Evaluación y reducción de riesgos asociados al almacenamiento de productos de una refinería de petróleo

Abstract

La seguridad es un factor de competitividad entre las diferentes empresas que operan dentro de la actividad del refino del petróleo. El conocimiento del riesgo que las propias empresas tienen frente a toda una serie de amenazas resulta de un gran interés de cara a la mejora e implantación de medidas de seguridad. Este proyecto se ha basado en el especial interés respecto al impacto que en los últimos años se está realizando sobre el medio ambiente y la necesidad de analizar los riesgos asociados al almacenamiento de productos inflamables en las refinerías de petróleo. La evaluación de la seguridad tiene en la actualidad una finalidad imprescindible y necesaria en el óptimo funcionamiento de una refinería de petróleo. Ante esta situación, existe el reto y la necesidad de la obtención de nuevos parámetros para mejorar la evaluación de los riesgos, de cara al aumento de seguridad de la propia instalación y también de las personas, ajustada a necesidades de situaciones reales y en base a nuevas opciones que vulneren la integridad de las refinerías de petróleo. Ante esta situación surge mi interés y mi motivación en la elección de este tema como objeto de Trabajo Final de Máster. El principal objetivo de este proyecto es el análisis y evaluación del riesgo que existe en las instalaciones de almacenamiento de productos, con el fin de ofrecer los puntos débiles existentes en cualquier refinería, y qué medidas correctoras pueden ser implantadas para su mitigación o reducción del riesgo asociado a las mismas. Se realizará una evaluación de las siguientes instalaciones: tanque de gasolina TK-701, esfera de propano TK-203, cargador de camiones cisterna TP-45, depósito horizontal de propano TK-723 y esfera de butano TK-208, situadas en la refinería BP de Castelló. Dada la experiencia adquirida como estudiante en prácticas en la refinería, me ha servido para profundizar en este aspecto tan importante en tema de seguridad con el fin de evitar accidentes y la importancia que la propia refinería da a todo este mundo relacionado con buenas praxis para tratar de evitar la ocurrencia de cualquier accidente. Para realizar este estudio se utilizarán métodos generalizados como el análisis funcional de operabilidad (también denominado HAZOP), el análisis de los modos de fallo y efectos (denominado FMEA), y métodos cuantitativos como es el Árbol de fallos y Árbol de sucesos. Se realizará la evaluación de los equipos principales que presenta cada instalación: bombas, sensores de presión, detectores de nivel y temperatura, válvulas de seguridad, drenajes, piping, válvulas de corte, accionamientos, etc. En definitiva, se trata de evaluar cada instalación y proponer modificaciones, tales como la sustitución de funciones de seguridad por otras más fiables o implantación de nuevas, dependiendo de la viabilidad de incorporarlas a cada instalación. Se analizarán las posibilidades, coste, facilidad de implantación y posibilidades entre los fabricantes más comunes en el sector petroquímico de cada función de seguridad, seleccionando las funciones de seguridad disponibles en catálogos comerciales. Aquellos escenarios más peligrosos serán seleccionados para realizar un estudio en profundidad, identificando el riesgo y aplicando medidas correctivas para reducirlo o mitigarlo por completo. Se presentarán las nuevas instalaciones y se calculará el porcentaje de mejora con la incorporación de las nuevas funciones de seguridad y la sustitución de equipos, para determinar el grado de mejora conseguido.

La seguretat és un factor de competitivitat entre les diferents empreses que operen dins de l'activitat de la refinació del petroli. El coneixement del risc que les pròpies empreses tenen davant tot un seguit d'amenaces resulta d'un gran interès de cara a la millora i implantació de mesures de seguretat. Aquest projecte s'ha basat en l'especial interès respecte a l'impacte que en els últims anys s'està realitzant sobre el medi ambient i la necessitat d'analitzar els riscos associats a l'emmagatzematge de productes inflamables en les refineries de petroli. L'avaluació de la seguretat té en l'actualitat una finalitat imprescindible i necessària en l'òptim funcionament d'una refineria de petroli. Davant d'aquesta situació, existeix el repte i la necessitat de l'obtenció de nous paràmetres per millorar l'avaluació dels riscos, de cara a l'augment de seguretat de la pròpia instal·lació i també de les persones, ajustada a necessitats de situacions reals i basant-se en noves opcions que vulnerin la integritat de les refineries de petroli. Davant d'aquesta situació sorgeix el meu interès i la meva motivació en l'elecció d'aquest tema com a objecte de Treball Final de Màster. El principal objectiu d'aquest projecte és l'anàlisi i avaluació de risc que existeix en les instal·lacions d'emmagatzematge de productes, per tal d'oferir els punts febles existents en qualsevol refineria, i quines mesures correctores poden ser implantades per a la seva mitigació o reducció del risc associat a les mateixes. Es realitzarà una avaluació de les següents instal·lacions: tanc de gasolina TK-701, esfera de propà TK-203, carregador de camions cisterna TP-45, dipòsit horitzontal de propà TK-723 i esfera de butà TK-208, situades a la refineria BP de Castelló. Donada l'experiència adquirida com a estudiant en pràctiques a la refineria, m'ha servit per aprofundir en aquest aspecte tan important en tema de seguretat per tal d'evitar accidents i la importància que la pròpia refineria dóna a tot aquest món relacionat amb bones praxis per tractar d'evitar l'ocurrència de qualsevol accident. Per realitzar aquest estudi s'utilitzaran mètodes generalitzats com l'anàlisi funcional d'operabilitat (també anomenat HAZOP), l'anàlisi dels modes de fallada i efectes (denominat FMEA), i mètodes quantitatius com és l'Arbre de fallades i Arbre de successos. Es realitzarà l'avaluació dels equips principals que presenta cada instal·lació: bombes, sensors de pressió, detectors de nivell i temperatura, vàlvules de seguretat, drenatges, piping, vàlvules de tall, accionaments, etc. Es tracta d'avaluar cada instal·lació i proposar modificacions, com és la substitució de funcions de seguretat per altres més fiables o implantació de noves, depenent de la viabilitat d'incorporar-les a cada instal·lació. S'analitzaran les possibilitats, cost, facilitat d'implantació i possibilitats entre els fabricants més comuns en el sector petroquímic de cada funció de seguretat, seleccionant les funcions de seguretat disponibles en catàlegs comercials. Aquells escenaris més perillosos seran seleccionats per realitzar un estudi en profunditat, identificant el risc i aplicant mesures correctives per reduir-lo o mitigar-lo per complet. Es presentaran les noves instal·lacions i es calcularà el percentatge de millora amb la incorporació de les noves funcions de seguretat i la substitució d'equips, per determinar el grau de millora aconseguit.

Safety is a competitive factor among the different companies that operate within the oil refining activity. The knowledge of the risk that companies themselves face in the face of a whole series of threats is of great interest for the improvement and implementation of security measures. This project has been based on the special interest regarding the impact that in recent years is being made on the environment and the need to analyze the risks associated with the storage of flammable products in oil refineries. The safety assessment currently has an essential and necessary purpose in the optimal operation of an oil refinery. Given this situation, there is the challenge and the need to obtain new parameters to improve the risk assessment, in order to increase the safety of the facility itself and also of the people, adjusted to the needs of real situations and based on new options that violate the integrity of oil refineries. Given this situation, my interest and motivation in the choice of this subject as the object of this Project. The main objective of this project is the analysis and evaluation of the risk that exists in the storage facilities of products, in order to offer the existing weak points in any refinery, and what corrective measures can be implemented for mitigation or risk reduction associated with them. An evaluation of the following facilities will be carried out: TK-701 gasoline tank, TK-203 propane sphere, TP-45 tank truck loader, TK-723 horizontal propane tank and TK-208 butane sphere, located in the refinery BP of Castelló. Given the experience acquired as a student in practices at the refinery, it has helped me to deepen this very important aspect in terms of safety in order to avoid accidents and the importance that the refinery itself gives to all this world related to good praxis to treat to avoid the occurrence of any accident. Generalized methods such as functional operability analysis (also called HAZOP), analysis of failure modes and effects (called FMEA), and quantitative methods such as the Fault Tree and Event Tree will be used to perform this study. The evaluation of the main equipment presented by each installation will be carried out: pumps, pressure sensors, level and temperature detectors, safety valves, drains, piping, shut-off valves, drives, etc. In short, it is about evaluating each installation and proposing modifications, such as the replacement of security functions with more reliable ones or the implementation of new ones, depending on the feasibility of incorporating them into each installation. The possibilities, cost, ease of implementation and possibilities among the most common manufacturers in the petrochemical sector of each safety function will be analyzed, selecting the safety functions available in commercial catalogs. Those most dangerous scenarios will be selected for an in-depth study, identifying the risk and applying corrective measures to reduce or mitigate it completely. The new facilities will be presented, and the percentage of improvement will be calculated with the incorporation of the new security functions and the replacement of equipment, to determine the degree of improvement achieved.