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1 Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de causa raíz mediante herramientas fenomenológicas Nicolás Armando Villalba Hernández Asesor Felipe Muñoz Giraldo Chem E. MSc. PhD. Departamento de Ingeniería Química Universidad de los Andes Bogotá, Colombia
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Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

Oct 28, 2021

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Page 1: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

1

Reconstrucción de escenarios accidentales y

análisis de causa raíz mediante herramientas

fenomenológicas

Nicolás Armando Villalba Hernández

Asesor

Felipe Muñoz Giraldo Chem E. MSc. PhD.

Departamento de Ingeniería Química

Universidad de los Andes

Bogotá, Colombia

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Agradecimientos

En los últimos años descubrí la pasión que abarcara los restantes días de mi vida, la pasión que

llevo a la construcción de este trabajo, el cual refleja el esfuerzo realizado por 5 años para llegar a

este triunfo, el triunfo de haber creado con mis propias manos y conocimiento esta investigación;

pero esto no pudo haber sido posible sino fuese gracias a la ayuda de mis padres y su interminable

esfuerzo por proporcionarme educación, a mi familia quienes siempre estuvieron pendientes de

mis avances, a Alejandra quien me acompaño y me apoyó en las largas jordanas de trabajo y los

difíciles momentos de estancamiento intelectual y por ultimo a Felipe Muñoz, a quien le agradezco

por mostrarme el increíble camino de la seguridad en procesos químicos la cual me ha capturado y

espero no me deje ir para poder avanzar por su sendero. Gracias a todos ellos tengo la suerte y la

felicidad de estar orgulloso de esta creación y de las muchas más que vienen en el futuro.

“No creo que haya alguna emoción más intensa para un inventor que ver alguna de sus creaciones

funcionando. Esa emoción hace que uno se olvide de comer, de dormir, de todo.”

Nikola Tesla.

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3

Contenido

Resumen ............................................................................................................................................................. 5

1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................................. 6

3. PROPUESTA METODOLOGICA – CCPS A MODIFICADO. .................................................................................. 9

3.1 Recolección de evidencia ......................................................................................................................... 9

3.2 Listar los hechos relevantes ................................................................................................................... 10

3.3 Construcción de la línea de tiempo. ....................................................................................................... 10

3.4 Construcción del árbol lógico ................................................................................................................. 10

3.5 Validar la consistencia de los hechos con el escenario. ......................................................................... 10

3.6 Verificar la lógica del árbol. .................................................................................................................... 11

3.6.1 Prueba de integridad. ..................................................................................................................... 11

3.6.2 Prueba de las causas relacionadas con los sistemas de gestión. ................................................... 11

3.6.3 Prueba de revisión global. .............................................................................................................. 11

3.7 Desarrollo de Recomendaciones ............................................................................................................ 11

4. HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES .......................................................................................................... 12

4.1 Modelo fuente ....................................................................................................................................... 12

4.2 Dispersión .............................................................................................................................................. 12

4.3 Calculo de intensidades ......................................................................................................................... 12

4.4 Calculo de consecuencias ....................................................................................................................... 12

5. CASO DE ESTUDIO......................................................................................................................................... 14

6. APLICACIÓN DE LA METOLOGIA PROPUESTA ............................................................................................... 14

6.1 Recolección de evidencia. ...................................................................................................................... 14

6.2 Hechos relevantes del incidente. ........................................................................................................... 15

6.3 Línea de tiempo de los sucesos ocurridos en el incidente. .................................................................... 15

6.4 Construcción del árbol lógico ................................................................................................................. 17

6.4.1 Análisis del árbol lógico.................................................................................................................. 18

6.5 Verificación de los hechos vs el escenario ............................................................................................. 18

6.5.1 Construcción de la geometría. ........................................................................................................ 18

6.5.2 Resultados de la simulación ............................................................................................................ 19

6.6 Verificación de la lógica del árbol .......................................................................................................... 21

6.6.1 Prueba para la relación de causas con sistemas de gestión. .......................................................... 21

7. CONCLUSIONES ............................................................................................................................................ 22

Referencias ....................................................................................................................................................... 24

ANEXOS ............................................................................................................................................................ 27

Page 4: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

4

Figuras

Figura 1. Metodología propuesta ........................................................................................................ 9

Figura 2. Daños en la estructura física tras el Incidente en Buncefield. [34] .................................... 14

Figura 3. Distribución del depósito Buncefield [34] .......................................................................... 17

Figura 4. Escenario construido en FLACS ............................................. ¡Error! Marcador no definido.

Figura 5. Ubicación y extensión de la nube registrada por la BMIIB (izquierda). Ubicación y

extensión de la nube en FLACS (derecha) ......................................................................................... 20

Figura 6. Perfil de sobre presión resultado de la simulación en FLACS (izquierda). Perfil construido

por la BMIIB (derecha). [43] .............................................................................................................. 21

Figura 7. Límite de propagación de llama resultado de la simulación en FLACS (izquierda). Límites

de propagación de llama reportados por HSE (derecha). [36] ......................................................... 22

Figura 8. Árbol lógico A. Árbol para eventos de sobrellenado del tanque TK-912 ........................... 28

Figura 9. Árbol lógico A. Árbol de fallas para el sobrellenado del tanque TK-912 ............................ 29

Figura 10. Árbol B. Árbol lógico para el evento Generación de VCE ................................................. 30

Figura 11. Árbol C. Árbol lógico para el evento Fallas en el sistema de control ............................... 31

Figura 12. Árbol D. Árbol lógico para el evento Ignición de la piscina .............................................. 32

Figura 13. Árbol E. Árbol lógico para el evento fuente de ignición Motores .................................... 33

Figura 14. Árbol F. Árbol lógico para el evento Fuente de ignición chispa eléctrica ........................ 34

Tablas

Tabla 1.Cuadro comparativo metodologías MORT, CCPS A, CCPS B, HPI ........................................... 8 Tabla 2. Comparación softwares para cálculo de consecuencias en escenarios accidentales [30]

[31] [28] [29] [26] .............................................................................................................................. 13

Tabla 3. Línea de tiempo para los eventos sucedidos en el Incidente de Buncefield. ...................... 16

Tabla 4. Títulos y relación entre arboles lógicos. .............................................................................. 18

Tabla 5. Verificación lógica de cada rama del árbol A ....................................................................... 35

Tabla 6. Verificación lógica de cada rama del árbol B ....................................................................... 35

Tabla 7.Verificación lógica de cada rama del árbol C ........................................................................ 36

Tabla 8. Verificación lógica de cada rama del árbol D ...................................................................... 37

Tabla 9. Verificación lógica de cada rama del árbol E ....................................................................... 37

Tabla 10.Verificación lógica de cada rama del árbol F ...................................................................... 38

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5

Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de

causa raíz mediante herramientas fenomenológicas

Nicolás Armando Villalba Hernández ([email protected])

Resumen

La reconstrucción de escenarios junto con el análisis de causa raíz han sido herramientas útiles

para la investigación de accidentes mayores y la identificación de lecciones aprendidas. Existen

actualmente diferentes metodologías como MORT1, CCPS2, HPIP3, útiles para lograr lo enunciado

anteriormente. Con el ánimo de alimentar el conocimiento en métodos de investigación a

posteriori y de aprender de las experiencias para la prevención de accidentes mayores en

Colombia; se llevó a cabo este estudio, cuyo propósito es proponer una metodología para la

determinación de causa raíz que incorpore el análisis fenomenológico del accidente por medio de

herramientas computaciones como FLACS®4, Effects®5. Se propuso una metodología para la

identificación de causa raíz a partir del análisis fenomenológico incorporando los programas

Effects® y FLACS®. Se encontraron tres causas raíz en el estudio, fallas en el mantenimiento del

elemento de medición en el sistema de control de nivel del tanque 912, fallas en la instalación del

switch de nivel máximo del sistema de control de nivel del tanque 912 y la ubicación de la bomba

contra incendios. Tras la comparación de las causas raíz con las recomendaciones reportadas en

los reportes de investigación del suceso se puede determinar que la metodología propuesta

cumplió con el objetivo de reconstruir escenarios y determinar causas raíz mediante herramientas

computaciones que trabajan desde el punto de vista fenomenológico.

Palabras clave

Causa raíz, reconstrucción de escenarios, análisis fenomenológico.

1 Management Oversight and Risk Tree. 2 Center for Chemical Process Safety. 3 Human Performance Investigation Process. 4 CFD para el modelamiento de explosiones y liberación de gases tóxicos e inflamables. Desarrollado por GexCon

Laboratory. 5 Software para el cálculo de efectos físicos a partir de un escenario accidental. Desarrollado por TNO.

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6

1. INTRODUCCIÓN

En las últimas décadas se ha visto como el

interés por la seguridad en procesos

químicos ha ido en aumento, así mismo se

puede apreciar cómo accidentes mayores

han dado las pautas para generar

lineamientos de seguridad para procesos y

distribuciones de planta [1]. Esto último ha

sido la mayor motivación para los

investigadores a entrar en el tema de la

evaluación y mitigación de riesgos. Algunos

ejemplos de accidentes mayores que

generaron el interés del gremio en mejorar la

seguridad en los procesos son, el desastre de

Bhopal y el desastre de la plataforma Piper

Alpha.

Con miras a resaltar la gran importancia que

tiene la reconstrucción de escenarios, se

describirán dos accidentes cuyas lecciones

aprendidas lograron definir nuevos

lineamientos y modificar los existentes, para

bien en la prevención de accidentes en la

industria química.

Como primer ejemplo encontramos el

desastre en Bhopal, este tomo lugar en la

India, en el año 1984. Una planta para

producción de pesticidas perteneciente a

Union Carbide fue la implicada en este

accidente, el cual tuvo lugar debido a las

malas prácticas durante el mantenimiento de

la planta y al déficit en las medidas de

seguridad, asociadas a una reducción de

costos por la disminución de la demanda de

producto. El evento que desencadeno el

accidente fue un mal desarrollo del

procedimiento de limpieza, donde el agua

utilizada para éste llegó al tanque de

almacenamiento de isocianato y al mezclarse

los dos componentes se desencadenó una

reacción exotérmica generando el aumento

de la temperatura en el tanque, lo cual

provocó una ruptura en la válvula de alivio y

produjo una nube tóxica la cual se dispersó

hasta encontrar la zona poblada de la región

(similar a lo sucedido en Seveso), dejando

como consecuencia la muerte de más de

3.000 personas y de secuelas instantáneas y

a futuro de más de 300.000 personas [2] [3].

Una vez desarrollado el análisis del incidente

en Bhopal, se encontraron diferentes

lecciones aprendidas (locación de la planta,

buen estado del equipo de protección,

mejorar el trabajo de empresas conjuntas,

manejo de emergencias y respuesta pública).

Entre las más importantes están el manejo

de emergencias y trabajo conjunto de

empresas; del primero se definió que es de

vital importancia que las compañías trabajen

en conjunto con los servicios de emergencia

para la identificación de incidentes probables

y el desarrollo de planes para hacer frente a

estos y ejercer dichos planes. Por otro lado el

tema de trabajo conjunto de empresas hace

referencia a que la empresa americana

Union Carbide fue la encargada del diseño de

la planta pero la empresa Hindú era la

encargada de la operación así que era

responsabilidad de ambos la seguridad del

proceso y no deben excluirse de la culpa [4].

Otro accidente que aportó a la seguridad de

procesos después de sucedido fue el

Incidente en Piper Alpha, una plataforma

petrolífera ubicada en las costas de Noruega

y Dinamarca; este accidente tuvo lugar en el

año 1988 y sucedió debido a una mala

comunicación entre el personal que

trabajaba en las diferentes jornadas, un mal

diseño en la plataforma y otros aspectos

técnicos adicionales [5]. Las consecuencias

de este accidente fueron explosiones e

Page 7: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

7

incendios en la plataforma tomando las vidas

de 167 personas pertenecientes al equipo de

operación y una docena de heridos [6].

Para desarrollar las lecciones aprendidas de

este accidente expertos realizaron un

análisis de causa raíz y llegaron a diferentes

conclusiones: La administración es

responsable y el enfoque sistemático en la

operación. La primera lección define que

situaciones de riesgo debe existir un

funcionario con las capacidades, el

conocimiento y el podel legar de actuar para

generar un ambiente de trabajo seguro. La

segunda habla sobre la necesidad de

métodos sistemáticos y exhaustivos para la

evaluación de riesgos mayores y del buen

diseño de sistemas de operación [7].

El objetivo de este estudio fue desarrollar

una metodología, la cual facilitará y agilizará

el proceso de análisis de causas de

accidentes a partir de la reconstrucción de

un escenario accidental. Tendrá además

diferentes ventajas como son, facilitar el uso

de la metodología para cualquier industria u

organización que desea hacer ese tipo de

análisis, aplicabilidad a cualquier tipo de

proceso químico, eficacia, exhaustividad y

sistematicidad en el desarrollo de la

metodología.

2. METODOLOGIAS PARA EL CALCULO DE

CAUSA RAIZ.

Este estudio se desarrolló en base al análisis

de causa raíz. La finalidad de este es

identificar las diversas razones subyacentes,

relacionadas con el sistema, que llevaron a

que sucediera dicho incidente y que

identifican una falla corregible en los

sistemas de gestión [8]. Para desarrollar un

análisis de causa raíz existen diferentes

métodos entre los cuales podemos

encontrar: MORT, HPIP y CCPS entre otros

[9].

De las primeras metodologías en ser

planteadas se encuentra MORT la cual fue

desarrollada a final de los años sesentas y

fue un gran aporte ya que llevo a la

construcción de lo que era el sistema de

gestión de seguridad ideal. [10]

Por otro lado las metodologías planteadas

por la CCPS (Center for Chemical Process

Safety) fueron desarrolladas a principios de

la década de los noventas al igual que la

HPIP, la diferencia entre estas dos radica en

que las metodologías de la CCPS están

enfocadas a cualquier tipo de proceso,

mientras que la HPIP está enfocada a los

procesos que involucran tecnología nuclear y

los factores dominantes del método se basan

en los errores humanos que se pueden

cometer en evento nucleares.

Una comparación un poco más extensa se

puede apreciar en la Tabla 1. Donde se

desarrolló un cuadro comparativo entre las

metodologías mencionadas anteriormente.

Page 8: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

8

Tabla 1.Cuadro comparativo metodologías MORT, CCPS A, CCPS B, HPI

METODO ENTRADAS ORGANIZACIÓN DE

INFORMACIÓN

TIPO DE ARBOL

DETERMINACION DEL ESCENARIO

DETERMINACION DE CAUSAS

CCPS A Recolección de evidencia (entrevistas, registros de operación y control, testimonios etc.)

Línea de tiempo y lista de eventos

Árbol lógico

Se desarrolla una matriz evento/hipótesis para comparar si los eventos seleccionados son consistentes con el escenario hipotético o si se debe evaluar otro escenario

El investigador y su equipo deben tomarse la tarea de construir el árbol lógico a partir de la línea de tiempo y los eventos seleccionados. Una vez construido el árbol. Se evalúa la lógica de este para verificar su consistencia, junto con la consistencia de los eventos seleccionados. Hecha la verificación, las causas raíz se encontraran en los niveles más bajos del árbol lógico. [11] [12]

CCPS B Recolección de evidencia (entrevistas, registros de operación y control, testimonios etc.)

Lista de eventos y lista de factores causales

Árbol predefinido

Se desarrolla una matriz evento/hipótesis para comparar si los eventos seleccionados son consistentes con el escenario hipotético o si se debe evaluar otro escenario

Una vez identificados los factores causales, el investigador se remite al árbol predefinido asignado al factor causal seleccionado. Evaluará cada uno de los niveles del árbol del tope al fondo, eliminando las ramas que no sean útiles para el análisis, llegando así a la causa raíz del incidente. [13] [14]

MORT Reporte del accidente

Diagrama de factores causales

cuadro MORT

No Aplica El investigador utilizara el cuadro MORT como su hoja de trabajo, identificando las causas que aportaron a que el evento principal sucediera. Esta identificación se realiza en cada ramificación del cuadro. Las causas que no son útiles se descartan tachándolas con un marcador negro. Las demás deben ser evaluadas como adecuadas o no adecuadas. La causa raíz se identificará cuando todas las causas estén catalogadas. [15] [16]

HPIP Recolección de evidencia (entrevistas, registros de operación y control, testimonios etc.)

Diagrama de eventos y factores causales

Árbol SORTM

Para verificar que los hechos seleccionados son los correctos se deben realizar dos tipos de análisis el de barrera y el de cambio

El investigador utilizara el árbol SORTM para identificar las categorías de causas básicas en los módulos HPIP por donde dirigirá su análisis. Cada módulo contiene factores que influencian al error humano durante eventos nucleares. Así mismo a cada módulo le corresponde una tabla la cual asiste al investigador con una serie de preguntas hasta llegar a la causa raíz o causas cercanas a estas. [17] [18]

Page 9: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

9

3. PROPUESTA METODOLOGICA – CCPS A

MODIFICADO.

La metodología que se propuesta en este

estudio está basada en el Método A descrito

por la CCPS. La cual tiene una modificación

que se encuentra en la etapa de verificación

del escenario hipotético, originalmente en

este paso se realiza un análisis deductivo de

todo el grupo de investigación, donde

utilizaran una herramienta llamada Matriz de

hipótesis. Esta consiste en contrastar los

hechos relevantes del incidente con los

diferentes escenarios hipotéticos. En la

metodología propuesta esta etapa es

reemplazada por un análisis fenomenológico

el cual se desarrollara por medio del uso de

herramientas computacionales. Esto se

explica con mayor detalle en la descripción

de la metodología. La finalidad de esta

modificación será eliminar un paso que

requiere de un gasto de tiempo considerable

y de la disposición del equipo de

investigación para hacer la deliberación, lo

cual lograra que la implementación de la

metodología sea más eficiente y precisa, ya

que evitará la inclusión de errores humanos

que se pueden generar en el momento en

que el equipo discuta los diferentes

escenarios hipotéticos. A continuación se

describe más a detalle la metodología

propuesta y se encuentra representada en la

Figura 1.

3.1 Recolección de evidencia

Para la recolección de evidencia se realizara

un plan específico de desarrollo. El cual

constara de, visitas al lugar de los hechos,

recolección de diversos recursos ente los

cuales están: recursos electrónicos (como

videos, fotografías, datos del control

electrónico etc.), recursos físicos (partes

mecánicas de las unidades, equipos,

muestras químicas etc.), recursos de

personas (testimonios o declaraciones

Recolección de información y evidencia

Listar los hechos relevantes

Construcción línea de tiempo

Construcción árbol lógico

Verificación hechos vs. escenario

Comparación efectos escenario hipotético

vs. Escenario real Effects

FLACS

Es el mismo escenario?

Verificar la lógica del árbol

Pruebas de garantía de

calidad

Aprueba?

NO

NO

SI

Evaluar el problema lógico

Determinar la solución

Determinación de las fallas en sistemas de

gestión

SI

Check List de los hechos

Bases de datos

Concawe MHIDAS

Figura 1. Metodología propuesta

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10

escritas de los testigos, participantes o

victimas) y por ultimo recursos en papel

(registros de alarmas, operaciones,

procedimientos y entrenamientos entre

otros). Toda esta información esta

aglomerada y será ordenada

cronológicamente mediante la construcción

de una línea de tiempo [19].

3.2 Listar los hechos relevantes

La lista de hechos relevantes debe contener

todos los hechos que son de importancia

para el escenario del incidente, adicional

debe tener todos los datos que se crean

pertinentes de eventos pasados o externos,

que pudiesen tener influencias sobre el

sistema. Lo anterior es debido a que los

hechos listados serán la base para

seleccionar el escenario del incidente

correcto [20].

3.3 Construcción de la línea de tiempo.

La línea de tiempo funciona como una

herramienta investigativa de organización,

para poder observar los eventos y los datos

obtenidos en la recolección de evidencia, en

orden cronológico y relacionar varias

ocurrencias entre sí y el suceso final. Se

deben tomar los eventos y las condiciones

del proceso más relevantes y organizarlos

según su hora de suceso progresivamente

hasta el incidente. Es importante que la línea

de tiempo no tenga espacios entre eventos y

sea lo más consistente posible, ya que el

árbol lógico se construirá a partir de esta; es

por esto que la línea de tiempo tiene un lazo

iterativo que va conectado con el paso de

recolección de evidencia dado que con este

aumentara su contenido y precisión con lo

realmente sucedido [21].

3.4 Construcción del árbol lógico

Una vez se tiene la línea de tiempo completa

se procede a construir el árbol lógico. El

árbol lógico es una herramienta sistemática

para organizar y analizar los elementos del

escenario donde sucedió el incidente (lo que

se encuentra en la línea de tiempo), este

utiliza una aproximación deductiva con la

cual observando hacia atrás en el tiempo, se

pueden examinar los eventos precedentes

que llevaran a un resultado en específico.

Una vez bien logrado el árbol, se podrán

identificar las causas relacionadas con el

sistema. Como se mencionó anteriormente,

la línea de tiempo es constantemente

alimentada con nueva información, así que el

árbol lógico también tendrá la característica

de ser dinámico y al momento de presentar

inconsistencias este podrá ser modificado

para llegar a la causa real del incidente [22].

3.5 Validar la consistencia de los hechos con

el escenario.

Una vez terminado el árbol lógico, es

necesario comparar los hechos conocidos

con el escenario hipotético para determinar

si la consistencia del árbol es la correcta.

Para esto se hará uso del análisis

fenomenológico del escenario, comparado

con el del escenario hipotético establecido

por los hechos relevantes, esto con el fin de

lograr la validación. Para desarrollar dicho

análisis se utilizaran las herramientas

computacionales Effects, RiskCurves para

simular los hechos conocidos (que fueron

identificados en el paso 3.2). Estas

herramientas trabajan bajo el modelo de

cálculo de efectos llamado TNO, el cual

arrojara los niveles de sobrepresión y

radiación del escenario simulado, los cuales

pueden ser representados en pérdidas

materiales o afectaciones individuales por

Page 11: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

11

medio de las funciones PROBIT [23]. Una vez

calculadas las afectaciones se compararan

con las del escenario reconstruido; si estas

son iguales, el escenario es válido por lo

tanto también lo serán los hechos y se podrá

proceder al siguiente paso. En el caso

contrario, en que la simulación no sea

consistente con el incidente, se activara un

lazo de iteración el cual dirigirá el método de

nuevo a la recolección de evidencia, ya que

aquí es donde se debe hacer una búsqueda

más exhaustiva de los hechos que se van a

utilizar en el escenario hipotético.

3.6 Verificar la lógica del árbol.

Una vez el árbol está construido y su

estructura se ve consistente, se deben aplicar

tres pruebas de garantía de calidad. Estas

pruebas aseguraran que la lógica del árbol es

correcta en cuanto a la globalidad y a la

especificidad de las ramas de este. En total

son tres pruebas las cuales soportaran el

hecho que el árbol está listo para ser usado.

Puede suceder que alguna de las pruebas de

calidad no sean aprobadas, en este caso se

activara un lazo iterativo el cual lleva a la

pregunta “¿Cuál es el problema lógico?”. Una

vez definido el problema se deben hacer las

modificaciones necesarias en la estructura

del árbol para que apruebe todas las pruebas

de calidad.

3.6.1 Prueba de integridad.

Esta prueba consiste en examinar la lógica

general de la estructura del árbol para

verificar su integridad. Así mismo la lógica en

cada una de las ramas del árbol será probada

para determinar si esta es necesaria y

suficiente [24].

3.6.2 Prueba de las causas relacionadas con

los sistemas de gestión.

Para aplicar esta prueba se debe responder

la pregunta “¿Están las causas identificadas

realmente relacionadas con los sistemas de

gestión?”. Para esta prueba es importante

tener en cuenta que las causas relacionadas

con los sistemas de gestión no solo se

encuentran ubicadas en la parte baja del

árbol, así que es importante revisar toda la

estructura para no perder de vista causas

que pueden estar ubicadas en la cima o en la

mitad del árbol [24].

3.6.3 Prueba de revisión global.

Como su nombre lo indica esta prueba

consta de hacer una revisión de todo el

árbol, es la última revisión y se hará con la

finalidad de encontrar errores que se

pasaron por alto en la primera prueba de

calidad. Se deberá analizar la lógica del árbol

como un todo y hacer una revisión más

consiente y exhaustiva de las ramas de este.

También se comparará exhaustivamente el

diagrama lógico final con la línea de tiempo

para verificar que son consistentes el uno

con el otro [24].

3.7 Desarrollo de Recomendaciones

Una vez establecidas las múltiples causas

relacionadas con los sistemas de gestión, se

procede a definir un conjunto de

recomendaciones; estas recomendaciones

deben ser efectivas en su aplicación y

deberán representar un cambio en los

sistemas de gestión con la finalidad de

eliminar por completo las causas

subyacentes que generaron el incidente y de

la misma forma prevenir accidentes futuros

[25].

Page 12: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

12

4. HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES

Siendo la incorporación de herramientas

computacionales a la metodología la base de

este estudio es importante conocer que hay

detrás de estas herramientas. El software

que se utilizara (EFFECTS) trabaja bajo un

modelo llamado TNO - Multi energía el cual

se describirá brevemente a continuación

4.1 Modelo fuente

Cuando sucede una liberación de un material

la forma en que este va a ser expulsado va a

depender de diversos factores como son la

temperatura del material, la presión y el

tamaño del orificio por donde escapa. Por lo

tanto la unión de estas tres condiciones y sus

diversos valores va a generar diversas formas

de liberación; algunos ejemplos de modelos

fuentes son: escape de un gas licuado de un

recipiente presurizado, derrame de un

líquido refrigerado en el agua, chorro de alta

velocidad proveniente de un recipiente

refrigerado entre otros. [26]

4.2 Dispersión

Una vez el material es liberado pueden

suceder dos casos de dispersión, uno será

evaporación a partir de una piscina, el cual

sucede cuando un gas licuado aún en fase

liquida es derramado sobre una superficie y

debido a la transferencia de calor entre estos

sucede la evaporación. El otro caso es

cuando el gas es liberado en forma gaseosa,

lo que sucederá es la formación de una nube

de vapor o vapor cloud dispersión. Es una

nube que dependiendo de las condiciones

atmosféricas será visible y podrá desplazarse

largas o cortas distancias. [27]

4.3 Calculo de intensidades

Este paso depende de la dispersión ya que la

nube generada en conjunto con escenarios

específicos dará como resultado un evento

diferente, ya sea una explosión o un

incendio. Los modelos para calcular

intensidades seran diferentes para

explosiones o incendios, en el caso de un

incendio se calculara la intensidad de del

calor irradiado y para explosiones la

magnitud de la sobrepresión generada. [28]

4.4 Calculo de consecuencias

En esta etapa se calcularán las consecuencias

de haber estado expuesto a el riesgo que se

ha estado estudiando, es por esto que

existen unas funciones que relacionan el

porcentaje de fatalidades con la intensidad

generada por un incidente especifico estas

funciones son conocidas como modelos

PROBIT. [29]

Existe también otro software llamado FLACS.

Es un CFD (computational fluid dynamics) el

cual proporciona el modelamiento de

explosiones y dispersión de nubes

inflamables y toxicas. Este software puede

ser otra opción para incorporar como

herramienta computacional.

En la Tabla 2. Se muestra la comparación en

los modelos que hay detrás de la

funcionalidad de los dos software

mencionados anteriormente.

Page 13: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

13

Tabla 2. Comparación softwares para cálculo de consecuencias en escenarios accidentales [30] [31] [28] [29] [26]

Software

FLACS EFFECTS

Mo

de

lo

Escenario accidental

Permite la definición de las condiciones del escenario que se quiere estudiar. (p.e. propiedades de las substancias, condiciones del ambiente, presencia de fuetes de ignición, tipo de terreno)

Permite la definición de las condiciones del escenario que se quiere estudiar. (p.e. propiedades de las substancias, condiciones del ambiente, presencia de fuetes de ignición, tipo de terreno)

Modelo fuente Ofrece siete diferentes modelo fuente para la liberación del material. Algunos ejemplos. Difusivo: para una liberación con un momentum bajo, tipo jet ara una liberación con alto momentum y formación de piscina: para liberaciones liquidas sobre superficies.

Utiliza tres modelos fuente principales, liberación de gas, liberación de gas licuado y liberación de líquido. Estos tres tipos de liberación tienen casos más específicos lo cuales dependen de las condiciones del escenario.

Dispersión del material peligroso

Utiliza las ecuaciones de conservación de masa energía y momento para modelar el fluido junto con el modelo de turbulencia kapa-epsilon

Utilizan dos modelos diferentes los cuales son empíricos y semi empíricos, los cuales deben aplicarse dependiendo del tipo de dispersión. Los modelo son: crecimiento de jets y plumas y dispersión de gases densos

Calculo de intensidades

Este software proporciona el impulso generad por la explosión y las dosis de nube toxica a lo largo de la dispersión el impulso se calcula usando el rea bajo la curva presión-tiempo. Para las dosis tóxicas muestra el perfil de concentración de la nube indicando picos altos y bajos

Este programa ofrece la posibilidad de calcular la sobrepresión, la radiación y la dosis debido a una liberación de material dependiendo de la sustancia y las condiciones. Estos cálculos se realizan por medio de tres ecuaciones matemáticas las cuales fueron modeladas basándose en registros de daños y muertes.

Calculo de consecuencias

El software no tiene u modelo para el cálculo de consecuencias, estos deben realizarse con otra herramienta

El cálculo de las consecuencias se desarrolla con el uso de las ecuaciones PROBIT las cuales relaciones los puntos PROBIT con las intensidades por medio de una relación matemática. Mediante una relación probabilística se puede saber cuántos puntos PROBIT equivalen al porcentaje de daños en individuos o materiales

Riesgo individual y social

El software no tiene un modelo para el cálculo de riesgos individuales y sociales

El software no tiene un modelo para el cálculo de riesgos individuales y sociales

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14

5. CASO DE ESTUDIO

La metodología propuesta en este trabajo

será aplicada a un evento conocido como el

Incidente de Buncefield. Esto con el fin de

comparar los resultados de un estudio

llevado a cabo en el 2005-2006 por la BMIIB6

para encontrar las causas del accidente y

compararlas con los resultados arrojados por

la metodología propuesta.

El incidente de Buncefield tuvo lugar en

diciembre del 2005 en una locación llamada

Buencefield Tank Farm, el cual se encuentra

ubicado en Hemel Hempstead,

Hertfordshire, UK. Es un depósito de

petróleo encargado de proveer gasolina,

combustible para avión y Diesel a Londres y

todo el sureste de Inglaterra. Para la fecha en

que sucedió el evento, Buncefield retenía en

sus tanques 35 millones de litros de

combustible. Un derrame de combustible

debido al sobre llenado de uno de los

tanques (tanque 912) dio paso a la formación

de una nube combustible la cual generó una

serie de explosiones y grandes incendios los

cuales destruyeron una extensa área del

depósito. [32]

Las sobrepresiones generadas por la

conflagración fueron de niveles muy altos,

los cuales se vieron representados en

grandes daños en la estructura física como se

puede observar en la Figura 2. Adicional a

esto hubo daños a propiedades aledañas al

lugar del accidente las cuales no pertenecían

a la administración del depósito. Por otro

lado 43 personas sufrieron heridas menores

y no se registraron pérdidas humanas. [33]

6 Buncefield Major Incident Investigation Board.

6. APLICACIÓN DE LA METOLOGIA

PROPUESTA

A continuación se describirá el trabajo

realizado al aplicar la metodología propuesta

al caso de estudio enunciado anteriormente.

de información, la HSE (Health & Safety

Executive) nombro una junta encargada de

realizar una investigación del incidente. Esta

junta publico diferentes reportes los cuales

contienen la evidencia e información que

encontraron relevante para la investigación y

serán estos reportes los que se utilizaran en

este trabajo como la fuente de evidencia

para el desarrollo de la metodología.

6.1 Recolección de evidencia.

La obtención directa de información y

evidencia del incidente es imposible, ya que

este evento sucedió hace 10 años

aproximadamente. Por lo tanto tomar

registros fotográficos o de video no es viable,

los records de operación del depósito y de

los dispositivos de control, así como planos

del mismo son confidenciales y solo se puede

acceder a estos con permiso de las

compañías propietarias del depósito y por

Figura 2. Daños en la estructura física tras el Incidente en Buncefield. [34]

Page 15: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

15

ultimo las entrevistas a los testigos (ya sean

operarios del depósito o vecinos del área)

están restringidos a si aún están disponibles

a dar declaraciones. Dicho lo anterior es

necesario hacer uso de fuentes secundarias.

La información se recolectara de los

siguientes reportes The Buncefield Incident

11 December 2005 Volume 1, The Buncefield

Incident 11 December 2005 Volume 2a and

2b, Buncefield Explosion Mechanism - Phase

1 Volumes 1 and 2 y Buncefield Response –

HSE.

6.2 Hechos relevantes del incidente.

Una vez realizada la recolección de

información y evidencia de las fuentes

secundarias se identifican los hechos más

importantes que definirán el escenario del

accidente y se organizan en una lista [33]

[34]. La ubicación y distribución del depósito

se pueden observar en la Figura 3.

El tanque 912 empieza su llenado

como es de costumbre.

No se reportaron cambios en la

lectura del medidor de nivel del

tanque 912.

El llenado del tanque 912 nunca se

detuvo y el combustible en este se

desbordó.

Debido al sobrellenado del tanque se

generó una piscina de combustible

dentro del dique que rodeaba el

tanque.

Se generó una nube de vapor visible

la cual se dispersó a lo largo del área

del depósito.

Entidades climáticas no registraron

vientos y reportaron una estabilidad

de Pasquill tipo F para el área del

incidente.

Ocurrió una serie de explosiones,

seguidas por un fuego que abarco

varios tanques de almacenamiento.

Debido a la sobrepresión generada

por la explosión se generaron

perdidas de contención secundarias

en los tanques aledaños al tanque

912, lo cual alimento más las llamas.

Observando los daños y la forma de

destrucción de la casa de bombas

contra incendios, se definió que el

punto de ignición estaba ubicado allí.

Se declaró estado de emergencia y

se establecieron puestos de control

de inmediato.

Los bomberos iniciaron maniobras y

tomaron control del fuego hasta

extinguirlo.

Se declaró controlada la emergencia.

6.3 Línea de tiempo de los sucesos ocurridos

en el incidente.

En la Tabla 3 que se muestra a

continuación, están organizados

cronológicamente los sucesos de

mayor relevancia que llevaron al

accidente ocurrido en el depósito de

Buncefield.

Page 16: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

16

Tabla 3. Línea de tiempo para los eventos sucedidos en el Incidente de Buncefield.

Fecha Tiempo Evento

10/12/2005 19:00 El tanque 912 ubicado en la sección A, empezó a recibir una carga de combustible para motor a un flujo de 550 m

3/hora.

11/12/2005 00:00 La terminal se cerró a carro tanques y se llevó a cabo una revisión de inventario.

01:30 No se encontraron anormalidades en la revisión.

03:00 No se registraron cambios en las lecturas del medidor de nivel del tanque 912. Sin embargo se continuó con el flujo de carga.

05:00 Para esta hora el tanque ya debía estar lleno y comenzar a desbordarse, el flujo de carga debía ser detenido por el sistema de seguridad. El flujo de carga siguió continuando.

05:38 Se puede apreciar en las cintas de video de seguridad como se desprende vapor del combustible vertido y se mueve oeste.

05:46 La nube se ha aumentado su espesor a aproximadamente 2 metros y se dispersa fuera de la sección A en todas las direcciones.

5:50-6:00 el flujo de bombeo de carga al tanque 912 aumento gradualmente hasta alcanzar un valor de 890 m

3/hora.

06:01 La nube se extendió hacia el oeste hasta llegar a Boundary Way. Hacia el noroeste se extiende hasta Catherine House. En dirección norte alcanza a tocar el tanque número 12 y hacia el sur no alcanza a llegar al portal de carga.

06:02 Ocurre la primera explosión. Seguida por una serie de explosiones y un gran fuego el cual abarca cerca de 20 tanques. La explosión principal parece estar centrada en la casa de bombas contra incendio, junto al lago.

06:08 Se declara un estado de incidente mayor y un comando operacional y de control se establece cerca al área del incidente.

12/12/2005 12:00 el incendio se encuentra en su pico máximo. Se utilizan todos los recursos contra incendios del depósito y el apoyo adicional de 180 bomberos y 20 camiones contra incendios.

14/12/2005 Hubo grandes pérdidas por contención secundaria debido a filtraciones en los diques. También hubo grandes pérdidas por contención terciaria la cual significo contaminación de aguas subterráneas y superficiales.

15/12/2005 Se declara la extinción total del incendio.

Page 17: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

17

6.4 Construcción del árbol lógico

Para la construcción del árbol lógico se

siguieron los pasos definidos en la

metodología propuesta anteriormente.

Como evento tope del árbol se definió el

evento sobrellenado del tanque 912. A partir

de esto se desarrollaron los árboles para

describir los eventos que se generaron

debido al evento tope más las fallas que

debieron suceder para llegar a este. La

generación de una VCE7, Las fallas en el

sistema de control, La fuente de ignición

ubicada en motores y la fuente de ignición

debido a chispa eléctrica se desarrollaron en

arboles diferentes para facilitar la

comprensión del árbol global. Algunos de los

7 Vapour Cloud Explosion (explosión debido a

nube de vapor)

arboles están conectados por lo que en la

Tabla 4 se muestran los nombres de los

árboles y las relaciones entre ellos.

Figura 3. Distribución del depósito Buncefield [34]

Page 18: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

18

Tabla 4. Títulos y relación entre arboles lógicos.

Árbol Título del árbol

A

Causas y Eventos del sobrellenado del tanque TK-912 (árbol A en relación con árbol B,C y D)

B Generación de VCE (árbol B en relación con árbol E y F)

C Fallas en el sistema de control

D Ignición en la piscina

E Fuente de ignición - Motores

F Fuente de ignición - Chispa eléctrica

6.4.1 Análisis del árbol lógico

A través del análisis de la evidencia y los

arboles construidos se llegó a la conclusión

que el sobrellenado del tanque TK-912

sucedió debido a fallas en el sistema de

control de nivel, este sobrellenado llevo a la

generación de una piscina y a la dispersión

de una nube. La fuente de ignición de la

nube tuvo su ubicación en la casa de bombas

la cual alojaba una bomba contra incendio, la

cual se encendió debido a la activación el

sistema contra incendios. Esto genero una

gran explosión la cual dejo daños físicos

devastadores y además sirvió como ignición

de la piscina que se había creado por el

sobrellenado maximizando aún más los

daños físicos del depósito.

Las causas raíz que se determinaron del

análisis fueron:

Habían fallas en el elemento de

medición perteneciente al sistema

de control de nivel del tanque TK-

912, esto debido a la falta de

mantenimiento del elemento.

Existen fallas en el elemento de

control (switch de nivel máximo),

debido a la mala instalación de este

no se enviaron las señales correctas

para el buen funcionamiento del

sistema de control de nivel.

La ubicación de la bomba contra

incendios y la casa donde se

encontraba ubicada no cumplían con

los requisitos mínimos para

prevención de accidentes mayores.

6.5 Verificación de los hechos vs el escenario

Anteriormente se listaron los hechos

escogidos como los más relevantes para el

incidente, los cuales con ayuda de la

evidencian se validaran para verificar que la

escogencia de estos fue correcta. En este

estudio la verificación e hará con el software

FLACS®, esto se debe a que durante la

recolección de información se encontró que

las sobrepresiones generadas por la

explosión, no eran consistentes con los

cálculos del nivel de confinamiento que

realizaron en las fuentes de información

consultadas [35]. Los modelos utilizados por

el BMIIB son los mismos que se utilizan en el

software Effects® por lo que se descarta el

uso de este, ya que se asume que se

obtendrán resultados similares a los

reportados en la literatura consultada y por

lo tanto no se obtendrían resultados

correctos.

6.5.1 Construcción de la geometría.

Para reconstruir el suceso usando FLACS®,

se debe construir una geometría a escala del

escenario donde sucedió el accidente. Para

esto se utilizó la herramienta Google Earth®

Page 19: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

19

con el fin de determinar las dimensiones del

área donde se encuentra ubicado el depósito

y de las unidades que lo componen como:

edificios, tanques, tuberías etc. Una vez

definida esta información se desarrolla la

estructura del escenario la cual se puede ver

en la ¡Error! No se encuentra el origen de la

referencia.

La BMIIB en su investigación determino

diferentes parámetros de la nube

combustible que se produjo por la pérdida

de contención como: área y espesor de la

nube, posición de la nube, ubicación de la

nube en el escenario y composición de esta.

A pesar de tener identificado el área que alcanzó a cubrir la nube es necesario identificar en que parte del depósito estuvo

ubicada para poder replicar las consecuencias de la explosión. Por medio de la información proporcionada por los videos de cámaras de seguridad y mapas del depósito donde se muestra el alcance que tuvo la nube combustible reportados por la BMIIB y la HSE.

Estos son parámetros fundamentales para

poder replicar el accidente correctamente.

Adicional se deben identificar las condiciones

climáticas las cuales tienen un aporte muy

importante a los resultados de la simulación.

Por ultimo según información en los reportes

el punto de ignición se ubicó en la casa de

bombas contra incendios cerca del lago por

lo tanto se utilizó esta misma posición para la

ignición en la simulación [36]. En la portada

por la BMIIB.

Tabla que se muestra a continuación están

listados los parámetros que se utilizaron en

la simulación.

En la Figura 5. Ubicación y extensión de la

nube registrada por la BMIIB (izquierda).

Ubicación y extensión de la nube en FLACS

(derecha) se muestra la comparación entre la

ubicación de la nube en la simulación y la

ubicación reportada por la BMIIB.

Tabla 4. Parámetros para la simulación del Incidente de Buncefield [36] [34] [33]

PARAMETRO VALOR

Área de la nube combustible [m2] 120000

Espesor de la nube [m] 2

Velocidad del viento [m/s] 1

Clasificación de Pasquill F

Temperatura ambiente [°C] -1.7

Presión ambiente [kPa] 100

6.5.2 Resultados de la simulación

Una vez definidos los parámetros para la

simulación e ingresados en el software se

obtuvieron diferentes resultados los cuales

se compararán con las consecuencias del

accidente.

6.5.2.1 Perfil de sobrepresión

En la Figura 6 se muestra la comparación

entre el perfil de sobrepresión arrojado por

la simulación y el perfil propuesto por la

BMIIB. La información obtenida de los

reportes de la BMIIB se propuso basada en

Figura 4. Geometría generada en FLACS

Page 20: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

20

los daños físicos de automóviles, edificios,

tanques etc. encontrados a lo largo del área

del incidente, de esta forma se puede saber

la sobrepresión que afecto a los diferentes

objetos y construir el perfil de presión.

Se puede ver en los resultados de la simulación como la presión a lo largo de los árboles que bordean los caminos es mucho mayor que las presiones cercanas a tanques o en otras áreas lo cual es completamente congruente con los perfiles generados a partir de los daños físicos que se pueden observar en las imágenes del lugar del accidente. En cuanto a los perfiles obtenidos por la BMIIB se puede apreciar en la figura como después de los caminos la presión disminuye a medida que la distancia aumenta desde ese punto. En los resultados de la simulación realizada en este este estudio se puede apreciar el mismo efecto.

6.5.2.2 Propagación del frente de llama

La HSE realizo un estudio del mecanismo de

la explosión que tuvo lugar en Buncefield. En

dicho estudio se muestra el área afectada

por las llamas generadas en la explosión; en

la Figura 7 se compara el área definida por la

HSE con al frente de llama resultante de la

explosión generada por la simulación.

En la imagen de la izquierda se pueden ver

los tanques y edificios afectados por las

llamas y la irradiación de estas (delimitado

con la línea punteada negra) por otro lado

los resultados de la propagación de llama

generados por la simulación muestran que

las llamas afectaron una extensión igual a la

definida por la HSE.

Una vez realizadas las comparaciones se

puede decir que los efectos resultantes de la

simulación son muy similares a los

reportados por los organismos encargados

de investigar los sucesos, por lo tanto se

puede decir que los eventos y condiciones

seleccionadas para la simulación y para el

estudio son consistentes con el escenario

accidental y se puede continuar a la

verificación de la lógica del árbol construido.

Una vez realizadas las comparaciones se

puede decir que los efectos resultantes de la

simulación son muy similares a los

reportados por los organismos encargados

de investigar los sucesos, por lo tanto se

puede decir que los eventos y condiciones

seleccionadas para la simulación y para el

estudio son consistentes con el escenario

accidental y se puede continuar a la

Figura 5. Ubicación y extensión de la nube registrada por la BMIIB (izquierda). Ubicación y extensión de la nube en FLACS (derecha)

Page 21: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

21

verificación de la lógica del árbol construido.

6.6 Verificación de la lógica del árbol

Para la verificación integral del se debe

realizar un análisis lógico de cada rama del

árbol, anteriormente se separó el árbol en

diferentes árboles para facilitar su

entendimiento, para la verificación se

utilizara esta misma diferenciación.

Basándose en la lógica conjuntiva si las

ramas de los sub árboles son lógicas por

consiguiente el árbol global lo será [37].

Siguiendo lo anterior se desarrolló una tabla

para cada árbol construido los cuales se

encuentran en Anexos. Una vez realizado el

análisis lógico de cada rama se encontró que

la lógica del árbol es consistente para cada

uno de sus eventos por lo tanto se continua

con el proceso de verificación de lógica.

6.6.1 Prueba para la relación de causas con

sistemas de gestión.

Para esta prueba se tomaran las causas raíz

determinadas en este estudio para el

escenario reconstruido y se definirán las

relaciones de estas con los sistemas de

gestión.

Para la primera causa raíz que se identificó,

fallas en el mantenimiento del elemento de

medición en el sistema de control de nivel

del tanque 912, se encuentra sujeta al

sistema de gestión conocido como Diseño

Operacional de Procesos, se encarga de la

gestión del mantenimiento, instalación y

reemplazo de los dispositivos o unidades que

presenten fallas o hayan cumplido su tiempo

operacional.

Por otro lado se encontró otra causa raíz

ubicada en la bomba contra incendios, la

ubicación de esta bomba y la estructura de la

casa de bombas donde se encontraba

ubicada. Esta causa raíz muestra vacíos en la

gestión de riesgos realizadas para el depósito

y adicionalmente con la distribución y

planeación de este mismo, ya que se pasó

por alto que podía ser una fuente potencial

de ignición y se ubicó cerca a los tanques de

almacenamiento los cuales representan un

potencial escenario accidental.

La tercera causa raíz identificada es la falla

en la instalación del elemento de control en

Figura 6. Perfil de sobre presión resultado de la simulación en FLACS (izquierda). Perfil construido por la BMIIB (derecha). [43]

Page 22: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

22

el sistema de control de nivel del tanque 912.

Esta causa raíz también está conectada con

el Diseño Operacional de procesos ya que es

función de éste asegurar la correcta

instalación de los dispositivos que

constituyen los sistemas de control.

7. CONCLUSIONES

Con base en las verificaciones realizadas

anteriormente (al árbol lógico construido

como al escenario seleccionado) se

identificaron tres causas raíz que generaron

el accidente. En primera instancia está la

falla en el elemento de medición

perteneciente al sistema de control de nivel

del tanque 912, el cual se dio debido a fallas

en el mantenimiento de este dispositivo.

Como segunda causa raíz se determinó falla

del switch de nivel máximo en el sistema de

control de nivel del tanque 912, esto debido

a la mala instalación del switch en el tanque.

Como ultima causa raíz esta la bomba de

emergencia contra incendios como fuente de

ignición para la explosión que tuvo lugar el

depósito. Esto debido a la ubicación de la

bomba cerca a posibles escenarios

accidentales.

Una vez definidas las causas raíz se

determinan los sistemas de gestión que

fallaron para dar paso a dichas causas. Para

las dos primeras causas existen problemas en

el mismo sistema de gestión, el Diseño

operacional de procesos, el cual como se

explicó anteriormente define las etapas de

mantenimiento de los dispositivos y

unidades, además de proporcionar la

correcta instalación o reemplazo de

dispositivos según sea el caso. En cuanto a la

causa centrada en la ubicación de la bomba,

se presentaron fallas en los sistemas de

gestión conocidos como distribución de

planta, que en este caso aplica para el

depósito de tanques y la gestión de riesgos la

cual debe ir de la mano con la distribución.

En los reportes emitidos por la BMIIB no se

encuentran definidas las causas raíz que

encontraron los investigadores. Por lo tanto

se utilizaran las recomendaciones expuestas

por la junta para compararlas con las causas

raíces desarrolladas en este estudio.

La recomendación número 2 plasmada en

los reportes cita “Los operadores de sitios del

tipo de Buncefield deben tener como

prioridad, la revisión y reforma de los sus

Figura 7. Límite de propagación de llama resultado de la simulación en FLACS (izquierda). Límites de propagación de llama reportados por HSE (derecha). [36]

Page 23: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

23

sistemas de gestión que sean necesarios para

el mantenimiento de los equipos y sistemas

para garantizar su integridad y

funcionamiento.” [33]. Como se puede ver q

en la recomendación se hace énfasis en que

se debe garantizar la efectividad de los

sistemas de gestión de manteamiento e

instalación por lo que una de las causas raíz

que identificaron están enfocadas en

sistemas que fallaron y se convirtieron en

causas del evento. Las recomendaciones 4 y

5 hacen más énfasis en que los sistemas de

gestión deben estar enfocados en el sistema

de prevención de sobrellenado por lo que se

entiende que encontraron una causa raíz en

las fallas del sistema de control de nivel del

tanque 912.

En cuanto a la causa raíz basada en la ubicación de la bomba contra incendios, se remite a la recomendación 11 la cual cita “…Los operadores de sitios tipo Buncefield deben revisar la clasificación de áreas con la regulación COMAH donde las atmosferas explosivas pueden ocurrir y la selección de equipo y sistemas de protección (como es requerido por las Regulaciones de substancias peligrosas y explosivas 2002)…” [33]. Esta recomendación muestra la presencia de la causa raíz localizada en la bomba contra incendios, ya que la razón por la cual recomiendan basarse en COMAH es para evitar la ubicación de posibles fuentes de ignición en donde puedan existir atmosferas explosivas y además hacer hincapié en que deben seguir sistemas de gestión de riesgo. Basándose en la comparación anterior se pueden ver las similitudes entre las causas raíz encontradas en este estudio y las reportadas por la BMIIB, por lo tanto es posible concluir que la metodología propuesta cumple con el objetivo de

reconstruir escenarios accidentales y definir las causas raíz de dicho escenario haciendo uso de herramientas computacionales desde el punto de vista fenomenológico.

Page 24: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

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27

ANEXOS

Page 28: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

28

ÁR

BO

L A

Sob

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Page 29: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

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Page 30: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

30

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31

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32

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33

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Page 34: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

34

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Page 35: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

35

Tabla 5. Verificación lógica de cada rama del árbol A

Árbol A

Rama Juicio Causa Raíz

Sobre llenado del tanque TK-912 - Fallas técnicas en el sistema de alarmas

Lógico NO

Sobre llenado del tanque TK-912 - Falla por error humano en sistema de alarmas

Lógico NO

Sobre llenado del tanque TK-912 - Falla en el sistema de control

Lógico NO

Sobre llenado del tanque TK-912 - Nube toxica Lógico NO

Sobre llenado del tanque TK-912 - Generación de Flashfire

Lógico NO

Sobre llenado del tanque TK-912 - Generación de VCE

Lógico NO

Sobre llenado del tanque TK-912 - Ignición de la piscina

Lógico NO

Tabla 6. Verificación lógica de cada rama del árbol B

Árbol B

Rama Juicio Causa Raíz

Generación de VCE - Motores Lógico NO

Generación de VCE - Chispa eléctrica Lógico NO

Generación de VCE - Presencia de superficies calientes

Lógico NO

Generación de VCE - Presencia de llama abierta Lógico NO

Generación de VCE - Cables eléctricos abiertos presentes

Lógico NO

Generación de VCE - Dispersión de gas combustible

Lógico NO

Page 36: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

36

Tabla 7.Verificación lógica de cada rama del árbol C

Árbol C

Rama Juicio Causa Raíz

Fallas en el sistema de control - Fallas en el mantenimiento del sistema de comunicación

Lógico NO

Fallas en el sistema de control - Fallas en la instalación del sistema de comunicación

Lógico NO

Fallas en el sistema de control - Fallas en el mantenimiento del sistema de medición

Lógico SI

Fallas en el sistema de control - Fallas en la calibración del elemento de medición

Lógico NO

Fallas en el sistema de control - Fallas en la instalación del sistema de medición

Lógico NO

Fallas en el sistema de control - Fallas en el mantenimiento del elemento de control

Lógico NO

Fallas en el sistema de control - Fallas en la instalación del elemento de control

Lógico SI

Fallas en el sistema de control - Fallas en la instalación del actuador

Lógico NO

Fallas en el sistema de control - Fallas en el mantenimiento del actuador

Lógico NO

Page 37: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

37

Tabla 8. Verificación lógica de cada rama del árbol D

Árbol D

Rama Juicio Causa Raíz

Ignición de la piscina - Presencia de material inflamable

Lógico NO

Ignición de la piscina - Presencia de superficies calientes

Lógico NO

Ignición de la piscina - Motores Lógico NO

Ignición de la piscina - Flash Fire generado por VCE

Lógico NO

Ignición de la piscina - Chispa electica Lógico NO

Tabla 9. Verificación lógica de cada rama del árbol E

Árbol E

Rama Juicio Causa Raíz

Fuente de Ignición Motores - Vehículos particulares Lógico NO

Fuente de Ignición Motores - Camiones cisterna Lógico NO

Fuente de Ignición Motores - Tuvo lugar una emergencia

Lógico NO

Fuente de Ignición Motores - Fallas en el sistema de emergencia

Lógico NO

Fuente de Ignición Motores - Error Humano Lógico NO

Fuente de Ignición Motores - Carga/descarga a tanques de almacenamiento

Lógico NO

Fuente de Ignición Motores - Transporte de producto

Lógico NO

Fuente de Ignición Motores - Encendido de rutina Lógico NO

Page 38: Reconstrucción de escenarios accidentales y análisis de ...

38

Tabla 10.Verificación lógica de cada rama del árbol F

Árbol F

Rama Juicio Causa Raíz

Fuente de ignición chispa eléctrica - Tuvo lugar una emergencia

Lógico SI

Fuente de ignición chispa eléctrica - Fallas en el sistema de emergencia

Lógico NO

Fuente de ignición chispa eléctrica - Salida de empleados

Lógico NO

Fuente de ignición chispa eléctrica - Salida de camión cisterna

Lógico NO

Fuente de ignición chispa eléctrica - Choque entre dos piezas metálicas

Lógico NO

Fuente de ignición chispa eléctrica - Energía estática

Lógico NO

Fuente de ignición chispa eléctrica - Soldaduras Lógico NO