SEMINARIO II 1
Mse.: JOSE LUIS DELGADO R.GERENTE DE INGENIERIA DE ACTIVOS
MPR ANDINA, S.A.
CONFIABILIDADDESDE EL DISEÑO
CONFIABILIDADCONFIABILIDADDESDE EL DISEÑDESDE EL DISEÑOO
INGENIERIA DE ACTIVOS PARA EL MANTENIMIENTO
OBJETIVOOBJETIVO
Presentar una propuesta Presentar una propuestametodológica metodológica que muestre lasventajas de la aplicación deherramientas de Confiabilidaddesde el proceso de diseño deSistemas Industriales deSeguridad, comoomo herramienta herramientapara mejorar la toma depara mejorar la toma dedecisiones que involucrendecisiones que involucrendisponibilidad de plantas,disponibilidad de plantas,confiabilidad de sistemas yconfiabilidad de sistemas yrentabilidad del negocio.rentabilidad del negocio.
CONTENIDOCONTENIDO
√ Definiciones Confiabilidad desde el Diseño (CDD)
√ Ventajas Aplicación CDD
√Propuesta Incorporación CDD en Fases del Proyecto
√ Caso Práctico: Diseño de SIS de Alta Rentabilidad
Ø Definiciones
Ø Metodología Implantada
Ø Análisis
Ø Conclusiones
√ Ingeniería de Activos
√ Recomendaciones
SEMINARIO II 2
INTRODUCCIONINTRODUCCION
• MayorDisponibilidad
• Equipos masduradero
• Menores Costos• Reparar sise rompe
1940 1950 1960 1970 1980 1990 20001940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Siglo 21 Siglo 21
• Mejoras en Disponibilidad yConfiabilidad
• Operaciones mas seguras
• Mayor Calidad
• Preocupacion por elAmbiente
• Maximizar ContinuidadOperacional
• Costos Aun menores
“Saltando a una Nueva Era…Un Compromiso hacia el Exito”C
on
fiab
ilid
adC
on
fiab
ilid
ad
Fuente: Derivado de RCM II, J. Moubray, 1997
•Rentabilidad comoObjetivo
•Conocimiento comoActivo
•Confiabilidad comoCultura
•Ambiente y Seguridadtan importantes comoProduccion
•Mantenimiento comoGenerador de Ingresos
¿QUE ES CONFIABILIDADDESDE EL DISEÑO?
¿QUE ES CONFIABILIDAD¿QUE ES CONFIABILIDADDESDE EL DISEÑDESDE EL DISEÑO?O?
DEFINICIONESDEFINICIONES
CONFIABILIDAD DESDE EL DISEÑO
AplicaciAplicacióón de herramientas y metodologn de herramientas y metodologííasasbasadas en maximizar la utilizacibasadas en maximizar la utilizacióón del activon del activoa un costo efectivo desde las fases previas aa un costo efectivo desde las fases previas asu seleccisu seleccióón garantizando su disponibilidad,n garantizando su disponibilidad,confiabilidad y confiabilidad y mantenibilidadmantenibilidad a lo largo del a lo largo delciclo de vida, estableciendo el balance ciclo de vida, estableciendo el balance óóptimoptimoentre las funciones a desempeentre las funciones a desempeññar y laar y lainversiinversióón requerida para ejecutarlas.n requerida para ejecutarlas.
COSTO MANT CORR. + IMPACTO EN PROD. + IMPACTO AMBIENTALCOSTOS DE LA BAJA CONFIABIL IDAD = R IESGOCOSTOS DE LA BAJA CONFIABIL IDAD = RIESGO
COSTO MANT CORR. + IMPACTO EN PROD. + IMPACTO AMBIENTALCOSTOS DE LA BAJA CONFIABIL IDAD = R IESGOCOSTOS DE LA BAJA CONFIABIL IDAD = RIESGO
COSTO OPERACIÓN + MANT. PLANIF .COSTO OPERACIÓN + MANT. PLANIF .
C A P E X O P E X
C O S T O S D E DESARROLLO
COSTOS DE INVERSION
C O S T O S D E OPERACION
TIEMPO (AÑOS)
INVESTIGACIONINVESTIGACION
DISEÑODISEÑO
CONSTRUCCION.CONSTRUCCION.D E S I N C O R P O R A C I O ND E S I N C O R P O R A C I O N
C O M P R A S .C O M P R A S .
H O YH O Y FUTUROVPN1VPN1
SEMINARIO II 3
DEFINICIONESDEFINICIONES
FASES DEL DISEÑOEstablecimiento de la necesidad
Aceptación del Problema
Descripción
Concepción del sistema
Estudio defactibilidad
Formación del sistema
FabricaciónConstrucción
Evaluaciónfinal
Análisis
Diagnóstico
Técnica
Económica
Visualización
Conceptualización
Definición
Implantación
Puesta en MarchaOperación
FASES DEL PROYECTO
ATRAPANDO LA OPORTUNIDADATRAPANDO LA OPORTUNIDAD
CICLOVIDA
REQUERIMIENTOSREQUERIMIENTOS COSTOSCOSTOS
PARAMETROS DE DESEMPEÑOPARAMETROS DE DESEMPEÑO
SEGURIDADSEGURIDAD CALIDADCALIDAD
MantenibilidadMantenibilidad
(MTTR)(MTTR)
ConfiabilidadConfiabilidad
((FunciónFunción))
OperabilidadOperabilidad
((EficienciaEficiencia))
ProducciónProducción
((SalidasSalidas))
GananciasGanancias
($)($)
DisponibilidadDisponibilidad
(Uptime)(Uptime)
OperabilidadOperabilidad
PromedioIndustria
1.20
1.00
0.70
1.06IndicadorIndustria
AREA DE OPORTUNIDADAREA DE OPORTUNIDAD
TiempoTiempo CicloCiclo (%) (%)
PromedioIndustria
0.70
1.00
1.20
IndicadorIndustria
CostosCostos
PromedioIndustria
$0.72
$1.00
$1.25
IndicadorIndustria
FuenteFuente: Design for Maintainability Guidebook: Design for Maintainability Guidebook, IR142-2, 1999, IR142-2, 1999
SEMINARIO II 4
AREA DE OPORTUNIDADAREA DE OPORTUNIDAD
PROCESO DE DISEÑOPROCESO DE DISEÑO
VISUALIZARVISUALIZAR CONCEPTUALIZARCONCEPTUALIZAR DEFINIRDEFINIR IMPLANTARIMPLANTAR OPERAROPERAR
FASES DEL PROYECTOFASES DEL PROYECTO
CONTRATACION EJECUCION OPERACION
IDENTIFICACION
PROYECTO
ALINEACION
CON PLAN
DE NEGOCIO
SELECCIÓN
MEJOR (ES)
OPCIÓN (ES)
MAYOR
PRECISIÓN DE
ESTIMADOS
DEFINICIÓN
COMPLETA
ALCANCE
Y P.E.P. CLASE
PRESUPUESTO
CONTRATACION
APROBACIONPROYECTO
OTORGAMIENTOBUENA-PRO
MATERIALIZACION
P.E.P. HASTA
COMPLETACION
MECANICA
OPERACIÓN ANALISIS
CUMPLIMIENTO
EXPECTATIVAS
DE NEGOCIO
+
-- DEFINICION Y DESARROLLO
+
OP
OR
TU
NID
AD
DE
SE
MB
OLS
OS
NECESIDADCONCEPCION
SISTEMA NECESIDAD
CONFORMAR
SISTEMA
INSTALACION
SISTEMANECESIDADOPERACION
Fuente: Derivado de GGPIC, PDVSA, 1997
ALGUNA SEMEJANZA...ALGUNA SEMEJANZA...
DISEÑO
MANTENIMIENTO
PREGUNTAS...PREGUNTAS...
ØØ ¿En el diseño o adquisición de un activo, seconsulta acerca de los modelos de equipos utilizados,su desempeño y facilidades de reparaci ón?
Ø ¿Existe algún mecanismo de retroalimentación dela información del mantenimiento disponible para elresponsable del proyecto o la modificación?
Ø ¿En la selección del activo, se consideran loscostos asociados a la operación y el mantenimiento?
Ø ¿Entre los costos de mantenimiento se incluye unaestimación del impacto que la nueva instalacióntendrá sobre la gestión del mantenimiento?
SEMINARIO II 5
PREGUNTASPREGUNTAS
¿¿En que porcentajeEn que porcentajelas acciones del MCClas acciones del MCCarrojan un redisearrojan un rediseñño?o?
15 – 20%
La falla del activo tiene unefecto directo e inversosobre la seguridad o afectaoperaciones críticas
Equipo esMantenible?
Puede el rediseñosolventar permanente-mente y en forma costoefectiva la falla?
Existe una tecnología de Monitoreo deCondición (ej : vibración, termografía) quegenere alertas suficientes como para impedirla ocurrencia de la falla?
REDISEÑO
MANTENIMIENTOPROACTIVO
Existe una tarea PM efectivaque minimice la fallafuncional?
Se justifican los costos ynecesidad de Monitoreo de
Condición
Se justifican los costos y necesidad deRedundancia
Acepta Riesgo deFalla
CORRER HASTA LAFALLA
Instala equiposredundante
MANTENIMIENTOPROACTIVO
Definir tareas yPlanes de Mantto.
MANTENIMIENTOPREVENTIVO
Definir tareas CM yPlan de Mantto.
MANTENIMIENTOPREDICTIVO
SI
SI
SISI
SI
SI
NO
NONO
NO SI
NO
NO
NO
VENTAJAS CONFIABILIDADDESDE EL DISEÑO
VENTAJAS CONFIABILIDADVENTAJAS CONFIABILIDADDESDE EL DISEÑDESDE EL DISEÑOO
VENTAJASVENTAJAS
Ø Permite establecer la causa raíz de un granporcentaje de fallas corrientes o catastróficasatribuidas a mala operación o mantenimiento.
Ø Facilita las labores de operarios y personal demantenimiento, disminuyendo los erroreshumanos y tiempos de mantenimiento.
Ø Un buen diseño se hace sobre la base de unavida útil determinada del activo, permitiendoestablecer tempranamente las acciones deatención de fallas a lo largo del ciclo de vida ymitigando las consecuencias.
Ø Se adapta al ambiente y a los recursosdisponibles.
SEMINARIO II 6
VENTAJASVENTAJAS
Ø Mejoras en costos y tiempo de ciclo, ofrecenbeneficios conjuntos y de alto impacto.
Ø Diseño basado en confiabilidad permiteintegrar el conocimiento operativo y demantenimiento desde las fases tempranas delproyecto.
Ø Disminuir re-trabajos y cambios de alcance enla ejecución de proyectos.
Ø Disminuir costos mayores de mantenimiento
ØMenores costos del ciclo de vida
ALGUNAS REGLAS DE DISEÑOALGUNAS REGLAS DE DISEÑO1. Establecer requerimientos y características2. Identificar aspectos claves3. Desarrollar alternativas razonables para cada aspecto clave4. Estudiar alternativas hasta que la selección sea clara, racional y
óptima5. Divulgar la selección en busca de la opinión de expertos en c/u de
las áreas que el diseño involucre6. Incorporar comentarios de personal de mantenimiento, manufactura
y operaciones, en c/u de las fases del diseño7. Contemplar las implicaciones económicas en cada toma de
decisión a lo largo de las diferentes etapas8. Minimizar el número de componentes que conforman el diseño final9. Considerar las consecuencias de la falla en cada fase de decisión10.Diseñar en términos de la función del activo11.Establecer procesos de análisis estadísticos en c/fase de decisión
PROPUESTAINCORPORACION CDDFASES DEL PROYECTO
PROPUESTAPROPUESTAINCORPORACION CDDINCORPORACION CDDFASES DEL PROYECTOFASES DEL PROYECTO
SEMINARIO II 7
EJECUCION DE PROYECTOSEJECUCION DE PROYECTOS
ESQUEMA ACTUAL
GENERAR
SOLUCIONES
OPTIMIZAR
ESCOGERSOLUCION
CALCULAR
COSTOS
ANALISIS
ESTATICO
OPTIMIZAR
DISEÑOFINAL
ARBOL DEFALLAS
OPTIMIZAR
CALCULAR
COSTOS
ANALISIS
ESTATICO OPTIMIZAR
CONCEPTUALIZACION
DEFINICION
LAZO PRINCIPAL
LAZO SECUNDARIO
MODELO A IMPLANTARMODELO A IMPLANTAR
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
ESQUEMA DE EJECUCION NUEVOS PROYECTOS
CONCEPTUALIZACION
APP: Aná lisis Preliminar dePeligros
ACRB: Análisis CostoRiesgo Beneficio
o IBR: Inspección Basada enRiesgo
RAM
Directrices demantenimiento
Especificar desempeñom ínimo esperado y deprotección de los activos a seradquiridos.
Determinar viabilidadeconómica del proyecto èLCC: Costo del ciclo de Vida.
Realizar una Evaluación deS itio y de R iesgo Ambiental(ESDRA).
DEFINICION
• Definir guías del dise ño
• Análisis Cuantitativo deR iesgo ( ACR) .
Necesidad de un SistemaInstrumentado de Seguridad(SIS) y el correspondienteNivel de Integridad deSeguridad (S I L) de lainstalación.
Realizar estudio deM antenimiento Centrado enConfiabilidad (MCC) enconjunto al análisis HAZOP èHAZROP .
GENERAR SOLUCIONES
OPTIMIZAR
ESCOGER SOLUCION
ANALISIS SENSIBILDAD
ANALISIS ESTATICO
OPTIMIZAR
DISEÑO FINAL
ARBOL DE FALLAS
OPTIMIZAR
CALCULAR COSTOS
ANALISIS ESTATICO OPTIMIZAR
CONCEPTUALIZACION
DEFINICION
ARBOL DE FALLAS
CALCULAR COSTOS
LAZO PRINCIPAL
LAZO SECUNDARIO
LAZO PRINCIPAL
ARBOL DE EVENTOS
CALCULAR COSTOS
CONFIABILIDAD DESDE EL DISEÑO
CONFIABILIDAD DESDECONFIABILIDAD DESDE EL DISEÑO EL DISEÑO
DISEÑO DE SISTEMAS DEDISEÑO DE SISTEMAS DESEGURIDAD DE ALTA RENTABILIDADSEGURIDAD DE ALTA RENTABILIDAD
CASO PRACTICOCASO PRACTICO
EN EQUIPOS SOMETIDOS AEN EQUIPOS SOMETIDOS AGAS Y FUEGOGAS Y FUEGO
SEMINARIO II 8
OBJETIVOSOBJETIVOS
•• Generar un modelo para la instrumentaciGenerar un modelo para la instrumentacióón den deherramientas de confiabilidad en normas deherramientas de confiabilidad en normas dedisediseñño en equipos sometidos a fuego.o en equipos sometidos a fuego.
•• Aplicar metodologAplicar metodologíía disea diseññada a caso prada a caso prááctico.ctico.Horno tipo Horno tipo ““FireFire Box Box””, m, múúltiples quemadores.ltiples quemadores.
•• Jerarquizar las diferentes opciones de mejoraJerarquizar las diferentes opciones de mejoradel disedel diseñño, partiendo de la evaluacio, partiendo de la evaluacióón den deriesgos de la instalaciriesgos de la instalacióón actual.n actual.
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIONIMPORTANCIA Y JUSTIFICACION
•• AplicaciAplicacióón de normas de seguridad, higiene yn de normas de seguridad, higiene yambiente cada vez mambiente cada vez máás estrictas. Se requieres estrictas. Se requiererealizar inversiones bajo un contexto derealizar inversiones bajo un contexto decostos restringido.costos restringido.
•• El modelo propuesto persigue unaEl modelo propuesto persigue unadisminucidisminucióón sobre la inversin sobre la inversióón inicial deln inicial delsistema a implementar, sin menoscabo de lassistema a implementar, sin menoscabo de lasfunciones del mismo.funciones del mismo.
•• Se requiere una metodologSe requiere una metodologíía que permita ela que permita elbalance balance óóptimo entre la complejidad de lasptimo entre la complejidad de lasfunciones de proteccifunciones de proteccióón y la inversin y la inversióónnrequerida para implementar las mismas.requerida para implementar las mismas.
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
IDENTIFICAR REQUERIMIENTOSIDENTIFICAR REQUERIMIENTOS
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
Accidentes industriales•Bhopal•Kuwait•Piper Alpha•Tailandia
•OSHA•EPA•Industrias•Comunidad
Normas-Standards
•Proteger al personal y al medioambiente.
•Reducir costos de producción yaquellos debidos daños en el equipo.•Evitar impactos negativos sobre laimagen corporativa.
•Creciente complejidad de losprocesos industriales
Gerencia del Riesgo
•Manejo y control de las situaciones depeligro a trav és de medidas de seguridady precauci ón.•Instalaci ón de esquemas de control yseguridad más estrictos
•Balance entre seguridad y producci ón
SEMINARIO II 9
IDENTIFICAR REQUERIMIENTOSIDENTIFICAR REQUERIMIENTOS
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
Especificación43%
Instalación y Puesta en
Marcha6%
Cambios post. Arranque
21%
Operación y Mantto.
15%
Diseño e Implantación
15%
FALLAS EN SISTEMAS DE PROTECCION
HSE. Health, Safety and Environmental Agency
Sobre-Diseño67%
Sub-Diseño6%
Diseño OK27%
Estudio Shell . Medio Oriente
ASPECTOS CLAVESASPECTOS CLAVES
SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD (SIS)
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
ISA S84
IEC 1508
SIL. NIVEL INTEGRADO DE SEGURIDAD
NIVEL INTEGRADO DE SEGURIDAD (SIL)
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
• La revisión detallada del proceso
• La especificación de soluciones de seguridad que limitenlos riesgos del mismo
• La identificación de la solución óptima de seguridad
ASPECTOS CLAVESASPECTOS CLAVES
SEMINARIO II 10
METODOLOGIAMETODOLOGIA
DEFINIR IMPLANTAR OPERARVISUALIZAR CONCEPTUALIZAR
NECESIDAD CONCEPCION
SISTEMA
CONFORMAR
SISTEMA
INGENIERIA DELSISTEMA
ANALISIS DE RIESGOSY PELIGROS
REQUERIMIENTOSSEGURIDAD
ARQUITECTURASEGURIDAD/ FUNC.
ESPECIFICAS
EVALUAR OPCIONES
SIL / ACRB?
DISEÑO BASICO
REDISEÑONO
MODELO DE DECISIONA CONSTRUIR
INSTALACION
SISTEMA
INSTALACION /COMMISIONING
PRUEBAS SAT
PRUEBAS FAT
OPERACION
PRUEBASFUNCIONALES
PROCESO DE DISEÑO
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
NIVEL INTEGRADO DE SEGURIDAD (SIL)
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
CUALITATIVO
“4” -Impacto Catastrófico en la Comunidad.
“3”- Protección a Empleados y Comunidad.
“2”- Mayor Protección a la Propiedad y a la Producci ón.Posibles lesiones a los empleados.
“1”- Protección menor a la propiedad y producción.
CUANTITATIVO
( )T
dtePFD
T
t
t
avg∫ =
−−
= 01
λ
)(10 PFDavgLogSIL −=
BASES DEL DISEÑOBASES DEL DISEÑO
BASES DEL DISEÑOBASES DEL DISEÑO
NIVEL INTEGRADO DE SEGURIDAD (SIL)
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
SEMI-CUANTITATIVO
•Identificar escenarios de riesgo.
•Identificar los eventos básicos para cadaescenario.
•Desarrollar un análisis de consecuencias.
•Asignar un rango de severidad para cadaconsecuencia.
•Evaluar los riesgos y sus consecuencias.
•Establecer requerimientos SIS
D E F I N I R IMPLANTAR OPERARV I S U A L I Z A R C O N C E P T U A L I Z A R D E F I N I R IMPLANTAR OPERARV I S U A L I Z A R C O N C E P T U A L I Z A R
NECESIDADNECESIDAD C O N C E P C I O N
S I S T E M A
C O N C E P C I O N
S I S T E M A
C O N F O R M A R
S I S T E M A
C O N F O R M A R
S I S T E M A
INSTALACION
SISTEMAOPERACION
P R O C E S O D E D I S E Ñ O
SEMINARIO II 11
APLICACIÓN DE HERRAMIENTAS CDD
•Identificar escenarios deriesgo.
•Identificar los eventos básicospara cada escenario.
•Desarrollar un análisis deconsecuencias.
•Asignar un rango de severidadpara cada consecuencia.
•Evaluar los riesgos y susconsecuencias.
•Establecer requerimientos SIS
ØAnálisis HAZROP
ØDiagrama de Bloques / Arbol deFallas
ØEstimación probabilística delRiesgo
ØMatriz de Severidad
ØEstimaciones económicas enbase a ACRB y Costos LCC
ØJerarquización de alternativas deDiseño
ANALISIS SEMICUANTITATIVOANALISIS SEMICUANTITATIVO
APLICACIÓN DE HERRAMIENTAS CDD
•Identificar escenarios deriesgo.
•Identificar los eventos básicospara cada escenario.
•Desarrollar un análisis deconsecuencias.
•Asignar un rango de severidadpara cada consecuencia.
•Evaluar los riesgos y susconsecuencias.
•Establecer requerimientos SIS
ØAnálisis HAZROP
ØDiagrama de Bloques / Arbol deFallas
ØEstimación probabilística delRiesgo
ØMatriz de Severidad
ØEstimaciones económicas enbase a ACRB y Costos LCC
ØJerarquización de alternativas deDiseño
ANALISIS SEMICUANTITATIVOANALISIS SEMICUANTITATIVO
APLICACIÓN DE HERRAMIENTAS CDD
ANALISIS SEMICUANTITATIVOANALISIS SEMICUANTITATIVO
IDENTIFICAR PELIGROSDEL PROCESO
•Causas
•Consecuencias
•Nivel demanda
•Frecuencia
•Probabilidad falla
•Facilidades intervención
•Acciones de Mantenimiento
SEMINARIO II 12
APLICACIÓN DE HERRAMIENTAS CDD
•Identificar escenarios deriesgo.
•Identificar los eventos básicospara cada escenario.
•Desarrollar un análisis deconsecuencias.
•Asignar un rango de severidadpara cada consecuencia.
•Evaluar los riesgos y susconsecuencias.
•Establecer requerimientos SIS
ØAnálisis HAZROP
ØDiagrama de Bloques / Arbol deFallas
ØEstimación probabilística delRiesgo
ØMatriz de Severidad
ØEstimaciones económicas enbase a ACRB y Costos LCC
ØJerarquización de alternativas deDiseño
ANALISIS SEMICUANTITATIVOANALISIS SEMICUANTITATIVO
ANALISIS SEMICUANTITATIVOANALISIS SEMICUANTITATIVO
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
OR
PARADA
SISTEMA AIRE
FORZADO
SISTEMA AGUA DE
ALIMENTACIÓN
AND DAMPER
MOTOR
GOBERNADORTURBINA
ENTRADA VAPOR
DIVISOR DE FLUJO
BOMBAS DE COMBUSTIBLE
SISTEMA COMBUSTIBLE
LÍQUIDO
LINEAS DE ALIMENTACIÓN
S/E PRINCIPAL
SISTEMA COMBUSTIBLE
GAS
BOMBA PRINCIPAL
BOMBA AUXILIAR
INSTRUMENTOS DE CAMPO
CONTROL CENTRAL
SISTEMA CONTROL MOD-300
ELEMENTOS DE CAMPO
SISTEMA DE CONTROL
SISTEMA PARADA DE
EMERGENCIA
SISTEMA SUPRVISOR
INTERFAZDCS
TURBINA
OR OR
OR
OR
AND
OR
OR
APLICACIÓN DE HERRAMIENTAS CDD
APLICACIÓN DE HERRAMIENTAS CDD
•Identificar escenarios deriesgo.
•Identificar los eventos básicospara cada escenario.
•Desarrollar un análisis deconsecuencias.
•Asignar un rango de severidadpara cada consecuencia.
•Evaluar los riesgos y susconsecuencias.
•Establecer requerimientos SIS
ØAnálisis HAZROP
ØDiagrama de Bloques / Arbol deFallas
ØEstimación probabilística delRiesgo
ØMatriz de Severidad
ØEstimaciones económicas enbase a ACRB y Costos LCC
ØJerarquización de alternativas deDiseño
ANALISIS SEMICUANTITATIVOANALISIS SEMICUANTITATIVO
SEMINARIO II 13
ANALISIS SEMICUANTITATIVOANALISIS SEMICUANTITATIVO
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
Cálculo de Riesgo Determinístico -Distribuído
- Modo de Falla- Registros de fallas- Propagación de Incertidumbre- Procesos General de Restauración.
Frecuencia de Fallas Estimación de Consecuencias
Distribuído Determinístico
- Modo de Falla- Registros de fallas- FMEA.- Arbol de Fallas.- Arbol de Eventos.- Mod. Matemáticos.
SHA Operac. No Operac.
- Daños a Personas, Materiales y Ambiente: - Radiación. - Tóxicos. - Explosión. - Derrames.
- Producción Afectada.- Costos de Oportunidad- Producto f/especif.- Costo de Reest. Función.- Ineficiencia
- Costo de Reestablecer la Función.
Determinístico/Distribuído
APLICACIÓN DE HERRAMIENTAS CDD
ANALISIS SEMICUANTITATIVOANALISIS SEMICUANTITATIVO
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
CALCULO FREC./PROB. FALLA
DATA
HISTORICA
DATA
CONDICION
DATA
TECNICA
• EDAD
• HISTORIAL DE FALLAS
• HISTORIAL DE SERVICIOS
• HISTORIAL DE
REPARACIONES
• ESPESORES
• POTENCIALES
• AUTODIAGNOSTICO
• RECUBRIMIENTO
• CORROSION EXTERNA
• LIMITES OPERATIVOS
• COMPOSICION
•DATOS DEL PROCESO
• UBICACIÓN
• IMPACTO
PLATAFORMA DE ANALISIS
FRECUENCIA /PROBABILIDADDE FALLA
BASADO ENHISTORIALDE FALLAS
BASADO ENDATOS DECONDICION
BASADO ENCOMPARACIONCONESTANDARES
• PRACTICAS
• NORMAS
• ESTANDARES
CALCULO
0 0.05 0.1 0.15 0 . 2 0.250
20
40
60Modelo de interferencia de Carga- Resistencia
Espesor
Distribucion de la condicion medida
en el equipo
Distribucion de la condicion limite o
criterio de rechazo
µs µr
0 0.05 0.1 0.15 0 . 2 0.250
20
40
60Modelo de interferencia de Carga- Resistencia
Espesor
Distribucion de la condicion medida
en el equipo
Distribucion de la condicion limite o
criterio de rechazo
µs µr
Parameter Estimatesµ σ
PrPa 4.7E-01 1.33E-01ML 4.7E-01 1.29E-01
Least Square Equation:y = 7.5E+00 x -3.5E+00
Bq Life q, % B
q
99% 7.82E-01Reliability t R(t)
3.01E-01 90.0%
0.00E+00
2.00E-01
4.00E-01
6.00E-01
8.00E-01
1.00E+00
1.20E+00
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1Back to Data Analysis page
Least Square Fit
CDF
Reliability
Failure Rate
PROBABILIDAD DE FALLA
ANALISIS SEMICUANTITATIVOANALISIS SEMICUANTITATIVO
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
CALCULO CONSECUENCIAS
DATA
HISTORICA
DATA
TECNICA
•REGISTROS DEACCIDENTES/
INCIDENTES
•HISTORIAL DE COSTOSASOCIADOS
• CAPACIDAD PROD
• COMPOSICION FLUIDO
• DATOS DEL PROCESO
• UBICACIÓN
• IMPACTO
DATA PLATAFORMA DE ANALISIS
CONSECUENCIASTOTALES
BASADO ENHISTORIAL
BASADO ENCOMPARACIONCONESTANDARES
• PRACTICAS
• NORMAS
• ESTANDARES
CALCULO
SEMINARIO II 14
APLICACIÓN DE HERRAMIENTAS CDD
•Identificar escenarios deriesgo.
•Identificar los eventos básicospara cada escenario.
•Desarrollar un análisis deconsecuencias.
•Asignar un rango de severidadpara cada consecuencia.
•Evaluar los riesgos y susconsecuencias.
•Establecer requerimientos SIS
ØAnálisis HAZROP
ØDiagrama de Bloques / Arbol deFallas
ØEstimación probabilística delRiesgo
ØMatriz de Severidad
ØEstimaciones económicas enbase a ACRB y Costos LCC
ØJerarquización de alternativas deDiseño
ANALISIS SEMICUANTITATIVOANALISIS SEMICUANTITATIVO
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
ANALISIS SEMICUANTITATIVOANALISIS SEMICUANTITATIVO
APLICACIÓN DE HERRAMIENTAS CDD
DESPRECIABLE MARGINAL CRITICA CATASTROFICA
MUY PROBABLE 80% - 100%
PROBABLE 10% - 80%
POSIBLE1% - 10%
IMPROBABLE 0.1% - 1%
EXTREMO IMPROBABLE
<0.1%
PR
OB
AB
ILID
AD
SEVERIDAD
APLICACIÓN DE HERRAMIENTAS CDD
•Identificar escenarios deriesgo.
•Identificar los eventos básicospara cada escenario.
•Desarrollar un análisis deconsecuencias.
•Asignar un rango de severidadpara cada consecuencia.
•Evaluar los riesgos y susconsecuencias.
•Establecer requerimientos SIS
ØAnálisis HAZROP
ØDiagrama de Bloques / Arbol deFallas
ØEstimación probabilística delRiesgo
ØMatriz de Severidad
ØEstimaciones económicas enbase a ACRB y Costos LCC
ØJerarquización de alternativas deDiseño
ANALISIS SEMICUANTITATIVOANALISIS SEMICUANTITATIVO
SEMINARIO II 15
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
0 1 2 3 4 5t=20 añost=20 años
0 1 2 3 4 5t=20 añost=20 años
Qo x Precio de VentaQo x Precio de Venta
CapexCapexCapex
Riesgo (Ri )(egresos potenciales por fallas)
Riesgo (Ri )(egresos potenciales por fallas)
Riesgo (Ri )(egresos potenciales por fallas)
Costos de OperaciónCostos de Operación
2. Estimación Probabilistica Tasa de Declinación y Perfil Producción (Q 1, , Q2, , Q3, , …... Q20)
3. Estimación probabilística del Costo de Perforacion
4. Considerar Costos de Operación y Mantenimiento (MAEP)
5. Estimación probabilística del Riesgo (Egresos Potenciales por Fallas)
1. Estimación probabilistica Tasa Inicial de Producción (Qo) INGRESOSINGRESOS
CAPEXCAPEX
EGRESOSEGRESOS
HORIZONTE HORIZONTE ECONOMICOECONOMICO
Ingresos
Egresos
Ingresos
Egresos
Q i x Precio de VentaQ i x Precio de Venta
.000
.024
.047
.071
.094
-3 , 0 0 0 . 0 0 -500.00 2,000.00 4,500.00 7,000.00 VPN.000
.024
.047
.071
.094
-3 , 0 0 0 . 0 0 -500.00 2,000.00 4,500.00 7,000.00 VPN
MODELO PROBABILISTICO DE EVALUACION ECONOMICA
ANALISIS SEMICUANTITATIVOANALISIS SEMICUANTITATIVO
APLICACIÓN DE HERRAMIENTAS CDD
APLICACIÓN DE HERRAMIENTAS CDD
•Identificar escenarios deriesgo.
•Identificar los eventos básicospara cada escenario.
•Desarrollar un análisis deconsecuencias.
•Asignar un rango de severidadpara cada consecuencia.
•Evaluar los riesgos y susconsecuencias.
•Establecer requerimientos SIS
ØAnálisis HAZROP
ØDiagrama de Bloques / Arbol deFallas
ØEstimación probabilística delRiesgo
ØMatriz de Severidad
ØEstimaciones económicas enbase a ACRB y Costos LCC
ØJerarquización de alternativas deDiseño
ANALISIS SEMICUANTITATIVOANALISIS SEMICUANTITATIVO
MARCO METODOLOGICOMARCO METODOLOGICO
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
APLICACIÓN HERRAMIENTAS CDD
0.40 0.48 0.57 0.65 0.73
Declinación
Diagrama de SensibilidadDiagrama de Sensibilidad
Simulación MontecarloSimulación Montecarlo
Frequency Chart
Certainty is 63.58% from2,330,000.00t o + Infinity $
.000
.005
.010
.015
.019
0
24.25
48.5
72.75
9 7
500,000.00 1,625,000.00 2,750,000.00 3,875,000.00 5,000,000.00
5,000Trials 50OutliersForecast : Impacto Total año 10
Target Forecast: tasa de producción
Skin - . 6 9
A N P . 4 7
R F T . 3 5
P e r m e a b i l i d a d . 3 3
V i s c o s i d a d - . 0 7
Pwf - . 0 3
B o - . 0 0
$ / b a r r i l - . 0 0
D e c l i n a c i ó n - . 0 0
- 1 - 0 . 5 0 0 . 5 1
M e a s u r e d b y R a n k C o r r e l a t i o n
S e n s i t i v i t y C h a r t
Pr(VPN <0)
VPNE
A
(Igual riesgo, mayor VPN)
E
B C D(menor riesgo, igual
VPN)
SEMINARIO II 16
METODOLOGIA FINALMETODOLOGIA FINAL
(1) Determinístico (2) Distribuido
ARBOL DEFALLAS
AMEF - MCC
PROPAGACIONINCERTIDUMBRE
DISEÑO SIL-ACRB
COSTOSOPERACION
EVALUACION RIESGO
Cuantif . del Riesgo
Frecuencia Consec .
(2)
(2)
SIS 1
SIS 1SIS 1
DIFERENTES SOLUCIONES A CLASIFICAR A PARTIR DEL VPN
COSTOSMANTTO.
(2)
INFORMACION
DISEÑO SIL
EVALUACIONRIESGO
Cuantif . del Riesgo
Frecuencia Consecuencias
(1)
Nivel RiesgoIntolerable? NO
SI
REDISEÑO
DISEÑO SIS
IMPLANTARDISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
MARCO METODOLOGICOMARCO METODOLOGICO
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
FLUJOGRAMAFLUJOGRAMA
ESTIMACION DE LA TASA DE CRUDOMANEJADO POR EL HORNO BASADO EN OPINION
DE EXPERTOS
ESTIMACION PROBABILISTICA DE LAPERDIDA DE EFIICIENCIA DEL EQUIPODESDE EL AÑO “1” HASTA EL AÑO “n”(Q1 , Q2 , Q3 , .... Qn)
INICIOINICIO
INGRESOSINGRESOS
CAPEXCAPEX
EGRESOSEGRESOS
VPN VPN
ESTIMACION PROBABILISTICADEL INGRESO BRUTO DESDEEL AÑO “1” HASTA EL AÑO “n”(ING 1 , ING 2... INGn)
BASADO EN OPINIONDE EXPERTOS
ESTIMACION PROBABILISTICADEL VPNVPNnn DEL PROYECTOY CALCULO DEL INDICE DEINDICE DEJERARQUIZACIONJERARQUIZACION
ESTIMACION PROBABILISTICADEL “CAPEX” O “INVERSIONINICIAL”
ESTIMACION PROBABILISTICADE LOS EGRESOS DESDE ELAÑO “1” HASTA EL AÑO “n”(EGR1 , EGR2... EGRn)
ESTIMACION DECOSTOS
ESTIMACION DERIESGOS
RESULTADOSRESULTADOS
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
Titulo : Evaluación Sistema de Protección Horno Vertical Unidad de Crudo.
Antecedentes : El diseño del sistema de protecci ón y seguridad para esteequipo sometido a gas y fuego, está basado en la aplicación de las normasPDVSA K-337 y NFPA72. Acordado por expertos como SIL 2.
Hipótesis: E l número de instrumentos utilizados para satisfacer losrequerimientos de la norma NFPA8502& en sistemas de múltiplesquemadores, así como la alta tasa de fallas de los instrumentos para ladetección de llama disminuye la confiabilidad del sistema, haciendo lopropenso a fallas recurrentes y generando elevadas pérdidas económicas.
Opciones a Evaluar:
• Opción 1: Rediseño, validando la eliminaci ón o disminuci ón deprestaciones de la configuraci ón de los equipos ya instalados.
• Opción 2: Mantener el diseño actual. No hacer nada.
• Opción 3: Rediseño, validando la inclusión o incremento de prestacionesde la configuración de los equipos ya instalados.
CASO PRACTICO
SEMINARIO II 17
PFD Lógica
λ sis =3* λ Ls2
PFD lógica Determinístico = 1.63E-08P10 P50 P90
PFD lógica Probabilistico= 1.63E-08 7.93642E-09 1.77467E-08 3.29995E-08
ESTIMACION PROBABILIDAD DE FALLAS
RESULTADOSRESULTADOS
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
SIS FALLA EN CORTE
GAS AL HORNO
SENSORES
VALV`S. PPAL CORTE QUEMADORES
Blq1Blq1
LOGICA
VALV’S. PPAL CORTE PILOTOS
Blq2Blq2 DesvDesv Blq2Blq2 DesvDesv
ELEMENTO FINAL
2oo32oo3
Blq1Blq1
CONFG.
2oo8
HG
F
DC
E
B A
HG
F
DC
E
B
HG
F
D CE
HG
FDE
HG
F EH
G F H G
OR1
OR2OR3
OR7
OR4
OR7OR6OR5
G1
G3G2
AA
AA
AA
BB
G5G4
CALCULO SIL
PFD elementos de salidaG3=G6+G7
yG6=G8=G9*G10 ,pero al ser los mismos elementos idénticos para cada bloque, válvulas y solenoides se tiene:
G9=G10
yG9= λBl1_P +λSOL_P ,con lo que:G6=( λBl1_P +λSOL_P)*(λBl1_P +λSOL_P )
Del árbol se tiene además, queG6=G7 al ser los mismos elementos idénticos para cada bloque, válvulas y solenoides de quemadoresFinalmenteG3=2*[( λBl1_P +λSOL_P)*(λBl1_P +λSOL_P)]
PFD elementos de salidaDeterminístico= 4.59E-11P10 P50 P90
PFD elementos de salidaProbabilistico = 4.59E-11 4.29728E-11 8.69729E-11 1.74468E-10
G 1 = G 2 + G 3 + S I S
PFD sensores
G 2 = O R 1 + O R 2 + O R 3 + O R 4 + O R 5 + O R 6 + O R 7 , d o n d e O R 1 = A B + A C + A D + A E + A F + A G + A HO R 2 = B C + B D + B E + B F + B G + B HO R 3 = C D + C E + C F + C G + C HO R 4 = D E + D F + D G + D HO R 5 = E F + E G + E HO R 6 = F G + F HO R 7 = G H
, p e r o a l s e r l o s m i s m o s s e n s o r e s p a r a c a d a b l o q u e , s e t i e n e q u e l a t a s a d e f a l l a s λ será la misma:
O R 1 = 7 λ A2
O R 2 = 6 λ A2
O R 3 = 5 λ A2
O R 4 = 4 λ A2
O R 5 = 3 λ A2
O R 6 = 2 λ A2
O R 7 = λ A2
, c o n l o q u eG 2 = 2 8 λ A
2 ,u t i l i zando los da tos de fa l l a de la tab la anexa . Tenemos,P F D s e n s o r e s Determiníst ico= 4 . 1 5 E - 1 0
P10 P50 P90P F D s e n s o r e s Probabilistico = 4 . 1 5 E - 1 0 1 . 7 5 4 1 4 E - 1 0 4 . 7 3 2 6 7 E - 1 0 1 . 0 2 6 9 7 E - 0 9
Estimación Probabilidad de Falla en Demanda del Sistema
Evaluación Determinística Fallas a los xx añosPFD sensores= 4.15E-10 275053.011
PFD lógica= 1.63E-08 6986.536229PFD elementos de salida= 4.59E-11 2487682.043
PFD Sistema 1.68E-08 6794.859084
Evaluación Probabilística P10 P50 P90
PFD sensores= 3.08E-05 1.75414E-10 4.73267E-10 1.02697E-09
PFD lógica= 1.63E-08 7.93642E-09 1.77467E-08 3.29995E-08
PFD elementos de salida= 4.59E-11 4.29728E-11 8.69729E-11 1.74468E-10
PFD Sistema 1.68E-08 8.49336E-09 1.83136E-08 3.3434E-08Fallas por año 0.00014717
ESTIMACION PROBABILIDAD DE FALLAS
RESULTADOSRESULTADOS
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
CALCULO SIL
Frequency Chart
. 0 0 0
. 0 0 6
. 0 1 1
. 0 1 7
. 0 2 2
0
5.5
1 1
16.5
2 2
3.89E-9 1.46E-8 2.53E -8 3.61E-8 4.68E-8
1,000 Trials 990 Displayed
Forecast: PFD Sistema_OP3
PFD Determinístico: 1.64E -08
F o r e c a s t : P F D S i s t e m a _ O P 1
0
5
1 0
1 5
2 0
2 5
3 0
1 . 1 5 E - 0 5 2 . 0 9 E - 0 5 3 . 0 4 E - 0 5 3 . 9 8 E - 0 5 4 . 9 2 E - 0 5
Fre
qu
ency
PFD Determinístico: 3,08 E -05Frequency Chart
.000
.007
.015
.022
.029
0
4.08E-9 1.46E - 8 2.51E-8 3.56E-8 4.62E -8
1,000 Trials
PFD Determinístico: 1.68E-08
Forecast: PFD Sistema_OP2
OPCION 2
OPCION 3
Distribución Probabilidad
en demanda
SIL2 (PFD>10E-03)
RESULTADOSRESULTADOS
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
PROBABILIDAD DE FALLAS
Frequency Char t
. 0 0 0
. 0 0 7
. 0 1 3
. 0 2 0
. 0 2 6
0
6 . 5
1 3
1 9 . 5
2 6
4 . 2 6 E -9 2.81E-8 5.19E-8 7.57E-8 9.95E-8
1 ,000 Trials 9 7 9 Displayed
Forecast : P F D S i s t e m a _ _ O P 3 F C
P F C D e t e r m i n í s t i c o : 1 . 7 7 E -0 8
Distr ibución Probabi l idad de Fal las Cr ít icas
Frequency Char t
. 0 0 0
. 0 0 7
. 0 1 4
. 0 2 0
. 0 2 7
0
6.75
13.5
20.25
27
1.23E-8 1.05E-7 1.98E-7 2.91E-7 3.84E-7
1 ,000 T r i a l s 980 Displayed
Forecast : P F D S i s t e m a _ _ O P 2 F C
PFC D e t e r m i n í s t i c o : 1 . 9 9 E -0 8
PFC D e t e r m i n í s t i c o : 7 . 1 9 E -0 5
F r e q u e n c y C h a r t
.000
.006
.013
.019
.025
0
6.25
12.5
18.75
2 5
5.43E -5 2.81E -4 5.08E -4 7 . 3 4 E -4 9 . 6 1 E -4
1,000 Trials1,000 D i s p l a y e d
Forecast: PFD Sistema__OP1FC
OPCION 1
OPCION 3
OPCION 2
SEMINARIO II 18
RESULTADOSRESULTADOS
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
ESTIMACION PROBABILISTICA DE COSTOS
Costos de Adquisición: Costo Capital [US$], Costo compra activo Costos de Gerencia (Overhead) [US$], Costos Fijos asociados a Gerencia y dirección Costos de Ingeniería de Diseño [US$], Costo horas hombre Personal de Ejecución Costos de Ingeniería de Campo [US$], Costo horas hombre Personal de Ejecución
Costos Logísticos Almacén e Inventario de Repuestos[US$], Costo horas hombre Personal de Almacén, facilidadesde almacenaje
Costos de Construcción e Instalación [US$], Costo implantación e infraestructura
Costos de Adiestramiento[US$], Costo Adiestramiento Personal Operaciones yMantenimiento
Costos de Documentación [US$], Costo planos, documentos electrónicos e impresos
Costos de Operación:
Mantenimiento Programado[US$], Costo labor, materiales, logísticos mantenimientopreventivo
Costos recurrentes anuales [US$], Costo labor, materiales, logísticos operacionales
Otros costos periódicos[US$],Costo labor, materiales, logísticosmantto. extraordinarios(paradas de plantas).
Costos de Desincorporación
[US$], Costo labor, materiales, logísticos para desincorporacióndel activo
Ahorros:
Ahorros anuales[US$], Beneficios económicos (tangibles) por aplicación demejorasCALCULO LCC
RESULTADOSRESULTADOS
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
ESTIMACION PROBABILISTICA DE CONSECUENCIASC onsecuenc ias O b s e r v a c i ó n V a l o r a c o n s i d e r a r
Pérd idas de P roducc ión (Es t imada en 10MBBld , a un cos to de 8 , 6 U S $ )
Parada de l Ho rno po r más de 8 horas . Se es t imara a par t i r de la probabi l idad de fa l las cr í t icas del s is tema por e l impacto en la p roducc ión .
1 0 0 0 0x8,6xEficiencia
Impac to sobre las pe rsonas Probabi l idad de Fogonazos, s in e m b a r g o , n o e s u n á r e a pe rmanen temen te a tend ida , po r l o que es muy ba ja l a p robab i l i dad de ocu r renc ia .
No aplica
Impac to sobre e l amb ien te Combust ión incomple ta , o r ig inando e m a n a c iones de CO2 y con tam inan tes a la a tmósfera mul t ip l icado por la probabi l idad de fal las crí t icas.
M i n : 1 0 0 0 U S $ M á x : 1 0 0 0 0 U S $
Cos tos de Repa rac ión Depende de la g ravedad de la fa l la . Cons ide rando que es tamos eva luando una nueva ins ta lac ión se cons ide ra ran fa l l as cuyo impac to económico no sea mayor a 10000US$ mul t ip l icado por la probabi l idad de fal las crí t icas.
M i n : 1 0 0 0 U S $ M á x : 1 0 0 0 0 U S $
Pérd ida de Mercado No se es t ima dada la ex is tenc ia de una ba ter ía de o t ros t res hornos que pueden garan t i za r la a l imentac ión a la U n i d a d a g u a s a b a j o .
No aplica
Pérd i da de Repu tac i ón Idem anter io r No aplica
Pérd idas de Ven ta jas Tecno lóg i cas
Idem anter io r No aplica
RESULTADOSRESULTADOS
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
ESTIMACION PROBABILISTICA DE CONSECUENCIAS
Media Desv. Estd. Dist. Capac. Proces. Min Máx10 0.5 10 1000 10000
Min Más Probable Máx Dist. Margen Proc. Min Más Probable MáxMargen Proces. de Crudo ($) 2.3 3 3.5 3 Pérdida Eficiencia 2% 3 % 3.50%
Min Máx Dist. Impacto Ambientasl Media Desv. Estd.
1000 10000 1000 30 3
Opción 1Año 0 1 2 3 4 5 6 7
Pérdida Eficiencia de Procesamiento 3 % 1 0.970445534 0.941764534 0.913931185 0.913931185 0.886920437 0.860707976 0.835270211Política Reparación Mayor 0 0 0 1 0 0 0 1Beneficios de Producción Estimados $180,280,421.74 $10,950,000.00 $10,626,378.59 $10,312,321.64 $9,185,008.41 $10,007,546.48 $9,711,778.78 $9,424,752.34 $8,394,465.62Impacto en la producción 7.88E+02 7.64E+02 7.42E+02 6.61E+02 7.20E+02 6.99E+02 6.78E+02 6.04E+02
Fallas Críticas (> 8 horas) 7.19E-05Impacto Ambiental 7.19E-02 7.19E-02 7.19E-02 7.19E-02 7.19E-02 7.19E-02 7.19E-02 7.19E-02Costos Reparación 7.19E-02 7.19E-02 7.19E-02 7.19E-02 7.19E-02 7.19E-02 7.19E-02 7.19E-02
IMPACTO TOTAL OPCION 1 787.8614083 764.5808369 741.9883104 660.8920184 720.0634939 698.7866537 678.1386392 604.0222089
Opción 2Año 0 1 2 3 4 5 6 7
Pérdida Eficiencia de Procesamiento 3 % 1 0.970445534 0.941764534 0.913931185 0.913931185 0.886920437 0.860707976 0.835270211Política Reparación Mayor 0 0 0 1 0 0 0 1Beneficios de Producción Estimados $10,950,000.00 $10,626,378.59 $10,312,321.64 $9,185,008.41 $10,007,546.48 $9,711,778.78 $9,424,752.34 $8,394,465.62Impacto en la producción 2.18E-01 2.12E-01 2.06E-01 1.83E-01 2.00E-01 1.94E-01 1.88E-01 1.67E-01
Fallas Críticas (> 8 horas) 1.99E-08Impacto Ambiental 1.99E-05 1.99E-05 1.99E-05 1.99E-05 1.99E-05 1.99E-05 1.99E-05 1.99E-05Costos Reparación 1.99E-05 1.99E-05 1.99E-05 1.99E-05 1.99E-05 1.99E-05 1.99E-05 1.99E-05IMPACTO TOTAL OPCION 2 0.218352302 0.211900195 0.205638776 0.183163298 0.19956241 0.193665628 0.187943122 0.167402082
Opción 3
Año 0 1 2 3 4 5 6 7Pérdida Eficiencia de Procesamiento 3 % 1 0.970445534 0.941764534 0.913931185 0.913931185 0.886920437 0.860707976 0.835270211Política Reparación Mayor 0 0 0 1 0 0 0 1Beneficios de Producción Estimados $10,950,000.00 $10,626,378.59 $10,312,321.64 $9,185,008.41 $10,007,546.48 $9,711,778.78 $9,424,752.34 $8,394,465.62Impacto en la producción 1.94E-01 1.88E-01 1.82E-01 1.62E-01 1.77E-01 1.72E-01 1.67E-01 1.48E-01
Fallas Críticas (> 8 horas) 1.77E-08
Impacto Ambiental 1.77E-05 1.77E-05 1.77E-05 1.77E-05 1.77E-05 1.77E-05 1.77E-05 1.77E-05Costos Reparación 1.77E-05 1.77E-05 1.77E-05 1.77E-05 1.77E-05 1.77E-05 1.77E-05 1.77E-05IMPACTO TOTAL OPCION 3 0.193568333 0.187848569 0.18229785 0.162373439 0.176911179 0.171683708 0.166610732 0.148401192
Estimación de Consecuencias
Procesamiento de Crudo (MBld)
Días de ParadaImpacto sobre el Ambiente ($)
Costos de Reparación
200.618783392
0$6,775,678.14
4.87E+02
7.19E-027.19E-02
487.5704022
20
0.6187833920
$6,775,678.141.35E-01
1.99E-051.99E-05
0.135127979
20
0.6187833920
$6,775,678.141.20E-01
1.77E-051.77E-05
0.119790345
SEMINARIO II 19
RESULTADOSRESULTADOS
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
ESTIMACION PROBABILISTICA DEL RIESGO
F r e q u e n c y C h a r t
.000
.007
.013
.020
.026
0
6 . 5
13
1 9 . 5
26
4 . 2 6 E - 9 2.81E- 8 5.19E -8 7 . 5 7 E - 8 9 . 9 5 E - 8
1 , 0 0 0Tr ia ls 979 Displayed
F o r e c a s t: PFD Sistema__OP3FC
P F C D e t e r m i n í s t i c o : 1 . 7 7 E -08
Dis t r i buc ión P robab i l i dad de Fa l las Cr í t icas
F r e q u e n c y C h a r t
.000
.007
.014
.020
.027
0
6.75
13.5
20.25
27
1 . 2 3 E - 8 1.05E- 7 1.98E -7 2 . 9 1 E - 7 3.84E- 7
1 , 0 0 0Tr ia ls 980 DisplayedF o r e c a s t: PFD Sistema__OP2FC
P F C D e t e r m i n í s t i c o :
1 . 9 9 E - 08
P F C D e t e r m i n í s t i c o : 7 .19 E - 05
F r e q u e n c y C h a r t
. 0 0 0
. 0 0 6
. 0 1 3
. 0 1 9
. 0 2 5
0
6 . 2 5
1 2 . 5
1 8 . 7 5
25
5.43E -5 2 . 8 1 E - 4 5 . 0 8 E - 4 7.34E -4 9 . 6 1 E -4
1,000 Trials 1,000 Displayed
Forecast : P F D S i s t e m a _ _ O P 1 F C
O P C I O N 1
O P C I O N 3
O P C I O N 2
RIESGO = PROBABILIDAD X CONSECUENCIA
CALCULO LCC
RESULTADOSRESULTADOS
DISEÑO DE SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD CON ALTA RENTABILIDAD
Hoja de Cálculo LCC
Opción 1: Uso sensores arreglo 1oo8
MTTF 13900.922 A ñ o s 169127.88 Meses <-- Celdas para ingreso de datos
Tasa Descuento (%)--> 12% Horizonte Proy. (años)--> 2 0 Impuestos (%)-->Valor presente Neto -$489,651
0 1 2 3 4 Costo Capital $150,000 150000
Costos de Gerencia (Overhead) $2,500 2500 Costos de Ingenier ía de Diseño $12,500 12500 Costos de Ingeniería de Campo $1,550 1550 Costos Logíst icos Almacén e Inventario de Repuestos $80,000 160000 Costos de Construcción e Instalación $85,000 85000 Costos de Adiestramiento $1,200 1200 Costos de Documentación $2,500 2500
Base x intervencion Mantenimiento Programado 1500 $1,500 $1,500 $1,500 $1,500 Costos recurrentes anuales $12,264 $12,264 $12,264 $12,264 $12,264 Otros costos periódicos 15000 $15,000 Costos de Desincorporación 5000
Ahorros anuales
Cálculo VPN & TIR: 0 1 2 3 4Costo Capital $150,000Costos $265,250 $13,764 $13,764 $13,764 $28,764Ahorros $ 0 $ 0 $ 0 $0Depreciación Lineal $7,500 $7,500 $7,500 $7,500Ganacia antes Impuestos -$21,264 -$21,264 -$21,264 -$36,264Previsión Impuestos @ 38% de Ganancias antes de Impuestos $8,080 $8,080 $8,080 $13,780Beneficio neto (puede ser ganancia o pérdida) -$13,184 -$13,184 -$13,184 -$22,484Depreciación $7,500 $7,500 $7,500 $7,500Flujo de Dinero (Beneficio Neto + Depreciación) -$415,250 -$5 ,684 -$5,684 -$5,684 -$14,984Factor de Descuento @ 12% 1.0000 0.8929 0.7972 0.7118 0.6355Valor presente -$415,250 -$5 ,075 -$4,531 -$4,046 -$9,522Riesgos: Riesgos anuales -$787.861 -$764.581 -$741.988 -$660.892 -$720.063