe darse a los empleados antes del 26 de mayo de
1992 y deben darse repasos por lo menos cada tres aos.
Contratistas. Responsabilidades del empleador respecto a los
contratistas involucrados
en el mantenimiento, reparaciones, renovaciones mayores o
trabajos especiales. Requiere que el empleador: considere registros
de seguridad en la seleccin de los contratistas, informe a los
contratistas de los riesgos potenciales de proceso; explique el
plan de accin en caso de emergencia de la instalacin; desarrolle
prcticas seguras para los contratistas en las reas de proceso;
evale el desempeo de seguridad del contratista; y mantenga un
registro diario de lesiones/enfermedades de los contratistas que
trabajan en reas de proceso. Tambin requiere que el contratista
entrene y sus empleados en prcticas de trabajo seguras y documente
ese entrenamiento, se asegure que sus empleados conocen los riesgos
potenciales del proceso y el plan de accin de emergencia, que sus
empleados siguen la medidas de seguridad de la instalacin, aconseje
a los empleados de los riesgos de los trabajos de los contratistas
por si mismos o por los riesgos encontrados por los empleados
contratistas.
Revisin de seguridad pre-arranque.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 18
Requiere una revisin de seguridad pre-arranque de todas las
instalaciones nuevas y las instalaciones que hayan sido modificadas
para confirmar la integridad del equipo; asegurarse de la seguridad
apropiada, operacin, mantenimiento y procedimientos de emergencia
estn de acuerdo a lo previsto; y para verificar que el proceso de
anlisis de riesgos se ha hecho de manera correcta. Las
instalaciones modificadas par este propsito se definen como
aquellas para las cuales la modificacin requiere un cambio en la
informacin de seguridad de proceso.
Integridad Mecnica. Requiere de procedimientos escritos,
entrenamiento para los empleados de mantenimiento de proceso e
inspecciones y pruebas para los equipos de proceso incluyendo
recipientes a presin y tanques de almacenamiento; sistemas de
tuberas; sistemas de relevo y venteo, sistemas de paro de
emergencia; bombas, y controles tales como dispositivos de
monitoreo, sensores, alarmas e interlocks. La correccin de las
deficiencias de los equipos y el aseguramiento de que el equipo
nuevo y materiales de mantenimiento y partes de repuesto estn
disponibles para el proceso y sean apropiadamente instaladas, son
requerimientos bsicos de este elemento de la norma.
Permiso de trabajo caliente. Este elemento de la norma manda que
exista un sistema de permisos para trabajos calientes que se
efecten dentro o cerca del proceso. El propsito de este elemento es
que el trabajador que va a realizar trabajos que involucren riesgos
tome las precauciones de seguridad necesarias antes y durante su
trabajo. Si en las instalaciones existen locales expresamente
hechos para las labores de soldaduras, separadas de las reas de
proceso no requieren de permiso.
Administracin del cambio. Requiere de un programa escrito
especfico para la administracin de los cambios en sustancias
qumicas, tecnologa, equipo y procedimientos los cuales se deben
realizar con bases tcnicas para esos cambios, impacto del cambio en
la salud y la seguridad, modificacin de los procedimientos de
operacin, periodo de tiempo necesario para el cambio, y los
requerimientos de autorizacin necesarios para el cambio. Debe de
notificarse y entrenar a los empleados afectados y actualizar
los
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 19
procedimientos de operacin e informacin de seguridad de proceso
si es necesario.
Investigacin de incidentes. Requiere que el empleador investigue
tan pronto como sea posible (pero en no ms de 48 horas) incidentes
los cuales resultaron o pudieron resultar en escapes catastrficos
de sustancias qumicas cubiertas por la norma. Se requiere un equipo
de investigacin, que incluya a las persona que conozca de mejor
manera el proceso (un contratista, si es apropiado) para que
desarrolle un informe por escrito del incidente. Los empleados
deben ser notificados y documentados de sus responsabilidades para
reportar hallazgos y recomendaciones y revisar los hallazgos con
los empleados afectados y contratistas. Los reportes deben
conservarse durante cinco aos.
Planeacin de respuesta de emergencia. Este elemento requiere que
los empleado desarrollen e implementen un plan de accin de
emergencia de acuerdo a las normas 1910.38(a) y 1910.120(a), (p) y
(q).
Auditorias de cumplimiento. Requiere que los empleados
certifiquen que ha sido evaluado el cumplimiento con los
requerimientos de seguridad del proceso cada tres aos y la
conservacin del reporte de auditoria, sus hallazgos y la
responsabilidad de los empleados.
Secretos de marca. Se permite a los empleados introducir
acuerdos de confidencialidad para evitar divulgacin de secretos de
marca.
Contiene 4 apndices:
Apndice A: Lista de sustancias qumicas altamente peligrosas
(obligatorio).
Apndice B: Diagramas de bloques de proceso y de flujo de proceso
simplificados (no obligatorio).
Apndice C: Guas de cumplimiento y recomendaciones para la
Administracin de Seguridad de Procesos (no obligatorio).
Apndice D: Fuentes de informacin adicional.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 20
2.- Anlisis de los procesos (Identificacin preliminar de
riesgos) DENTIFICACIN DE RIESGOS (HAZAN) Existen varios
procedimientos que pueden ser usados para identificar riesgos en un
proceso o instalacin. En esta Seccin se presenta en forma sucinta
muchos de estos procedimientos. REVISIN DE DIBUJOS Una revisin de
los Diagramas de Flujo del Proceso (DFPs) y de los Diagramas de
Tubera e Instrumentacin (DTIs), pueden representar un paso muy
importante para identificar los riesgos potenciales que hay en las
instalaciones existentes, en instalaciones en etapa de planeacin o
en instalaciones que estn por ser modificadas. (Ver Anexo No. 1).
Un DFP incluye los datos sobre la composicin de los fluidos de cada
lnea, la presin normal y condiciones de temperatura de los fluidos
y los gastos de los mismos. Con esta informacin, los revisores
pueden determinar cuales lneas, recipientes, bombas, compresores,
etc. manejan materiales txicos o inflamables. El revisor puede,
tambin, establecer el tipo de escapes que se puedan esperar en caso
de fuga o derrame; por ejemplo, fase gaseosa, lquida, lquida con
flasheo, por arriba o por abajo del punto de inflamacin, chorros a
alta o baja presin, altas o bajas velocidades de fuga, etc. Esta
informacin ser usada como parte de la revisin del DTI y
posteriormente empleada para pronosticar las zonas de riesgo en
caso de emergencias, escapes, fugas o derrames accidentales. Un DTI
es una representacin esquemtica de todas las lneas de proceso,
recipientes, vlvulas, coladores, bombas, compresores, etc. Tambin,
indica los dimetros de las lneas, su especificacin y su
identificacin. Adems, incluye la instrumentacin, tipos de ella,
funciones, localizacin e interlocks de toda la instalacin. El DTI
debe ser revisado lnea por lnea para ratificar que todos los
equipos y accesorios estn indicados, o bien, los indicados existen
en campo.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 21
Entre las cosas a observar se incluyen las vlvulas de relevo en
todos los recipientes a presin, vlvulas de bloqueo, venteos,
drenajes, aislamiento, vlvulas de exceso de flujo, vlvulas de
retencin (check), Elementos primarios de instrumentacin, seales y
tipo de stas, indicadores/registradores en tableros, sistemas de
monitoreo de atmsferas y vibracin en equipo rotatorio, medidores de
flujo y de nivel y alarmas para los distintos grados de libertad
crticos o variables independientes crticas. Tambin se requiere
contar y revisar los Planos Generales de Localizacin de Equipo
(PGLEs) o Plot Plans, ya que stos representan la ubicacin de todos
los equipos e instalaciones de la planta de proceso, como se
encuentran en el campo y una escala apropiada. Deben ser revisados
para determinar si existen todos los equipos indicados o ha habido
modificaciones. De igual forma se requieren los Planos de Drenajes
(tanto industrial como sanitario y pluvial). Deben ser revisados en
campo para determinar si hay contaminaciones y, en consecuencia
cambios de reas de riesgo. Adicionalmente, se requieren, tambin los
Planos de Instalacin Elctrica (Cuadros de Carga, Diagramas
Unifilares, Iluminacin y Subestaciones), con objeto de poder
evaluar los tipos de instalaciones elctricas de acuerdo a las reas
de riesgo. ALCANCE Identificar deficiencias en la instrumentacin y
equipo de proceso que puedan causar situaciones peligrosas. Revisar
y/o elaborar los planes de emergencia para los peores escenarios de
las instalaciones estudiadas, tanto para el personal como para la
comunidad. APLICACIONES Este mtodo es extremadamente valioso
durante la etapa de diseo de un nuevo proyecto o al efectuar
modificaciones a las instalaciones existentes. Tambin es muy comn
usarlo como parte de una Auditora de Seguridad General.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 22
RESULTADOS Produce una lista de deficiencias que debern ser
corregidas e identifica reas e instalaciones que requerirn anlisis
posterior. INFORMACIN REQUERIDA Un juego completo de los DFPs,
DTIs, PGLEs, Planos de Drenajes y Diagramas Elctricos y un amplio
conocimiento del sistema o instalacin. ASESORAMIENTO Con el fin de
evitar olvidos u omisiones es recomendable establecer un grupo con
un mnimo de 2 a 3 personas para realizar la revisin. Una del
Departamento de Seguridad, otra del Departamento de Proceso, otra
mas, un Gerente con experiencia y por ltimo un asesor externo,
debern ser suficientes. TIEMPO REQUERIDO Este mtodo consume
bastante tiempo. Para proyectos grandes, se pueden requerir hasta 2
a 3 semanas en revisar los dibujos. GUA PARA SU APLICACIN La
revisin de dibujos empieza con los DFPs. El propsito principal de
la revisin de los DFPs es identificar las lneas, recipientes,
bombas, compresores, etc., que manejen materiales peligrosos. Aun
cuando se encuentran clasificados los materiales peligrosos, ya
sean corrosivos, reactivos, explosivos, txicos, inflamables o
biolgicos; algunos materiales que no caen en esta clasificacin,
bajo condiciones especiales se convierten en materiales peligrosos,
como puede ser el manejar combustibles a temperatura superior a su
temperatura de inflamacin, vapor sobrecalentado o lquidos
criognicos. La revisin de los DTIs se enfoca a las unidades del
proceso y sistemas de transferencia que involucran materiales
peligrosos, como fueron identificados en
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 23
los DFPs y evaluar los sistemas de control para esas reas. Un
mtodo comn de revisin de DTIs es usar lpices de colores para trazar
sobre las lneas y aplicando un cdigo de colores que puede ser verde
para aire de instrumentos, rojo para lquidos inflamables, naranja
para materiales txicos, etc. La revisin de los PGLEs sirve para
ubicar fsicamente en las instalaciones los equipos que manejan
materiales peligrosos, pudiendo marcarse con el cdigo de colores
antes descrito. En esta forma se puede ubicar las reas de riesgo.
En cuanto a los Planos de Drenajes, tambin se pueden marcar con el
cdigo de colores para establecer las rutas y registros de los
mismos diferenciando los industriales de los sanitarios y los
pluviales, con lo cual es posible definir y clasificar las reas de
riesgo. Por lo que respecta a los Planos Elctricos, deben ser
revisados para corroborar si las especificaciones de las
instalaciones corresponden a las reas de riesgo y su clasificacin.
Entre las cosas que se deben ver estn: Tubera: a) Cambios de
especificaciones. Hay alguna razn para el cambio y es sta segura?.
b) Hay suficientes vlvulas?. c) Hay doble vlvula de bloqueo y
vlvula de desfogue, donde sea necesario?. d) Hay Vlvulas de Bypass
alrededor de las vlvulas marcadas C.S. (cerrada con seguro) o N.C.
(normalmente cerrada)?. Vlvulas de Relevo de Sobrepresin: a) Si
estn provistas de vlvulas de bloqueo y stas marcadas A.C. (abiertas
con
seguro)?. b) Tienen calibraciones adecuadas al servicio?.
Recipientes a Presin: a) Tienen vlvulas de relevo?. b) Tienen las
lneas de drenaje arreglo de doble bloqueo y despresurizacin o
una sola vlvula brida ciega o tapn?. c) Tienen todas las tuberas
conectadas al recipiente a presin vlvula de cierre
rpido?.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 24
d) Las vlvulas de entrada y salida se seleccionaron de acuerdo
al cdigo aplicable?.
Durante la revisin de los planos, el grupo deber elaborar una
lista de comentarios para cada plano. Algunos de los comentarios
indicarn cambios otros los sugerirn y algunas preguntas sern para
recordar la filosofa del diseo del sistema. Antes de iniciar este
mtodo, el alcance y resultados deseados deben ser especificado. La
profundidad de la revisin del los planos variar de acuerdo a los
resultados deseados. En cualquier caso se debe recordar que las
revisiones no intenta rectificar el diseo completo. 2.1.- Tecnologa
de los procesos.
Diseo de las Instalaciones El analisis del diseo de las
Instalaciones permite conocer si en esta etapa no se introdujeron
riesgos al proceso, como pudiera ser por: Seleccion de materiales
Seleccion de variables a instrumentar Seleccion de variables a
controlar Tipo de instrumentacion y control Diseno de sistemas de
desfogue etc.
FILOSOFIA DEL DISEO
INTRINSECAMENTE SEGURA Cuando han sido substituidos todos los
materiales peligrosos y las condiciones del proceso son muy
cercanas a las del ambiente.
PASIVAMENTE SEGURA Cuando se ha sobrediseado los equipos y
tuberas para dar mayor margen de error a los factores humanos.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 25
ACTIVAMENTE SEGURA Cuando depende totalmente de la
instrumentacin de las instalaciones, con interlock de seguridad y
sistema de paro seguro de la planta y controles que permitan mayor
margen de error a los factores humanos.
PROTOCOLARIAMENTE SEGURA Cuando, a travs de protocolos o
procedimiento que deben cumplir los factores humanos, se obtiene la
seguridad de las instalaciones. Anlisis de Diseo.- Se revisarn los
Manuales de Ingeniera de la planta para conocer la filosofa de
diseo de la planta. Anlisis de Proceso.- Revisar el Manual de
Operacin para conocer la tecnologa de proceso y sus
caractersticas.
2.1.1.- Bases tericas de los procesos
ESTUDIO DEL PROCESO Es necesario, para detectar, conocer y
evaluar los riesgos de las instalaciones, comprender a fondo las
operaciones unitarias y procesos unitarios a que estn sujetos los
materiales que intervienen en el proceso, los cambios que sufren y
las propiedades de los diversos insumos, productos intermedios,
productos finales y desechos que se generan y manejan.
BALANCES DE MATERIA Y ENERGIA
El conocer los Balances de Materia y Energa permite evaluar la
cantidad de los materiales que se manejan en las instalaciones y la
cantidad de energa que se les proporciona o ellos proporcionan.
Pero, lo mas importante, determinar la cantidad de energa que se
tiene en un momento dado en las instalaciones, tanto en forma
trmica como qumica o de cualquier otra forma y donde est
almacenada.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 26
2.2.- Revisin de planos y diagramas 2.2.1.- Plot plan
LEVANTAMIENTO DE PLANOS EN CAMPO
Despus de obtener los planos de la planta, tendrn que
clasificarse por reas, secciones, niveles, etc. Tambin se debern
clasificar por especialidades, por ejemplo.- mecnicos, elctricos,
proceso, civiles, estructurales, topogrficos, seguridad, riesgo,
etc. Una vez seleccionada la especialidad, deber verificarse lo
instalado con lo asignado en planos, confirmando que stos se han
indicado los cambios y modificaciones en la instalacin. Si estos
planos e informacin no existieran, se tendr la necesidad de hacer
el levantamiento topogrfico, lay out, continuando con cada una de
las especialidades. Se tendr que investigar con el personal de los
respectivos departamentos los cambios y modificaciones en la
instalacin. De los cambios efectuados a la instalacin y dependiendo
de su naturaleza, deber correrse la memoria de clculo despus del
anlisis correspondiente. Llevndose sta informacin a los planos de
especialidades y generales. 2.2.2.- Diagrama de flujo de procesos
(DFP)
Diagrama de Flujo de Proceso.- El anlisis de los diagramas de
flujo de proceso permitirn conocer cuantitativamente los flujos que
circulan por toda la planta, a fin de determinar si los sistemas o
equipos tienen la capacidad necesaria para manejar esos flujos.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 27
2.2.3.- Diagrama de tubera e instrumentacin (DTI o P&I)
Diagrama de Tubera e Instrumentos.- Se analizar para determinar
si el control del proceso es adecuado y suficiente, y si es posible
modificarlo para eliminar riesgos y mejorar la operacin. 2.2.4.-
Isomtricos de tuberas de proceso
Line index.- Se estudiar el ndice de lneas para comprobar si los
materiales utilizados en las lneas de proceso son los adecuados
para el manejo de los materiales o sustancias involucradas en el
proceso para las condiciones de operacin de la unidad
analizada.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 28
2.2.5.- Datos Construccin de equipos Manuales de ingeniera
(especificaciones, hojas de datos, dibujos).- Se analizar para
determinar a detalle el diseo y tecnologa de fabricacin de equipos
y sistemas primordiales en las unidades de proceso. 2.2.6.-
Clasificacin de reas desde el punto de vista elctrico Clasificacin
de reas.- Se revisar para verificar que el diseo del equipo e
instalaciones elctricas estn dentro de las especificaciones para
evitar riesgos. 2.3.- Caractersticas y cantidades de los materiales
que se manejan
Obviamente, la peligrosidad de las sustancias que se manejan en
las instalaciones de la planta y las cantidades de las mismas,
incrementan los efectos esperados en cuanto a la liberacin
accidental de las mismas. 2.4.- Condiciones de operacin de los
procesos El ANALISIS DE LA OPERACION DE LAS INSTALACIONES, permite
conocer las desviaciones entre el Manual de Operacin de Diseo y el
Manual de Operacin de Construccin, con relacin a la forma en que
realmente realizan los Factores Humanos al operar las
instalaciones. En esta forma se detectan dificultades para operar,
posible margen de error de los factores humanos y fallas de diseo o
construccin, al analizar sus bitcoras. 2.5.- Capacidad de los
recursos humanos Manual de Operacin.- Se analizarn las operaciones
que se deben de realizar para operar la planta, comparndolos con la
informacin que se les proporciona a los trabajadores y con las
operaciones que realmente requiere la planta para su operacin.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 29
Organigrama para la operacin de las unidades de proceso.- Se
analizar para determinar si la organizacin de la fuerza de trabajo
es adecuada para la operacin de la unidad de proceso. Capacidad del
personal tcnico y obrero.- Se analizar para verificar si los
conocimientos del personal son los adecuados para el manejo de la
tecnologa y los equipos del proceso. Deber adaptarse la informacin
tcnica para la comprensin precisa de todo el personal segn su nivel
de conocimientos.
Programas de capacitacin.- Su evaluacin permitir verificar el
grado de preparacin tcnica del personal a los niveles requeridos
segn sus actividades. 2.6.- Riesgos asociados a la ubicacin de las
instalaciones
DESASTRES (De Acuerdo al Sistema Nacional de Proteccin
Civil)
GEOLOGICOS
- Sismicidad - Vulcanismo
HIDROMETEOROLOGICOS - Huracanes - Ondas Polares - Tormentas -
Inundaciones
SOCIO-ORGANIZATIVOS - Sabotaje/Terrorismo 2.7.- Historia de las
instalaciones y equipos
Historial de calibraciones (tuberas, torres, recipientes,
vlvulas de seguridad).- Se analizar para indicar si los equipos y
sistemas y sus tuberas de conexin estn en condiciones de resistir
las condiciones de trabajo, o si han llegado a su lmite de retiro
para las condiciones de operacin actuales.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 30
Historial de cambios y modificaciones (procesos, equipos,
sistemas).- Se analizar para indicar si ha habido deficiencias de
diseo o especificaciones, o si se empleo una filosofa de diseo
inadecuada que pueda resultar en accidentes peligrosos. Historial
de eventos (siniestros, accidentes, daos) y soluciones aplicadas a
los mismos.- Se revisar para indicar la necesidad de realizar
cambios en el diseo o especificaciones y de adoptar nuevas medidas
de seguridad necesarias. Se comprobar tambin si ha habido
violaciones a normas, especificaciones o procedimientos. 2.8.-
Mantenimiento de las instalaciones y equipos
MANTENIMIENTO DE LAS
INSTALACIONES El poder Analizar el Mantenimiento de las
Instalaciones permite conocer, en que condicin se mantienen las
instalaciones y los tipos de mantenimiento que se realiza como:
- Mantenimiento Correctivo - Mantenimiento Preventivo -
Mantenimiento Predictivo
Para ello se debe revisar las bitcoras de mantenimiento
elctrico, mecnico, instrumentos, pailera, soldadura, tubera,
calibracin ultrasnica, anlisis de aceites, anlisis de vibracin
torcional, etc.
Historial de mantenimientos (predictivo, preventivo,
correctivo).- Se revisar para en su caso se reestructuren las
polticas de mantenimiento y/o el cambio de especificaciones para
garantizar mayor tiempo de vida y operacin de los equipos y
sistemas. Inspeccin fsica de las instalaciones.- Se efectuarn
inspecciones para comprobar que las instalaciones estn de acuerdo
al diseo o si han sufrido cambios y con que objeto. Tambin indicar
la posibilidad de actualizar y/o modificar las instalaciones, as
como para determinar si se han violado normas y/o especificaciones
que originen riesgos. Ver Anexo No. 2.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 31
3.- Matemticas para anlisis de riesgos 3.1.- Principios de
probabilidad La estadstica se enfrenta a dos tipos bsicos de
problemas: los problemas descriptivos y los problemas
inferenciales. Los primeros se refieren a la presentacin de
conjuntos de observaciones, de manera tal que se puedan comprender
e interpretar. Las caractersticas numricas empleadas para describir
los conjuntos reciben el nombre de valores estadsticos. Los
problemas inferenciales son los que comprenden generalizaciones
inductivas, esto es, a partir de una muestra puesta a prueba en la
realidad hasta el todo del cual se obtuvo la muestra. La inferencia
estadstica permite conseguir la mxima cantidad de informacin exacta
de una prueba dada, en otras palabras, el empleo de valores
estadsticos hace ms eficientes las pruebas. En los campos de la
ingeniera y de las ciencias experimentales, el empleo de valores
estadsticos casi siempre es necesario cuando se efectan pruebas
rutinarias de laboratorio, al igual que en los trabajos de
investigacin y de produccin y construccin. En una investigacin
experimental, quiz se quiera saber si las pruebas son "precisas", o
si la variabilidad de los resultados es mayor que lo esperado, o
mayor que en cualquiera otra prueba. En la investigacin de
productos, tal vez se deseara conocer si un cambio en los
ingredientes afecta las propiedades del material resultante;
comparar la eficacia de los procesos o la eficiencia de las mquinas
de ensayo; determinar si los resultados se adaptan a una forma
supuesta o postulada; o bien, idear un experimento que permita
considerar la variacin debida a diversas causas. Esto ltimo tambin
se requiere en la produccin, dado que el conocimiento de la
variacin en las observaciones, causada por un cierto factor, nos
capacita para saber si, por trminos econmicos, es conveniente
controlar ms estrechamente este factor. Adems, quiz se desee
averiguar la probabilidad de obtener una resistencia por encima o
por debajo de cierto valor; verificar si la produccin ha sufrido
alteraciones que modifiquen esta probabilidad; determinar la
proporcin de elementos que presentan cierto atributo o cualidad; o
saber qu tamao de muestra es necesario emplear con el fin de que
las conclusiones posean una confiabilidad especfica.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 32
En mltiples problemas de tipo prctico es imposible probar u
observar la totalidad de los elementos que intervienen (todos los
cuales constituyen una poblacin o universo) y, por consiguiente, es
necesario recurrir al muestreo. As pues, se miden o consideran las
propiedades de una muestra con el objeto de estimar las
caractersticas de todos los elementos (poblacin) de los cuales se
extrajo la muestra. La inferencia a partir de muestras es de gran
valor en muchos campos, y va desde comprobar si un embarque de
mercancas cumple con las especificaciones, hasta predecir los
resultados de unas elecciones. Las experiencias obtenidas de este
ltimo tipo de problemas nos hace percatamos de que no slo es
conveniente tomar la muestra representativa de la poblacin
subyacente, sino tambin de que la conclusin a la que lleguemos es
slo probablemente correcta, pues no se puede tener una certeza
total con base en el muestreo. Esto se debe a que varan entre s las
muestras extradas de la poblacin o grupo de elementos, y la
variacin es propia de todos los fenmenos naturales y de todas las
operaciones de fabricacin. Por este motivo, la inferencia
estadstica se presenta en trminos de enunciados de probabilidad. De
lo anterior se deduce que los sujetos de estudio de la estadstica y
la probabilidad estn fundamentalmente relacionados entre s. En
tanto que la estadstica se interesa en gran medida en deducir
conclusiones a partir de muestras alteradas por variaciones
aleatorias o incertidumbres, slo mediante la teora de la
probabilidad se pueden definir o expresar, as como controlar, tales
incertidumbres en los resultados. Se dice que las variaciones son
al azar cuando no presentan un determinado patrn de conducta o
regularidad. La relacin entre una muestra y la poblacin puede
servir para elucidar la diferencia existente entre la estadstica y
la probabilidad. Tal relacin plantea dos problemas generales: la
verificacin de una hiptesis estadstica y la estimacin de uno o
varios parmetros caractersticos de la poblacin. En el primer caso
nos interesa saber si a partir de los ensayos o pruebas se puede
concluir que una muestra observada pertenece a una poblacin
particular (la hiptesis) o si no es posible servirse de ella para
llegar a tal conclusin. Dadas las inherentes variaciones casuales
existentes en una muestra, no se puede tener una completa seguridad
acerca de nuestra conclusin y, por consiguiente, debemos vincularla
a un enunciado probabilstico. Al considerar el problema de la
estimacin o clculo estimativo, se intenta evaluar uno o varios
parmetros de la poblacin de una muestra mediante algunos de los
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 33
valores "mejores"; una vez ms, debido a la variacin inherente de
una muestra a otra, es imposible estar seguro de que el clculo es
correcto, de ah que se deba asignarle una banda de probabilidad.
Tal banda proporcionar un grado de confianza especfico acerca del
hecho de que el valor verdadero del parmetro de poblacin caiga
dentro de los lmites de confianza. En determinados problemas es
posible establecer una clara diferencia entre estadstica y
probabilidad. Por ejemplo, si se conocen los parmetros de la
poblacin a partir de un registro anterior, puede deducirse la
conducta del componente, o muestra, que se supone forma parte de la
misma, por lo tanto, se tiene as un problema de probabilidad. Sin
embargo, si el parmetro (o parmetros) de la poblacin es
desconocido, y tiene que ser estimado a partir de la muestra, se
tiene entonces un problema estadstico. Cabe mencionar que la teora
de la probabilidad se basa en leyes de casualidad o aleatoriedad;
de ah que, las muestras sean de naturaleza fortuita. Una muestra al
azar o aleatoria es una seleccionada de manera que cada elemento de
la poblacin tenga la misma oportunidad de ser elegido. Obviamente,
si se habr de juzgar la poblacin (el todo) a partir de una muestra
(la parte), esta ltima deber ser tan representativa de la poblacin
como sea posible.
La teora de conjuntos es de mucha utilidad en el desarrollo de
las probabilidades, y es por ello que se debe revisar los
conocimientos sobre las operaciones de conjuntos como lo son: la
unin, la interseccin, el complemento de un conjunto, etc.
Consideraremos a como el conjunto universal el cual posee todos
los elementos posibles, as el conjunto A es un subconjunto de si
todos los elementos de A son elementos de , y se denota:
A si para todo x A, x Sean A y B dos conjuntos cuales quiera
entonces:
la unin se define como: C = A B = { x / xA o xB}; la interseccin
se define como: C = A B = { x / xA y xB}; el complemento se define
como: Ac = { x / x A },
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 34
El conjunto que no posee elementos se denomina conjunto vaco y
se denota por . (Notemos que A Ac = ) Diremos que A y B son
disjuntos o mutuamente excluyente si: A B = . Para resolver algunos
problemas de probabilidades es necesario conocer el numero de
elementos que posee cierto conjunto y el conjunto universal,
denominado, en probabilidades, espacio muestral, es por ello que se
debe saber como determinar el nmero de elementos de cualquier
conjunto, tarea que puede ser algo complicado, sin embargo en
algunos casos esto se puede realizar y por ello es que es
importante el aprender a calcular este nmero.
Tcnicas de Conteo
Debes recordar la regla principal en las Tcnicas de Conteo como
lo es la ley de multiplicacin:
Si se tienen n elementos de un tipo y m de otro, el nmero de
parejas que se pueden formar tomando un elemento de cada tipo es
mxn.
Las permutaciones, las variaciones y las combinaciones, resultan
de la regla de multiplicacin.
1) Los Nmeros 1,2,3,...,n se alinean al azar, de manera que hay
n! maneras de colocarlos. Calcule el nmero de parejas en las que
los nmeros 1 y 2 aparezcan seguidos y en ese orden.
2) Un mazo de cartas contiene 52 barajas, divididas en cuatro
pintas o figuras: diamante, corazn rojo, corazn negro y trbol; cada
grupo contiene 13 cartas: As, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, J, Q, K.
De un mazo de este tipo se extraen tres cartas en sucesin (una tras
la otra) sin reemplazo. Encuentre el nmero de tripletas (tres
cartas) con la pinta de diamante que pueden ser extradas.
3) Cuntos nmeros impares y con cuatro dgitos distintos existen
entre el nmero 1.000 y el 10.000?
4) Cuntos nmeros impares existen mayores que 999 y menores que
9.999?
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 35
5) Con las letras de la palabra PROBLEMAS. Cuntas palabras se
pueden formar, si:
a.- comienzan y finalizan en una vocal
b.- comienzan por una vocal y terminan en una consonante?
NOTA: Se entiende por palabra cualquier disposicin de todas las
letras que forman (tengan o no sentido).
6) Nueve personas van a realizar un paseo utilizando dos
vehculos, uno A de 5 personas y el otro B de 4 puestos. Entre las
nueve personas hay cuatro damas.
a.- De cuntas maneras diferentes se podrn distribuir las nueve
personas en los dos vehculos?.
b.- De cuntas maneras diferentes pueden distribuirse las nueve
personas de modo que slo dos damas ocupen el vehculo B?.
c.- Si se decide que una dama D y un hombre H viajen en el mismo
vehculo.
De cuntas maneras diferentes se podrn distribuir las nueve
personas en los dos vehculos?.
7) Si las repeticiones no se permiten,
a.- cuntos nmeros se pueden formar con tres dgitos con los seis
dgitos 2, 3, 5, 6, 7 y 9?;
b.- cuntos de estos nmeros son menores que 400 ?;
c.- cuntos de estos son pares?; cuntos impares?;
d.- cuntos mltiplos de 5?.
8)
a.- De cuntas maneras 3 nios y 2 nias se pueden sentar en una
fila?
b.- De cuntas maneras se pueden sentar si no se mezclan?
c.- De cuntas maneras se pueden sentar si las 2 nias deben
permanecer juntas?
Una vez que sabes determinar el nmero de elementos de un
conjunto podrs calcular las probabilidades de los eventos que se te
pueden presentar, calculando el nmero de eventos simples presentes
en el espacio muestral y tomando el cociente entre los casos
favorables y los posibles.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 36
1) En una caja de una ferretera hay 30 bombillos de los cuales 8
son defectuosos. Se extraen al azar 5 bombillos. Calcular la
probabilidad de cada uno de los siguientes eventos:
a.- Ninguno de los bombillos extrados es defectuoso.
b.- Entre los 5 bombillos extrados hay exactamente uno
defectuoso.
c.- En la extraccin por lo menos un bombillo es defectuoso.
2) Se escogen al azar cuatro zapatos de un conjunto de cinco
pares. Cul es la probabilidad de que formen por lo menos un
par?.
3) En un saln asisten seis parejas de matrimonio.
a.- si se eligen dos personas al azar, hallar la probabilidad de
que:
i.- sean casados.
ii.- Una sea hombre y la otra mujer.
b.- Si se eligen 4 personas al azar, hallar la probabilidad de
que:
i.- se escojan 2 parejas de casados.
ii.- no exista una pareja de casados entre los cuatro.
iii.- se elija exactamente una pareja de casados entre los 4
elegidos.
4) Una urna A contiene cinco bolas negras y dos bolas rojas.
Otra urna B, contiene tres bolas negras y dos bolas rojas. Se
traslada una bola de la urna A a la urna B, y a continuacin se
extrae una bola de la urna B. Cul es la probabilidad de que la bola
extrada de la urna B, se una bola roja.
5) Un sombrero contiene 20 pedazos de papel de color blanco
numerados del 1 al 20; 10 de color rojo numerados del 1 al 10; 40
de color amarillo numerados del 1 al 40 y 10 de color azul
numerados del 1 al 10. Si se mezclan vigorosamente estos 80 pedazos
de papel de manera que todos tengan la misma probabilidad de ser
extrado, determine la
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 37
probabilidad de ser extrado, determine las probabilidades de
tomar un pedazo de papel que sea:
a.- azul o blanco;
b.- numerado 1, 2, 3, 4 o 5;
c.- rojo o amarillo y numerado 1, 2, 3, o 4;
d.- numerado 5, 15, 25 o 35;
e.- blanco y con numeracin mayor que 12 o amarillo y con
numeracin mayor que 26.
En ciertos casos uno se puede encontrar con el deseo de
multiplicar las probabilidades de dos eventos para encontrar la
probabilidad de la interseccin de esos eventos, esto solo es
posible si los eventos son independientes.
Sean A y B dos eventos cuales quiera, diremos que son
independientes si se cumple que:
P(A B)=P(A)P(B) La probabilidad de ciertos eventos se ve
influenciado por la ocurrencia o no de otros eventos, para el
clculo de estas probabilidades tenemos dos frmulas importantes:
La Probabilidad Total y El Teorema de Bayes
Probabilidad Total
Sea B un evento y consideremos a A1, A2, A3, ... , An "n"
eventos tales que:
A1 A2 A3 ... An = , y adems,
A1 A2 A3 ... An = ,
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 38
entonces:
P(B) = P(A1 B) . P( A2 B) . P(A3 B) ... P(AnB) Teorema de
Bayes
Tomando las mismas condiciones anteriores, podemos determinar la
probabilidad de un Ai para i = 1...n, dado un evento B, de la
siguiente forma:
P(Ai / B) = P(Ai B) / [P(A1 B) . P( A2 B) . P(A3 B) ... P(AnB)]
Existen experimentos aleatorios (o modelables aleatoriamente) que
siguen ciertos esquemas, pero que cumplen con las mismas
condiciones de otro experimentos, lo cual hace que existan
distribuciones de probabilidad particulares que pueden ser
utilizadas en diferentes experimentos. Las distribuciones de
probabilidad surgen del uso de una Variable Aleatoria (V.A.). Que
es una Variable Aleatoria?. Una Variable Aleatoria no es mas que
una funcin, la cual asocia cada evento del experimento que estemos
realizando con un nmero real, si el conjunto de nmeros que toma la
variable es un subconjunto de los Racionales, diremos que la
variable es discreta, y en tal caso tiene una Distribucin de
Probabilidad Discreta asociada; pero si todos los valores que toma
la Variable Aleatoria estn dentro de intervalo, se dice que la
Variable Aleatoria es continua y tiene asociada una Distribucin de
Probabilidad Contnua. Definicin de Probabilidad. Propiedades.
Definicin de Probabilidad.
Un experimento aleatorio se caracteriza porque repetido muchas
veces y en idnticas condiciones el cociente entre el nmero de veces
que aparece un resultado (suceso) y el nmero total de veces que se
realiza el experimento tiende a un nmero fijo. Esta propiedad es
conocida como ley de los grandes nmeros, establecida por Jakob
Bernouilli. Tiene el inconveniente de variar la sucesin de las
frecuencias relativas de unas series de realizaciones a otras, si
bien el valor al que se aproximan a medida que el nmero de
realizaciones aumenta se mantiene estable.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 39
La frecuencia relativa del suceso A:
Propiedades de la frecuencia relativa:
1. 0 fr (A) 1 cualquiera que sea el suceso A. 2. fr( ) = fr(A) +
fr(B) si = . 3. fr(E) = 1 fr() = 0.
Esta definicin presenta el inconveniente de tener que realizar
el experimento un gran nmero de veces y adems siempre obtendremos
un valor aproximado de la probabilidad.
Definicin axiomtica.
La definicin axiomtica de probabilidad se debe a Kolmogorov,
quien consider la relacin entre la frecuencia relativa de un suceso
y su probabilidad cuando el nmero de veces que se realiza el
experimento es muy grande.
Sea E el espacio muestral de cierto experimento aleatorio. La
Probabilidad de cada suceso es un nmero que verifica: Cualquiera
que sea el suceso A, P(A) 0. Si dos sucesos son incompatibles, la
probabilidad de su unin es igual a la suma de sus
probabilidades.
= P( ) = P(A) + P(B). La probabilidad total es 1. P(E) = 1.
Definicin de Laplace.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 40
En el caso de que todos los sucesos elementales del espacio
muestral E sean equiprobables, Laplace define la probabilidad del
suceso A como el cociente entre el nmero de resultados favorables a
que ocurra el suceso A en el experimento y el nmero de resultados
posibles del experimento.
Ejemplo: Consideremos el experimento "lanzar un dado de
quinielas y anotar el resultado". El espacio muestral es E =
{1,X,2}. Las probabilidades de cada uno de los sucesos son:
P() = 0
P({1}) = 1/3 P({X}) = 1/3 P({2}) = 1/3
P({1,2}) = P({1}) + P({2}) = 1/3 + 1/3 = 2/3 P({1,X}) = 2/3
P({2,X}) = 2/3
P({1,X,2}) = P(E) = 1
Propiedades.
1. P( ) = 1 - P( A )
2. P( ) = 0
3. Si A B P( B ) = P( A ) + P( )
4. Si A B P( A ) P( B )
5. Si A1 , A2 , ... , Ak , son incompatibles dos a dos,
entonces:
P( A1 A2 ... Ak ) = P( A1 ) + P( A2 ) + ... + P( Ak )
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 41
6. P( ) = P( A ) + P( B ) - P( )
7. Si el espacio muestral E es finito y un suceso es A={x1 , x2
, ... , xK} , entonces:
P( A ) = P( x1 ) + P( x2 ) + ... + P( xK )
Probabilidad condicionada.
En el clculo de las probabilidades de algunos sucesos, el valor
de dicha probabilidad variar en funcin del conocimiento de
determinadas informaciones relativas a estos sucesos. Veamos un
ejemplo.
Si disponemos de una urna que contiene cuatro bolas numeradas
del 1 al 4, extraemos una bola y seguidamente la volvemos a
introducir para realizar una segunda extraccin, la probabilidad de
extraer, por ejemplo, la bola nmero 3 en la segunda extraccin es la
misma que en la primera.
Si realizamos el mismo proceso sin reemplazar la bola extrada la
probabilidad de extraer, por ejemplo, la bola nmero 3 en la segunda
extraccin depender de la bola extrada en primer lugar.
Sean A y B dos sucesos tal que P(A) 0, se llama probabilidad de
B condicionada a A, P(B/A), a la probabilidad de B tomando como
espacio muestral A, es decir, la probabilidad de que ocurra B dado
que ha sucedido A.
De esta igualdad se deduce: P( B A ) = P( B/A ) P( A ) La frmula
anterior adopta la forma para tres sucesos, A, B y C: P( A B C ) =
P( A ) P( B/A ) P( C/A B ) Esta frmula admite una generalizacin
para un nmero cualquiera de sucesos.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 42
Ejemplo:
Consideremos el experimento de "lanzar un dado al aire".
Calculemos, por ejemplo, la probabilidad de obtener un 3 sabiendo
que ha salido un nmero impar: Definimos los sucesos A="sacar 3" y
B= {1,3,5}; entonces, P(A/B)=1/3 puesto que si sabemos que ha
salido un nmero impar, los casos posibles ahora son 3 y los casos
favorables al suceso A slo 1. Probabilidad condicionada. El
conocimiento de que ha ocurrido el suceso A modifica, en algunas
ocasiones, la probabilidad del suceso B, pero en otras no. Los
sucesos en los que, conociendo que uno ha ocurrido, no se modifica
la probabilidad del otro, decimos que son independientes y, si se
modifica, decimos que son dependientes entre s.
Decimos que dos sucesos A y B son independientes entre s si la
ocurrencia de uno de ellos no modifica la probabilidad del otro, es
decir, si
P( B/A ) = P( B ) P( A/B ) = P( A )
Decimos que dos sucesos A y B son dependientes entre s si la
ocurrencia de uno de ellos modifica la probabilidad del otro, es
decir, si P( B/A ) P( B ) P( A/B ) P( A )
Como consecuencia inmediata de la definicin se tiene: Dos
sucesos A y B son independientes si se cumple: P( A B ) = P( A ) P(
B )
Tres sucesos A, B y C son independientes si se cumplen a la
vez:
P( A B ) = P( A ) P( B )
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 43
P( A C ) = P( A ) P( C )
P( B C ) = P( B ) P( C )
P( A B C ) = P( A ) P( B ) P( C )
3.2.- Principios de lgebra Booleana Un sistema de elementos B y
dos operaciones binarias cerradas () y (+) se denomina ALGEBRA de
BOOLE siempre y cuando se cumplan las siguientes propiedades: 1.
Propiedad conmutativa:
A + B = B + A A B = B A
2. Propiedad distributiva:
A(B+C) = AB + AC A + BC = (A+B)(A+C)
3. Elementos neutros diferentes
A + 0 = A A 1 = A
4. Siempre existe el complemento de A, denominado A
A + A = 1 A A = 0
PRINCIPIO DE DUALIDAD: cualquier teorema o identidad algebraica
deducible de los postulados anteriores puede transformarse en un
segundo teorema o identidad vlida sin mas que intercambiar (+) por
() y 1 por 0. CONSTANTE: cualquier elemento del conjunto B
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 44
VARIABLE: smbolo que representa un elemento arbitrario del
lgebra, ya sea constante o frmula completa. TEOREMAS: Teorema 1: el
elemento complemento A es nico. Teorema de los elementos nulos:
para cada elemento de B se verifica:
A+1 = 1 A0 = 0
Teorema 3: cada elemento identidad es el complemento del
otro.
0=1 1=0
Teorema de idempotencia: para cada elemento de B, se
verifica:
A+A=A AA=A
Teorema de involucin: para cada elemento de B, se verifica:
(A) = A Teorema de absorcin: para cada par de elementos de B, se
verifica:
A+AB=A A(A+B)=A
Teorema 7: para cada par de elementos de B, se verifica:
A + AB = A + B A (A + B) = A B
LEYES DE DEMORGAN: para cada par de elementos de B, se
verifica:
(A+B) = AB (AB) = A + B
Teorema de asociatividad: cada uno de los operadores binarios
(+) y () cumple la propiedad asociativa:
A+(B+C) = (A+B)+C A(BC) = (AB)C
LGEBRA DE CONMUTACIN
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 45
UN LGEBRA DE BOOLE ES UN SISTEMA DE ELEMENTOS B={0,1} Y LOS
OPERADORES DEFINIDOS DE LA SIGUIENTE FORMA
A A 0 1
1 0
OPERADOR + OPERADOR OR OPERADOR OPERADOR AND OPERADOR OPERADOR
NOT
FUNCIONES EN EL LGEBRA DE BOOLE Funcin completa es una funcin
que se encuentra definida para todas las combinaciones de las
variables de entrada. Tabla de VERDAD: forma de representacin de
funciones, dando el valor de la funcin para cada combinacin de
entrada.
Frmulas de conmutacin: expresin de una funcin
A B A+B AB 0 00 1 1 0 1 1
0 1 1 1
0 1 1 1
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 46
1 y 0 son frmulas Xi es una frmula si pertenece a {0,1} Si A es
una frmula, A tambin lo es Si A y B son frmulas, A+B y AB tambin lo
son Nada ms es una frmula, a menos que sigan los puntos anteriores
un
nmero finito de pasos. Cada frmula describe una nica funcin. Dos
frmulas son equivalentes (A=B) si expresan la misma funcin de
conmutacin.
Un LITERAL es una variable A o complemento de una variable A Un
TRMINO PRODUCTO es una operacin AND de un nmero de
literales. Una frmula normal disyuntiva es una suma de trminos
productos. Un TRMINO SUMA es una operacin OR de un nmero de
literales. Una frmula normal conjuntiva es un producto de trminos
sumas.
EXPRESIN EN SUMA DE PRODUCTOS
MINTRMINO (mi): trmino producto en el que aparecen todas las
variables, ya sean complementadas o sin complementar.
Frmula Cannica Disyuntiva o de Mintrminos: suma de
mintrminos.
Dada la lista completa de mintrminos y asignando 1s y 0s
arbitrariamente a las variables, siempre hay un, y slo un,
mintrmino que toma el valor 1. Un mintrmino es un trmino producto
que es 1 exactamente en una lnea de la tabla de Verdad. La frmula
compuesta por todos los mintrminos ser idnticamente 1. Cada frmula
de conmutacin puede expresarse como suma de mintrminos. Y esa
frmula es nica. NOTACIN: Un mintrmino se designa por mi siendo i el
nmero decimal correspondiente de la tabla de verdad. El 0 se asocia
a la variable complementada y el 1 a la variable sin
complementar.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 47
EJEMPLO:
F(X,Y,Z) = XYZ + XYZ + XYZ + XYZ
F(X,Y,Z) = m0 + m2 + m3 +m7 = m(0,2,3,7)
EXPRESIN EN PRODUCTO DE SUMAS MAXTRMINO (Mi): trmino suma en el
que aparecen todas las variables, ya sean complementadas o sin
complementar. Frmula Cannica Conjuntiva o de Maxtrminos: producto
de maxtrminos. Dada la lista completa de maxtrminos y asignando 1s
y 0s arbitrariamente a las variables, siempre hay un y slo un
maxtrmino que toma el valor 0. Un maxtrmino es un trmino suma que
es 0 exactamente en una lnea de la tabla de verdad. La frmula
compuesta por todos los maxtrminos ser idnticamente 0. Cada frmula
puede expresarse como producto de maxtrminos. Y es nica. NOTACIN:
Un maxtrmino se designa por Mi siendo i el nmero decimal
correspondiente de la tabla de verdad. El 1 se asocia a la variable
complementada y el 0 a la variable sin complementar.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 48
EJEMPLO:
F(X,Y,Z) = (X+Y+Z) (X+Y+Z) (X+Y+Z) (X+Y+Z)
F(X,Y,Z) = M1 M4 M5 M6 = M(1,4,5,6) CONVERSIN Y MANIPULACIN DE
FRMULAS
El complemento de una frmula de mintrminos est formado por la
suma de los mintrminos que no aparecen.
El complemento de una frmula de maxtrminos est formado por
el
producto de los maxtrminos que no aparecen. mi = Mi Mi = mi
La transformacin de una frmula de mintrminos (disyuntiva) en
otra de
maxtrminos (conjuntiva) se basa en la doble complementacin,
(F) = F Funciones incompletas: funciones que no estn definidas
para todas las combinaciones de las variables de entrada. En la
tabla de verdad aparecer un o una letra d (del ingls dont care)
refirindose a trminos inespecificacin o trminos no importa.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 49
Complemento de una funcin incompleta: otra funcin incompleta con
la misma funcin inespecificacin y el complemento de la funcin
completa. Las frmulas de mintrminos y de maxtrminos de las
funciones incompletas no son nicas.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 50
FUNCIONES BSICAS
Con estos tres tipos de puertas puede realizarse cualquier
funcin de conmutacin.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 51
Un CONJUNTO DE PUERTAS COMPLETO es aquel con el que se puede
implementar cualquier funcin lgica.
Puerta AND, puerta OR e INVERSOR Puerta AND e INVERSOR Puerta OR
e INVERSOR
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 52
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 53
4.- Tcnicas de anlisis de riesgos Existen diferentes tcnicas,
las cuales bsicamente se pueden agrupar en tres grandes categoras:
Cualitativas, Cuantitativas y De Efectos. Dependiendo de los
alcances del estudio. Verificacin inicial de riesgos Necesidad
bsica de localizar e identificar los riesgos mayores Toma de
decisiones fundamentales como: Localizacin de la planta Cual debe
ser la localizacin de la planta nueva en el interior del
complejo
respecto a los lmites del lugar, otras plantas, etc. Cuales
aspectos particulares del diseo requieren atencin especial en
el
anlisis de riesgos. Se necesita ms informacin para obtener datos
sobre toxicidad,
combustibilidad, reactividad, etc. La identificacin de riesgos
mayores se facilita al establecer ciertos parmetros generales: a.
Materiales: Materias primas Productos intermedios Producto final
Efluentes, etc. b. Operaciones unitarias: Destilacin Mezclado
Evaporacin Secado, etc. c. Distribucin de la planta (Lay out)
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 54
Los parmetros generales se deben considerar de acuerdo a una
lista de comprobacin de riesgos potenciales. fuego ruido vibracin
explosin detonacin producto nocivo toxicidad electrocucin asfixia
corrosin radiacin falla mecnica Clasificacin de riesgos. CLASE I
SIN CONSECUENCIAS: Condiciones en las que el error humano,
diseo deficiente o inadecuado, o falla del equipo no daa al
personal.
CLASE II MARGINAL: Condiciones en las que el error humano,
diseo
deficiente o inadecuado, o falla del equipo que puede degradar
el funcionamiento del sistema o daar al equipo, pero que se puede
arreglar por el personal o sistema de control sin que se presenten
daos serios al personal.
CLASE III CRITICO: Condiciones en las que el error humano, diseo
deficiente
o inadecuado, o falla del equipo causarn daos de consideracin al
equipo y personal o que resultan en un riesgo que requiere de accin
correctiva inmediata para la sobrevivencia del personal y del
sistema.
CLASE IV CATASTRFICO: Condiciones en las que el error humano,
diseo
deficiente o inadecuado, o falla del equipo puede degradar
severamente el funcionamiento del sistema y causa la prdida
subsecuente del sistema o causar la muerte o daos serios e
irreversibles al personal.
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Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 55
TABLA RESUMEN
CLASE RIESGO DAO AL EQUIPO DAO AL PERSONAL
I SIN CONSECUENCIAS
NINGUNO NINGUNO
II MARGINAL MENOR NINGUNO III CRITICO SUBSTANCIAL TRANSITORIO IV
CATASTRFICO PERDIDA DEL SISTEMA IRREVERSIBLE O
MUERTE a) Estudios con diseo congelado
Es el tiempo ptimo para realizar el estudio. Los planos,
diagramas, especificaciones, etc., estn completos y son exactos. b)
Estudios previos al arranque. Se realiza cuando la planta
prcticamente est lista para el arranque y los
instructivos de operacin se han editado, es de especial provecho
cuando: Han ocurrido varios cambios substanciales en el diseo,
principalmente
cuando se han hecho sobre la marcha. La operacin de la planta es
muy crtica. La nueva planta es una copia de otra existente con
cambios principalmente
en el proceso. NOTA: Se debe asegurar que los diagramas de flujo
describan exactamente a la planta que se construy. 4.1.-
Cualitativas Estudios para plantas en operacin. Lista de
Verificacin (Checklist).
Una lista de verificacin es una lista de preguntas acerca de la
organizacin de la planta, la operacin, mantenimiento y otras reas
de inters. Histricamente, el propsito general de utilizar listas de
verificacin ha sido el mejorar la confiabilidad
-
Curso de Anlisis de Riesgos Pgina No. 56
y el desempeo humano durante varias etapas del proyecto o bien
asegurar la concordancia con las regulaciones o estandares
nacionales e internacionales.
Esta metodologa puede ser utilizada durante el diseo preliminar
de algn proyecto, durante la construccin y operacin de una planta o
durante la realizacin de paros y arranques de la misma.
Las ventajas que representa esta metodologa son las
siguientes:
Especifica los requerimientos mnimos. Util para gente de poca
experiencia. Uniformidad en la informacin. Bajo costo en su
desarrollo y aplicacin.
Las desventajas que representa esta metodologa son las
siguientes:
Limitada a la experiencia de la persona que desarrollo la lista.
Necesita actualizacin constante.
No es efectivo para riesgos complejos en