Ênfase 20 - Engenharia de Segurança de Processo

E pessoal, vamos retomar aqui o nosso conteúdo da aula. Nesse bloco a gente vai falar sobre frequência de compromedimento das funções de segurança, ou seja, eh qual com qual frequência essas funções de segurança elas são comprometidas e consequentemente podem levar à ocorrência de um acidente ampliado, tá? Então já vem comigo pra tela pra gente começar a trabalhar esse assunto. Frequência de comprometimento de funções de segurança são [roncando] elementos chave da segurança de processo, porque uma vez comprometida a função de segurança, eu vou dar, né, e pode ocorrer o início ali da ocorrer o início que vai desen do evento que vai desencadear esse acidente ampliado. mede a confiabilidade das barreiras críticas de segurança. Então, quanto menor a a frequência de comprometimento, maior a confiabilidade dessas barreiras de proteção e quanto maior a frequência de comprometimento, menor a confiabilidade dessas barreiras críticas de proteção. Impacta diretamente a prevenção de acidentes ampliados, obviamente, como eu acabei de falar, tá? Se a frequência de comprometimento é grande, a ocorrência de acidentes ampliados também vai ser grande, tá? E viceversa, tá bom? Qual é o conceito geral dessas funções de segurança? Então, eu tô falando do comprometimento das funções de segurança. O que que são essas funções de segurança dentro do conceito de segurança operacional? O que que são essas funções? Vamos lá. As funções de segurança são barreiras projetadas para prevenir, controlar ou mitigar os eventos perigosos, que são os eventos que d que fazem o elo entre o perigo, lembra? O perigo e o risco, tá? Então, se eu controlo esses eventos, eu não tenho esse elo e consequentemente não tenho a materialização do perigo e o acidente não ocorre. Então essas barreiras elas vão prevenir, controlar e mitigar esses eventos, tá? Exemplos: sistemas instrumentados de segurança. A gente vai falar nisso em aulas específicas. Válvulas de alívio de pressão em sistemas de armazenamento sobre pressão. Intertravamentos lógicos. Sistemas de detecção, por exemplo, de gás e alarmes de vazamento. Supressão, sistemas de shutdown, de supressão de incêndio, como por exemplo os chuveiros automáticos na hora que eh acionam o incêndio. Tudo isso são o quê? funções de segurança, que são essas barreiras projetadas para prevenir, controlar ou mitigar esses eventos perigosos, tá? O que que são os sistemas instrumentados de segurança que a gente acabou de falar? A gente vai trabalhar isso numa aula específica, mas aqui é só um conceito inicial. Esse sistema instrumental de segurança, que é uma barreira de proteção, é um sistema composto por sensores, processadores lógicos e elementos finais de atuação. Vou dar um exemplo, tá? Vou [roncando] dar um exemplo. Sistemas de eh detecção de de fumaça, tá? Ele vai, eu tenho ali um sensor que vai detectar fumaça ou excesso de calor. Vai disparar um alarme através, tá, de um de sinais ali de processamento lógico. Vai disparar o alarme e vai acionar um elemento final, que são os chuveiros automáticos para suprimir aquele incêndio. Então, sensores, processadores lógicos através de CLP, PLC ou microcontroladores e os elementos finais que são os atuadores. Isso é um sistema instrumentado de segurança, tá? Atua em condições anormais, leva o processo ao estado seguro. Então ele só atua em condições anormais. Tudo mais constante ele não vai atuar. O sensor não vai a a a captar um vazamento de gás ou ou geração de fumaça. O controlador, lógico, nada vai fazer e o elemento final não será acionado. Uma vez acionado, ele vai levar o processo ao estado seguro. Ele vai suprimir aquele incêndio levando o processo ao estado seguro. Outro exemplo, válvula de alívio de pressão, né? Eh, houve uma sobrepressão no vaso de armazenamento de pressão. Ela vai liberar esse excesso de de pressão levando ao estado seguro, ou seja, abaixo da pressão normal de operação. Diferencia-se do controle básico. Por que que ele é chamado de sistema instrumentado de segurança, né? Mas eu posso ter um sistema de controle básico. Qual é a diferença do SIS para o sistema de controle básico? Tá? Ele tem uma maior confiabilidade. Então, os seus sensores, processadores e elementos finais, eles são normatizados para ter uma maior conformidade operacional e consequentemente uma maior confiabilidade, uma menor probabilidade de falha, tá? Ele tem redundância, eu tenho mais de um sensor, né? Se um sensor não captar, o outro vai captar, tá? Se um elemento final não atuar, o outro vai atuar. Eu tenho uma redundância nos níveis de segurança, tá? E eu tenho atendimento às normas ICE 618, 61511, que a gente vai falar mais para frente. Atendendo aos requisitos dessa norma, essa norma ela tratam muito dos requisitos de confiabilidade, por isso ele vai ser classificado como um sis. Então eu posso ter um sistema de alarme de incêndio comum e posso ter uma um sistema de alarme de incêndio que seja um sis. Para isso, ele vai ter que atender aos critérios estabelecidos nessa norma. Quando eu falo de segurança de processos, tá? Geralmente eu lido com sistemas que são classificados como SIS, porque a confiabilidade é fundamental, tá? Frequência de comprometimento. Então, a gente falou o que que é a função de segurança e agora a gente vai falar o que que é a frequência de comprometimento. Por quê? que a gente tá falando da frequência de comprometimento das funções de segurança. Já sabemos o que que são as funções de segurança. Agora vamos ver o que que são as frequências de comprometimento. É a probabilidade de que essa função de segurança, que pode ser um SIS, fale ao ser demandada, tá? Então, a frequência de comprometimento é a probabilidade de que aquele SIS fale em cumprir sua função na hora que ele é demandado. Quais são as causas? indisponibilidade do sistema. O sistema está indisponível naquele momento por falta de energia e etc e tal. A falha não for detectada por algum sensor e a degradação do desempenho daquele sistema devido ao tempo de uso, por exemplo. Quais são os impactos dessas falhas? probabilidade de eventos perigosos, porque da o sistema não vai mitigar os efeitos ou não vai impedir, não vai trazer o sistema estado seguro. Efetividade das barreiras, tá? Vai comprometer a efetividade das barreiras e vai influenciar eh e sofre influência direta em análise de camadas de proteção, que a gente vai falar na próxima aula, tá? Então, essa frequência de comprometimento, tá? vai impactar a análise lopa, a análise da efetividade das camadas de proteção. E isso, essas frequências de comprometimento, elas geralmente são normatizadas, OK? Relação com o SE, que é o safety intriged level, tá? Desculpa aí o inglês, tá? Define a confiabilidade exigida. Então o número C é que vai determinar a confiabilidade exigida para um determinado sistema de proteção. Então dentro de segurança de processos, os sistemas de proteção geralmente tem números SI requeridos e esse número SI vai determinar diretamente a confiabilidade e consequentemente a probabilidade de falha dessas camadas de proteção. Isso aqui é estabelecido por norma, tá? Estabelecido por norma. Beleza? baseado na probabilidade de falha sobre demanda ou na taxa de falha por hora por hora. Então a norma vai trazer, tá, esse número SI em função da probabilidade de falha sobre demanda. Ou seja, quando aquele sistema é demandado, ou seja, eu vou excluir os períodos em que ele está inoperante, só sob demanda, e vou ver a probabilidade de ele falhar, tá? ou de taxa de falha por hora, porque geralmente a gente tem o número de hora máquina de funcionamento. Então, qual é a taxa de falha por hora de operação desse sistema, tá? Então, esse número Sil vai ser definido em função desses dois critérios. Quanto maior o número si requerido, menor é a frequência de falha. Então eu vou ter lá vários vários níveis de si requerido. Quanto maior quando aquele sistema requer um número si muito alto, é sinal de que a frequência de falha que ele pode estar exposto é muito pequena. Então, número de sio alto, frequência de falha é inversamente proporcional, ela é baixa. OK? Ah, professor, como eu sei o número do si de um sistema de segurança? norma é a norma que vai definir, né, para aquele equipamento, para aquela função de segurança dentro da organização, qual o número SI requerido. Determinando o número SI, isso automaticamente vai determinar a taxa de frequência de falha daquele sistema, tá? A a aí eu tenho a probabilidade de falha sobre demanda, que é a mais usado, vai ser a taxa de falha perigosa vezes o intervalo de teste por dois. Isso aqui não cai, né? Mas é o que tá na norma lá para você, como que é definido essa probabilidade de falha sobre demanda pela norma? Então são testes práticos onde a norma determina a taxa de falha perigosa para aquele sistema, o intervalo de teste por dois, tá? É assim que ela define lá na norma, mas isso aqui provavelmente não cai, não vai, você não vai ver isso em prova, porque quem faz esse teste é o próprio organismo normatizador. Quais são os fatores que influenciam na taxa de falha? Então eu tenho a taxa de falha intrínseca do hardware ou software, tá? Ela é intrínseca daquele processador, depende da qualidade do processador, daquele hardware, daquele software e etc e tal. Tá? Cobertura diagnóstica. determin detecção de falhas latentes. Então, eh a a capacidade de diagnóstico de falha também vai influenciar, obviamente, na taxa de falha, porque pode acontecer falha que eu não esteja vendo, que eu não esteja detectando, tá? Então, a capacidade de detecção obviamente influencia na taxa, tá? os intervalos de teste e manutenção. Quanto mais teste eu falho, maior probabilidade de eu conseguir detectar. A taxa de demanda, uso frequente aumenta o desgaste, tá? Quanto mais eu uso aquele sistema, maior o desgaste natural do próprio sistema e maior a taxa de falha. E também, desculpe, os fatores humanos e organizacionais como erros de calibração e resposta inadequada, tá? Então, esses fatores humanos e organizacionais também vão influenciar na taxa de falha desses sistemas de segurança que podem ser comuns ou instrumentados, que são os SIS. Quais são os impactos dessas falhas? Tá? Então, eu tenho falha na prevenção. Por exemplo, uma válvula de alívio de pressão que não abre vai ocasionar a ruptura do vaso de pressão. Mitigação ineficaz. Então ele tem a supressão de incêndio parcial, propagação de fogo. Que que é a supressão de incêndio? Chuveiro automático. O sensor captou o vazou a geração de fumaça ou calor ou chama, depende do tipo de sensor. Ele ligou o o os chuveiros automáticos. Se essa supressão foi parcial, né, parte do incêndio vai se propagar e vai gerar dano paraa organização. Escalada de consequências, falha em intertravamento, acidente ampliado. Então eu tenho uma falha no sistema de intertravamento e eu vou ter consequentemente um acidente ampliado ali. Quais são as estratégias de redução dessas taxas de falha? Eu tenho que ter um projeto robusto e redundante, ou seja, eu tenho que ter um projeto com um número C adequado para reduzir adequadamente a taxa de falha, a frequência de falha, testes de prova periódicos de acordo com as normas, tecnologias de alta confiabilidade e diagnósticos automáticos, que são os sistemas instrumentados. Essa é uma característica dos sistemas instrumentados que a gente falou ali atrás. O sistema instrumentado, ele atua e automaticamente faz os testes de atuação, tá? Então, esses sistemas instrumentários de segurança, eles fazem esse autodiagnóstico, tá? Tá, do dos sistemas de proteção, tá bom? E gestão de mudanças rigorosa, ou seja, toda vez que eu for fazer uma mudança no sistema, eu tenho que ter critérios de estudos rigorosos. para fazer a gestão dessa mudança. Mudanças que podem parecer simples, muitas vezes podem gerar falhas catastróficas dentro do contexto da segurança de processos. Treinamento contínuo de operadores, o fator humano é muito relevante e integração com metodologias de análise de risco, como Rasope, lopa, Femea, Bontai e etc. Tá bom? Então, essas são esses são ali são as implicações e os conceitos relacionados às falhas, né, a taxa de falha ou frequência de falha dos sistemas de segurança. Isso é extremamente importante dentro da segurança operacional. E geralmente os requisitos de frequência de de falha eles são normatizados, tá? Esses esses requisitos eles são doatizados pelas normas IEC, que a gente também vai trabalhar um pouco mais esse número C lá na frente em eh outras aulas, né, mais avançadas ali do curso, tá bom? Então, a gente fechou, né, fechou aqui e a gente já volta na sequência com o próximo bloco de conteúdos. Yeah.