API 580 Y 581

Inspección basada en Riesgo e Integridad Mecánica (IBR API 580-581)

I.- Introducción: Debido a lo acelerado y complejo que resulta actualmente la Toma de Decisiones en los procesos productivos, muchas veces las empresas se ven obligadas a ejecutar acciones de inversión basadas en información incompleta, incierta o difusa, debiendo a su vez producir con más bajo costo, mejor calidad y mayor nivel de Confiabilidad. Es por ello que muchas de las más importantes empresas del mundo utilizan cada vez más intensamente las disciplinas y metodologías de Ingeniería de Confiabilidad, Análisis de Riesgos y Gerencia de la Incertidumbre. Más aún, la tendencia es hacia la utilización de enfoques integrados, como Confiabilidad Integral. Este enfoque denominado “Confiabilidad Integral” se define como un proceso que persigue la mejora continua de sistemas y/o procesos y que incorpora, en forma sistemática, herramientas para el manejo probabilístico de información, avanzadas herramientas de diagnóstico, metodologías basadas en confiabilidad y el uso de nuevas tecnologías, en la búsqueda de optimizar el costo del ciclo de vida de los activos. El portafolio de las más importantes disciplinas y metodologías que integran la Confiabilidad Integral, se muestra en la figura 1.

Figura 1: Disciplinas y Metodologías de Confiabilidad Integral

El objetivo general del enfoque de Confiabilidad Integral es desarrollar una estrategia para garantizar adecuados niveles de riesgo y confiabilidad en los procesos de producción. Esta estrategia debe permitir:

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Predecir la ocurrencia de eventos no deseados, e identificar acciones concretas para minimizar su ocurrencia.




Predecir todos los escenarios de producción factibles, modelando las incertidumbres asociadas a las variables técnicas y a los procesos de deterioro que rigen su proceso particular de producción.




Explorar las implicaciones económicas de cada escenario posible y diseñar planes y estrategias para optimizar el ciclo de vida de los activos.

Como puede observarse en la figura 1, la metodología de Inspección Basada en Riesgo (IBR) - Integridad Mecánica (IM) son unos de los pilares fundamentales de la Confiabilidad Integral de Activos y Procesos ya que las mismas buscan garantizar la Integridad Mecánica de los equipos estáticos de un proceso de producción, para que los activos cumplan con requerimientos de desempeño, costos, seguridad y regulaciones ambientales. La Integridad mecánica (IM) es una filosofía de trabajo que tiene por objeto garantizar que todo equipo de proceso sea diseñado, procurado, fabricado, construido, instalado, operado, inspeccionado, mantenido, y/o reemplazado oportunamente para prevenir fallas, accidentes o potenciales riesgos a personas, instalaciones y al ambiente, todo esto utilizando los criterios basado en data histórica, normas y regulaciones organizacionales, nacionales e internacionales como OSHA, ASME, ANSI, ISO, API, NACE, NOM, entre otras. Un Sistema de Integridad Mecánica (SIM) bien definido debe asegurar la continuidad del proceso, la reducción de los impactos por fallas operacionales, los peligros y accidentes en planta. La metodología Inspección Basada en Riesgo (IBR) está fundamentada en las normativas API RP-580 y API PUB-581 y que permite caracterizar el riesgo asociado a los componentes estáticos de un sistema de producción sometidos a corrosión, con base en el análisis del comportamiento histórico de fallas, modos de degradación o deterioro, características de diseño, condiciones de operación, mantenimiento, inspección y políticas gerenciales tomando en cuenta al mismo tiempo la calidad y efectividad de la inspección, así como las consecuencias asociadas a las potenciales fallas. El objetivo fundamental del IBR es definir planes de inspección basados en la caracterización probabilística del deterioro y el modelaje probabilístico de la consecuencia de una falla (caracterización del riesgo). Existe una “Metodología IBR mejorada o Metodología Integrada para la Integridad Mecánica de Activos®” se basa en la integración de las metodologías de Inspección Basada en Riesgos (IBR), “Valoración del Riesgo por Corrosión” (VRC)”, Integridad Mecánica (IM) y modelaje probabilístico del deterioro, lo cual permite ampliar el espectro de cobertura de mecanismos de deterioro considerados en el enfoque clásico del IBR.

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II.- Objetivo General: El objetivo de este curso es proveer a los participantes el lenguaje, conceptos básicos y metodologías, para el diseño de políticas óptimas de cuidado y protección de activos que permita soportar el desarrollo de planes óptimos de inspección; basado en un enfoque que integra las metodologías de Inspección Basada en Riesgos (IBR) e Integridad Mecánica (IM), con la finalidad de proveer las herramientas necesarias que permitan de una manera general el conocimiento de las potencialidades de esta metodología y sus aplicaciones a nivel de instalaciones petroleras e industriales

III- Objetivos Específicos. 1. Desarrollar las habilidades necesarias para Identificar el entorno Operacional de Equipos Estáticos y su afectación en la integridad mecánica de los mismos, para formar en los participantes las competencias necesarias para identificar los mecanismos de deterioro presente en los Equipos Estáticos de acuerdo a los materiales con que están fabricados, condiciones operacionales, fluidos de operación y entorno ambiental. 2. Establecer las frecuencias y los alcances de las inspecciones con base en el comportamiento histórico de las fallas, modos de degradación deterioro, características de diseño, condiciones de operación, mantenimiento, inspección y políticas gerenciales, tomado en cuenta al mismo tiempo la calidad y efectividad de la inspección así como las consecuencias asociadas a las fallas potenciales.

3. Desarrollar una lista jerarquizada de equipos basada en el riesgo calculado, la cual puede ser usada para dirigir la atención del plan de inspección.

4. Elaborar planes que ofrezcan vías para gerenciar el nivel de riesgo de los equipos estáticos objeto de estudio, recomendando acciones de mitigación que sean costo efectivas en comparación al nivel de reducción de riesgo alcanzado por su ejecución.

5. Identificar hacia cuales equipos deben concertarse los esfuerzos de inspección, lográndose reducciones importantes de la cantidad de datos recolectados, pero de mejor calidad (dirigidos a los mecanismos de deterioro presentes), para finalmente obtener una reducción general del riesgo ó un entendimiento de los niveles actuales de riesgo de los equipos objeto de estudio.

6. Mostrar a los participantes las Técnicas de Inspección tradicionales y especializadas, con sus respectivas limitantes y aplicaciones. 7. Formar en los participantes las competencias necesarias para el cálculo y gerencia de la Integridad Mecánica de Equipo Estáticos.

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IV- A quién va Dirigido: Estas sesiones de trabajo estarán orientadas a Ingenieros y Personal Técnico de las áreas de Inspección, Mantenimiento, Corrosión, Confiabilidad y Operaciones, integrantes todos del equipo natural de trabajo. No se requiere experiencia en el uso y aplicación de la metodología, debido a que se busca que los participantes aporten los conocimientos en su respectiva área que conlleven a la obtención de los mejores resultados en los diferentes análisis que se efectuaran.

V- Beneficios Con esta acción de Capacitación el participante y su empresa obtendrán los siguientes beneficios: 1. Asegurar que los equipos estáticos cumplan con los requisitos de desempeño, costo, seguridad y regulaciones ambientales, a demás asegurar la continuidad del proceso, la reducción de los impactos por fallas operacionales, los peligros y accidentes en planta. 2. Mejora el cálculo de probabilidades en las estimaciones de riesgo mediante la incorporación de modelos probabilísticos para tratar los mecanismos de deterioro no cubiertos por las normas API RP 580 Y 581, diseñados en base a técnicas de Ingeniería de Confiabilidad. 3. Hacer estimaciones para aquellos casos especiales en que la información disponible para el análisis sea incompleta o difusa mediante el uso de datos internacionales genéricas de fallas y reparaciones como OREDA 2002 y PARLOC 2001, las cuales pueden ser combinadas con datos propios (evidencia) de instalaciones mediante una metodología matemática soportada por el Teorema de Bayes. 4. En el caso de los equipos de alto riesgo, permite evaluar cuantitativamente el riego asociado a la determinación de una frecuencia de inspección óptima. 5. Adecuar los análisis de Integridad Mecánica de los equipos a la normativa local aptada por cada empresa, permitiendo establecer criterios o límites de rechazo adecuados al contexto operacional y regulaciones internas de cada país.

VI.- Modalidad y Características de la acción de capacitación Esta acción de capacitación está basada en la metodología de aprendizaje conocida como aprendiendo – haciendo, por lo que se impartirán fundamentos teóricos por parte de los facilitadores con énfasis en la aplicación práctica por parte de los participantes.

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El evento basado en fundamentos teórico - prácticos, está diseñado para ser ejecutado en 40 horas, en el transcurso de cinco días continuos, con la facilitación de 2 Instructores. Se ha previsto, para uso opcional, sin costo y no incluidas en las 40 horas del evento, el empleo de aproximadamente 6 horas para la Asesoría Personalizada por parte de los facilitadores, en la aplicación de los conocimientos adquiridos a los casos reales del sitio de trabajo de los participantes. Estas horas estarán disponibles para su uso luego de un receso al final de la jornada presencial diaria. Este evento cuenta con la participación de facilitadores con amplios créditos académicos y experiencia comprobada en Ingeniería de Confiabilidad, Análisis Cuantitativo de Riesgo y Gerencia de la Incertidumbre.

VII.- Contenido del Programa: La acción de capacitación incluye como actividad inicial de arranque, la presentación de los participantes, levantamiento de expectativas y explicación del contenido y objetivos del evento. El esquema resumido de los tópicos que serán abordados durante el curso se muestra a continuación:

1.- Introducción a la Integridad Mecánica


Definiciones Generales




Etapas de aplicación de la Integridad Mecánica




Gerenciamiento de la Integridad Mecánica de Equipos Estáticos




Integridad Mecánica como soporte de la cadena de valor de Mantenimiento

2.- Calificación y Certificación de personal en Ensayos No Destructivos (END) 3.- Visión General sobre los Ensayos No Destructivos


Técnicas de END Tradicionales




Nuevas tecnologías en END

4.- Visión General sobre los Ensayos Destructivos 5.- Procedimientos de Inspección de Sistemas Industriales


Elaboración de Informes Técnicos / Levantamiento de Isométricos

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Inspección de Recipientes a Presión




Inspección de Sistemas de Líneas de Proceso




Inspección de Ductos.




Inspección tanques de almacenamiento

6.- Seguridad en la inspección de instalaciones Industriales 7.- Introducción a la Inspección Basada en Riesgo


Definiendo Inspección




Propósito de un plan de inspección




¿Por qué la inspección modifica la probabilidad de falla?




Cuando conviene Inspeccionar




Beneficios de la Inspección

8.- Metodología de Inspección Basada en Riesgo


Alcance




Instalaciones donde aplica




Equipos donde aplica




Niveles de detalles de la instalación




Gerencia del riesgo utilizando la metodología de IBR




Productos de la metodología de IBR




Flujo grama de aplicación de la metodología de IBR




Información requerida para el análisis




La sistematización de una instalación como preparación para aplicar la metodología de IBR




Definición de criterios para sistematizar




–

Grupos de inventario

–

Lazos de Corrosión

Visualización de casos prácticos

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9.- Modelado del deterioro según API 571 “Damage Mechanisms Affecting Fixed Equipment in the Refining Industry”


Mecanismos de falla mecánica y metalúrgica.




Pérdida de espesor uniforme o localizada




Corrosión a alta temperatura (400 ºF - 204 ºC)




Agrietamiento asistido por el medio

10.- Procesos típicos de Degradación según la Recomendada DNV RP G-101 y Técnicas de Inspección

Práctica

11.- Análisis cualitativo de riesgo.


Objetivo




Flujograma de aplicación




Discusión de caso practico

12.- Análisis semicuantitativo de riesgo.


Objetivo




Flujograma de aplicación




Módulos técnicos de API 581. –

Adelgazamiento (Apéndice G)

–

Agrietamiento - Corrosión Bajo Tensión (Apéndice H)

–

Fatiga Mecánica (Apéndice K)

–

Daños Externos (Apéndice N)




Visualización de experiencias




Cálculo de consecuencias




Definiciones importantes




–

Determinación de fluidos representativos

–

Estimación del Fluido Disponible para fugar

Evaluación del riesgo

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13.- Análisis cuantitativo de riesgo


Objetivo




Flujograma de aplicación




Cálculo de probabilidades de falla







–

Factor de modificación de equipo

–

Frecuencia genérica de falla

Calculo de consecuencias –

Inflamables y Explosivas

–

Tóxicas

–

Ambientales

–

Financieras

Como se desarrolla un Programa de Inspección para Reducir el Riesgo

VIII. Servicio de asistencia posterior al evento Para todos los eventos, cursos y talleres, R2M cuenta con una plataforma de enseñanza virtual (e-learning) para brindar nuestro servicio post – venta (www.r2menlinea.com) como se muestran en la figura 2, el cual consiste en atención en línea durante las tres semanas siguientes a la realización de cada evento presencial. La atención es brindada por los instructores o cualquier otro facilitador especialista en el área que pueda responder con propiedad las preguntas, comentarios o planteamientos de los participantes. En la siguiente gráfica puede observarse una visual de esta plataforma de educación a distancia.

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Figura 2. Pantalla inicial de la Página Virtual R2M.

Figura 2. Pantalla inicial de la Página Virtual R2M.

A través de esta página virtual los participantes podrán obtener toda la información referente al curso e intercambiar con los facilitadores todo el conocimiento que sea necesario para cubrir con todas las etapas del proceso de aprendizaje.

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