Análise de Cenários Críticos de Perda de Contenção (LOPC) em PHAs: Indo Além das Salvaguardas Típicas
A Perda de Contenção Primária (LOPC) representa um dos riscos mais críticos em indústrias de processos, sendo frequentemente associada a liberações acidentais de substâncias perigosas. Tradicionalmente, Análises de Perigos e Operabilidade (PHA/HazOp) avaliam cenários baseados em desvios operacionais, como sobrepressão ou superaquecimento, mitigados por salvaguardas preventivas típicas — sistemas de controle, intertravamentos ou ação do operador. No entanto, um conjunto importante de cenários escapa a esse paradigma: aqueles em que a causa iniciadora leva diretamente à liberação, sem que haja intervenção prática antes do evento.
Neste artigo, apresentamos uma síntese crítica de práticas industriais para abordar cenários de LOPC sem salvaguardas preventivas típicas, conforme estudo do Center for Chemical Process Safety (CCPS), destacando estratégias aplicáveis em PHAs, mecanismos de falha, dados de confiabilidade e o papel da integridade de ativos.
1. Por que esses cenários desafiam os PHAs convencionais?
Nos cenários tradicionais, a falha de processo é prevista e mitigada por barreiras funcionais. Contudo, em certos casos — como falhas mecânicas aleatórias, abertura não intencional de dispositivos de alívio, ou danos externos — não há tempo ou meios práticos de interromper a sequência causal, tornando tais eventos particularmente perigosos.
Exemplos típicos incluem:
- Ruptura de tubulação por corrosão sob isolamento (CUI);
- Abertura espontânea de válvula de alívio com descarga direta à atmosfera;
- Impacto de guindaste em linha operando dentro dos parâmetros de projeto;
- Ruptura de mangueira em carregamento de caminhões.
2. Como a indústria aborda esse tipo de LOPC?
Com base em levantamento junto a 77 empresas-membro do CCPS, diferentes estratégias foram identificadas:
2.1 Exclusão dos PHAs
- 16% das empresas optam por excluir tais cenários dos PHAs, tratando-os por meio de programas de Integridade Mecânica (MI) ou Estudos de Siting.
2.2 Inclusão Qualitativa nos PHAs
- 34% incluem o parâmetro “contenção” nos nós de processo ou em seções globais, permitindo avaliação qualitativa com suporte de especialistas.
2.3 Avaliação por Matriz de Risco
- 26% avaliam a frequência com base em categorias (ex: remota, provável). Se o impacto for catastrófico, recomenda-se análise detalhada mesmo para frequências baixas.
2.4 Uso de Dados de Falha
- 16% utilizam taxas de falha de bancos de dados confiáveis, como OREDA, PDS ou CCPS Guidelines, para estimar probabilidade de falhas como:
- Vazamento em selo de bomba: ~1/ano
- Ruptura de mangueira: ~0,01/ano
2.5 Consideração de Mecanismos de Dano
- 43% apenas avaliam se o mecanismo de falha for conhecido, como:
- Corrosão sob isolamento (CUI)
- Mudança de composição química
- Fadiga térmica
- Stress Corrosion Cracking (SCC)
2.6 Detecção de Falhas Incipientes
- 21% consideram falhas incipientes (ex: pequenos vazamentos) como forma de mitigação, desde que detectáveis e corrigíveis a tempo.
3. Tipos de causas iniciadoras sem desvios de processo típicos
| Categoria | Exemplos |
|---|---|
| Forças Externas | Impacto de empilhadeira, terremotos, inundações |
| Falhas Aleatórias | Rompimento de juntas, selos, flanges |
| Operação não intencional | Abertura indevida de vent, ativação incorreta de PSV |
| Deficiências de projeto | Erros de especificação de material, má seleção de conexão |
4. Orientações para Gestão de Risco
O CCPS recomenda uma abordagem integrada para gerenciar riscos de LOPC sem salvaguardas típicas:
- Perigos Naturais: Devem ser tratados em estudos de Facility Siting, considerando dados sísmicos, ventos e enchentes.
- Impactos Humanos: Utilização de barreiras físicas e segregação de áreas críticas.
- Mecanismos de Dano: Reforçar programas de inspeção baseados em risco (RBI) e especificações de materiais.
- Equipamentos com operação não intencional: Revisar lógica de controle e implementar travamentos físicos ou administrativos.
5. Conclusão e Recomendação para Engenheiros de Segurança de Processo
Ignorar cenários de LOPC sem salvaguardas típicas significa subestimar riscos reais e deixar lacunas perigosas nos sistemas de segurança. Para engenheiros e analistas de risco, a integração entre PHAs, RBI, MI e estudos de localização é fundamental para uma abordagem robusta e conforme o modelo RBPS do CCPS.
Palavras-chave SEO: PHA, LOPC, análise de risco, segurança de processo, integridade mecânica, falha de contenção, estudo de perigos, CCPS, RBI, salvaguardas, mecanismos de dano, vazamento de substâncias perigosas, gestão de risco industrial.