TESIS LOPA Excelente Para La Tesis

INS
INSTITUTO POLITÉCNICO NA
ACIONAL
ES
ESCUELA SUPERIOR DE INGE
GENIERIA
MECANICA Y ELÉCTRIC
ICA

APLIC
ICACIÓN DEL MÉTODO ANÁLISIS DE CAPAS DE
PROTEC
ECCIÓN [LOPA] PARA UNA PLANTA
A DE
D PROCESOS
INDUSTRIALES

TESIS

QUE
EP
PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO
ING
EN CONTROL Y AUTOMATIZACIÓ
IÓN

PRESENTAN

HEBER MISAEL DÍAZ ÁLVAREZ
Z
SALVADOR LÓPEZ CONTRERAS
AS
DANIEL VILORIA ZAVALA

ASESORES:S: M. EN C. ERIKA VIRGINIA DE LUC
UCIO RODRÍGEZ
M.. EN C. GUSTAVO PACHECO VAN DYCK
D

MÉXICO,, D.F.
D 2013

ÍNDICE
ÍNDICE DE TABLAS

IV

ÍNDICE DE FIGURAS

VII

INTRODUCCIÓN

X

JUSTIFICACIÓN

XII

OBJETIVO

XIII

CAPÍTULO 1
1.1

MARCO CONCEPTUAL

Concepto e importancia de la seguridad

2

1.1.1 Fases de la evaluación de riesgos

4

1.1.2 Análisis de riesgos

5

1.1.3 Valoración de riesgos

61.1.4 Clasificación de técnicas de seguridad

8

1.2

9

Capas de seguridad

1.2.1 Control del proceso

10

1.2.2 Paro del proceso.

14

1.2.3 Sistemas instrumentados de seguridad

14

1.2.4 Capa de protección activa

16

1.2.5 Capa de protección pasiva

17

1.2.6 Capa de respuesta de emergencia

17

1.2.7 Capas independientes de protección [IPL]

18

1.3.

19

El gas natural

CAPÍTULO 2

2.1METODOLOGÍA

Tipos de evaluación de riesgos y su metodología
ŝ

23

2.1.1 Descripción del método “Hazard Operability”
[HazOp] y “análisis de capas de protección” [LOPA]

23

2.1.2 Método cuantitativo descrito en la norma [IEC 61508]

26

2.1.3 Método de matriz de riesgo

29

2.1.4 Método de gráficos de riesgo

33

2.2

34

Marco metodológico

2.2.1 Determinar el riesgo tolerable

37

2.2.2 Desarrollode análisis de riesgo

38

2.2.2.1 Técnica “¿Qué pasa si?” (What-if)

38

2.2.2.2 Técnica “Listas de revisión” (Cheklist)

39

2.2.2.3Técnica “Estudios de peligro y operación
Hazard and operability study

39

2.2.2.4Técnica “Análisis de modos y efectos de fallas
(Failure Mode and Effects Analysis FMEA)

40

2.2.2.5 “Técnica Árboles de fallas”

41

2.2.3 Criterios para cambiar del método HazOp
a lametodología [LOPA]

42

2.2.4 Seleccionar evento/impacto

43

2.2.5 Niveles para evento/impacto

43

2.2.6 Identificar causas iniciales

44

2.2.7 Determinación de causas iniciales

44

2.2.8 Identificar la capa de protección independiente
[IPL] y calcular la probabilidad de falla distribuida [PFD]

45

2.2.9 Evento final

46

2.2.10 Cálculo del riesgo

46

2.3

Ejemplo del método del análisis decapas

de protección [LOPA]

47

ŝŝ

CAPÍTULO 3

DIAGNÓSTICO

3.1

Ubicación geográfica

53

3.2

Descripción del proyecto integral burgos

54

3.3

Evaluación y diagnóstico del proyecto integral burgos

56

3.4

Diagnóstico de la planta criogénica de gas

59

3.4.1 Proceso del gas natural

59

3.4.2 Riesgos en el área de extracción

66

3.4.3 Riesgos en el área de tratamiento

69

3.4.4 Riesgosen el área de almacenamiento

69

3.4.5 Riesgos en el área de compresión

70

CAPITULO 4

APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA.

4.1

Análisis de riesgos del área de extracción

73

4.2

Análisis de riesgos del método de extracción

76

4.3

Análisis de riesgos del área de tratamiento

78

4.4

Análisis de riesgos del área de almacenamiento

82

4.5

Análisis de riesgos del área de compresión

85

4.6Recomendaciones en el área de extracción

81

4.7

Recomendaciones para el método de extracción

84

4.8

Recomendaciones para el área de tratamiento

88

4.9

Recomendaciones para el área de almacenamiento

92

4.10

Recomendaciones para el área de compresión

95

CONCLUSIONES

111

BIBLIOGRAFÍA

112

ANEXOS

114

ŝŝŝ

ÍNDICE DE TABLAS
TABLA

PAG.

1.1

Acción y temporización para controlar elriesgo

7

1.2

Técnicas de Seguridad

8

2.1

Comparación entre los métodos HazOp y [LOPA]

26

2.2

Clasificación de riesgo de acuerdo a la norma [IEC 61508]

26

2.3

Niveles de integridad de seguridad

28

2.4

Valores asignados para la probabilidad y consecuencias

29

2.5

Relación frecuencia y consecuencia

29

2.6

Tabla de identificación y valoración de las amenazas

30

2.7

Valores para...