Principios de Seguridad Industrial: Inflamabilidad y Gestión de Riesgos Operacionales

Fundamentos de Seguridad en Procesos Industriales

Límites de Inflamabilidad y Concentración de Oxígeno

Las líneas características son fundamentales para comprender la seguridad en procesos. El punto M representa el corte del Límite Inferior de Inflamabilidad (LFL) con la recta estequiométrica.

El cálculo de la línea estequiométrica es crucial. Por ejemplo, para la reacción de metano con oxígeno: CH₄ + 2O₂ → 2H₂O + CO₂. La concentración estequiométrica de O₂ sería 2/(2+1) = 2/3.

Manejo de Atmósferas en Unidades de Proceso

En el caso del vaciado de la unidad (introducción de aire), no es posible introducir aire directamente, ya que se cruzaría el Límite Superior de Inflamabilidad (LSI). Es necesario inertizar la atmósfera previamente (proceso costoso y que implica añadir solo N₂, haciendo la atmósfera no respirable) hasta que se pueda introducir aire. Este punto se corresponde con el punto S. Técnicamente, deberíamos bajar un poco más para evitar pasar justo por M. Para el caso del llenado, el punto S se sitúa en la línea del nitrógeno.

Concentración Límite de Oxígeno (LOC)

La Concentración Límite de Oxígeno (LOC) se define como: LOC = (n_combustible / n_totales) * (n_O₂ / n_combustible) = LII * z (relación estequiométrica).

Es importante destacar que el LOC puede ser un poco más bajo experimentalmente. Si el valor es mayor que el calculado, la mezcla puede ser inflamable.

Ejemplo: Para CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, el LOC de oxígeno = LII_metano * 2/1. Si el valor experimental del LII es 5,3, entonces el LOC = 5,3 * 2 = 10,6, lo cual es menor que 12 (LOC experimental).

El hecho de encontrarse dentro de la zona de inflamabilidad no implica combustión, puesto que se necesita una energía mínima de ignición (E_ignición) para iniciarla.

• Inflamabilidad: Se refiere a una mezcla que se encuentra dentro de los límites de inflamabilidad.
• Fuente de Ignición: Elemento capaz de aportar la energía de ignición necesaria.
• Seguridad: Para garantizar la seguridad, se deben implementar estrategias como:
  • Eliminar fuentes de ignición (uso de supresores de ignición).
  • Trabajar fuera de los límites de inflamabilidad.
  • Reducir la producción de atmósferas inflamables.

Identificación y Gestión de Riesgos Industriales

El riesgo es un término cuantitativo; los peligros se identifican, los riesgos se cuantifican.

Clasificación de Riesgos

Se distinguen dos tipos principales de riesgos:

1. Riesgos Colectivos: Afectan a grupos o a la sociedad en general.
   • Riesgos a medio/largo plazo: Desarrollo de enfermedades.
   • Riesgos episódicos: En el entorno natural (seísmos, inundaciones) o de la sociedad (tecnológicos).
2. Microrriesgos: Afectan individualmente a cada persona.
   • Episódicos/Urgencias: Ataque al corazón, accidente laboral.
   • Riesgos a medio/largo plazo: Desarrollo de enfermedades.

Pasos en la Gestión de Riesgos

El proceso de gestión de riesgos se estructura en varias etapas:

1. Identificación de Peligros

   Consiste en determinar qué peligros potenciales puede sufrir la planta de proceso. El método de análisis de operabilidad y y peligros por excelencia es el HAZOP.

   Este método necesita un P&ID definitivo y debe realizarse en equipo. Exige personal externo a la empresa y puede ser muy largo (sesiones de 6 horas/día, nunca superiores a hora y media). Es una clave fundamental que debe complementarse con el historial de accidentes y auditorías (proceso de evaluación exhaustivo que compara lo que se hace con lo que se debería hacer).

   Análisis Cuantitativo del Riesgo (ACR)

   Aunque no establece la obligación de hacerlo, el ACR ofrece libertad a la administración de la industria para llevarlo a cabo. Para poder cuantificar el riesgo, antes se deben identificar los peligros para obtener la información que nos indique si es necesario o no gestionar cualquier riesgo.

2. Evaluación del Riesgo

   En esta etapa, se obtiene un modelo de riesgo que engloba frecuencias/probabilidades y consecuencias.

   Para la obtención de datos de frecuencia/probabilidades, se utilizan herramientas como:

   • Árbol de Fallos: Permite identificar qué posibles problemas pueden ocurrir aguas arriba en un sistema.
   • Árbol de Sucesos: Comienza donde termina el árbol de fallos y ofrece la secuencia de sucesos que pueden ocurrir tras un accidente.

   Con respecto a ambos árboles, se elige qué nivel de riesgo es o no es asumible.

3. Gestión del Riesgo

   Es el conjunto de decisiones que se toman para reducir el riesgo a un mínimo aceptable. Se incluyen factores estresantes y criterios de aceptación. Es una clave para aceptar y monitorizar el riesgo.

   Factores que Incrementan el Riesgo

   El peligro asociado a una instalación aumenta debido a:

   • Grandes inventarios de sustancias peligrosas, procesadas o almacenadas.
   • Condiciones de operación severas: altas temperaturas (T) y presiones (P).
   • Nivel elevado de complejidad de la instalación.
   • Instalaciones antiguas (vulnerables a la corrosión y a la pérdida de integridad mecánica).
   • Plantilla deficiente y recortes en el mantenimiento.
   • Transporte (el riesgo aumenta en el caso de que):
     • Se manejen grandes cantidades.
     • Haya un aumento del tráfico de vehículos por carretera y ferrocarril.
     • Existan estaciones de transferencia y sistemas de conducción (gaseoductos, etc.).