Nueva Edición del Estándar API RP 581. Abril 2016.Inspección Basada en Riesgo.


INTRODUCCIÓN

En Abril de este año 2016 es difundida la 3era edición de estándar API RP 581 Risk-based Inspection Methodology y su compañera la API RP 580 Risk-based Inspection, conocida también como la filosofía de la metodología de Inspección Basada en Riesgo (IBR), la misma es difundida en su 3ra Edición en Febrero del 2016.


Respecto de este importante estándar que tiene ya 23 años desde que se inició su desarrollo, todavía existe muchos profesionales de la ingeniería buscando respuestas algunas preguntas importantes, a continuación menciono algunas de ellas:

  • ¿Por qué nace este estándar?

  • ¿ Para que es útil?

  • ¿ Realmente es necesaria su aplicación para ser eficiente en la gestión de Integridad del equipo estático?

  • ¿Cual es su fortaleza?

  • ¿Cuál es su debilidad?

  • ¿Existe alguna experiencia en cuanto a sus resultados?

  • ¿Que hemos aprendido y que debemos mejorar para asegurar el éxito en la implementación de este importante estándar?

Pretendo con este articulo construido con mi experiencia en la materia, traer al debate y el intercambio de conocimiento entre todos los lectores y pido su ayuda para que en conjunto respondamos desde nuestra experiencia individual estas y cualquier otra duda que permita ayudar o facilitar el proceso de implementación, que en lo personal considero es el tendón de Aquiles de esta importante metodología de confiabilidad.


MIREMOS EL PASADO

Cuando analizamos el comportamiento de accidentes importantes con niveles de consecuencias consideradas catastróficas antes de la década de los 2000, podemos observar en la gráfica que se muestra a continuación que a partir de los años 50 se observa un incremento en el numero de accidentes catastróficos asociados a explosiones al igual que el numero de muertes asociadas a cada accidente.



Cuando se analizaron las causas asociadas puede apreciarse que aproximadamente el 30% de las fallas fueron originadas por defectos o discontinuidades mecánicas de los equipos.


Por otro lado apoyandome en lo establecido en la Normativa ASME PCC-3 , Cerca del 50% de las causas de fallas de un equipo estático pueden ser detectadas a tiempo por actividades de inspección (41% de Fallas Mecánicas mas una porción de desconocidas).



Debido a lo anteriormente expuesto se hace evidente en la decada de los 90 la necesidad de definir una estrategia que sustituya la politica de mantenimiento del equipo estático más usada para ese entonces que era la basada en frecuencia y debido al comportamiento de los accidentes asociados a explosiones era imperante definir una nueva Filososfia de mantenimienmto basada en condición que permitiera evaluar dos aspectos claves en la Gestión de los Activos físicos, la probabilidad de falla y el impacto económico de las mismas o consecuencias a fin de redireccionar los recursos de mantenimiento hacia donde mas se necesitaban. También es importante indicar el avance o desarrollo tecnológico que han sufrido las técnicas de ensayos no destructivos en los últimos 30 años potenciando esto la filosofía de mantenimiento basada en condición para mantener el equipo estático.


En este sentido en Mayo de 1993, el Instituto Americano del Petróleo Inicia el proyecto para desarrollar las normativas API 580 y 581, este proyecto fué patrocinado por la misma industria petrolera a nivel mundial y se involucraron en él empresas como: Amoco; ARCO; Ashland; BP; Chevron; CITGO; Conoco; Dow Chemical; DNO Heather; DSM Services; Equistar Exxon; Fina; Koch; Marathon; Mobil; Petro-Canadá; Phillips; Saudi Aramco; Shell; Sun; Texaco; y UNOCAL.


En este sentido en Octubre 2000 se publica la 1ra Edición API Pub 581 y en Mayo 2002 se emite la 1ra edición API RP 580. Con una característica fundamentada en el desarrollo de tres niveles de riesgo bien marcados Cualitativo, Semi Cuantitativo y Cuantitativo.

En Septiembre 2008 se liberó la 2da edición de la API RP 581 con cambios significativos de su versión original y en Noviembre del 2009 se emite la API RP 580 en su 2da Edición cambiando su estatus de Publicación a Practica Recomendada. Esta nueva edición del API RP 581 elimina el anexo A, asociado al análisis cualitativo de riesgo y se fundamenta en el análisis cuantitativo como única herramienta valida para generar planes de inspección confiables y acordes al nivel de riesgo de cada equipo.

En Febrero y Abril 2016 es emitida la 3ra edición de ambas practicas recomendadas API 580/581 respectivamente, la tendencia de esta nueva edición es profundizar en el análisis cuantitativo de los factores de daños requerido para calcular la probabilidad de falla.

A mi entender las fortalezas y los principales beneficios que aporta a la Gestión de activos físico la metodología IBR son los siguientes:

  • Considero que el principal beneficio es disminuir la probabilidad de ocurrencia de una falla catastrófica de un equipo crítico.

  • La metodologia permite modelar el comportamiento futuro del deterioro de los equipos.

  • Permite direccionar los recursos de mantenimiento hacia los equipos que mas lo necesitan e impactan al negocio.

  • Permite una reducción apreciable de los puntos de monitoreo de condición de los equipos.

  • Optimizar el proceso de planeación de las campañas de inspección

  • Reduce el costo de inspecciones a lo largo de la vida del activo.

  • Se alcanzan reducciones significativas de costos asociados al alcance de las paradas de planta programadas:Mediante el análisis de riesgo se pueden lograr reducción de hasta un 80% del número de equipos a intervenir y con ello lograr la extensión de los intervalos entre paradas de plantas.

  • Aporta elementos importantes en cuanto a la condicion de los componentes estáticos analizados que permiten una reducción importante del tiempo de duración de la parada de planta y con ellos mejorar la rentabilidad del negocio.


MIREMOS EL PRESENTE


Después de 16 años de experiencia en la aplicación en campo de esta normativa la 3ra emisión de API RP 581 incorpora nuevos elementos respecto de la versión anterior, según mi criterio los mas importantes son:


En cuanto a la categoría de probabilidad de falla:

  • Se conectaron los 5 rangos con la probabilidad de falla cuantitativa calculada, esto no existía en la version anterior y al mismo tiempo se definió que los factores de daños pueden tomar valores menores a 1.

  • A nivel de calculo de factores de daño los cambios mas relevantes fueron en los factores de Daño de Adelgazamiento y Daños externos en aceros al carbono, donde se calcula ahora de una manera cuantitativa el factor (Art) y no por medio de tablas, utilizando para ello la teoría de confiabilidad estructural.

  • Se aplica una distribución estadística a la velocidad de corrosión por adelgazamiento, para medir la variabilidad de la velocidad de corrosión real respecto a la velocidad de corrosión asignada. Esta incertidumbre es compensada en el análisis tomando en cuenta el número y la eficacia de las técnicas de inspección utilizadas y la supervisión en línea que se ha realizado del proceso de Inspección.

  • El cálculo del factor de daño se actualiza en base a una mayor confianza en la velocidad de corrosión medida, utilizando el Teorema de Bayes y un mejor conocimiento de la condición de componente.

  • El cálculo de la probabilidad de falla se basa en la probabilidad de que se presenten tres escenarios de daño:Escenario de daño 1: el daño no es peor de lo esperado.

  • Escenario de daño 2: el daño es algo peor de lo esperado.

  • Escenario de daño 3: el daño es considerablemente peor de lo esperado.


En cuanto a la categoria de Consecuencias de falla:


  • No se visualizaron cambios relevantes en esta nueva edición, el cálculo de consecuencias es básicamente un método para evaluar las consecuencias asociadas a fugas Tóxicas o Inflamables para un número limitado de fluidos de referencia.

  • En el nivel 1 de consecuencias se considera que las mayores consecuencias estarán asociados a “pool fire” para líquidos y “vapor cloud explosions” (VCE´s) para gases.

  • Este nivel 1 de análisis es un método simplificado para estimar el área de consecuencia de una fuga peligrosa. Las únicas entradas requeridas por el modelo son las características básicas del fluido (Punto de Ebullición, Densidad del Fluido, Temperatura de Auto ignición, Fase, Peso Molecular) y condiciones de funcionamiento.

  • El nivel 1 de análisis de consecuencias es el mas utilizado en la industria debido a su adaptación y simplificación.

En cuanto al Calculo de Riesgo:

La nueva edición trae dos cambios fundamentales:

  • La incorporación de los conceptos de ISO Riesgo como elemntos de apoyo en la definición de criterios de tolerancia al riesgo.

  • La nueva edición del API RP 581 define varios “límites tolerables” para un programa de inspección basada en riesgo: Un “límite tolerable” se define como el máximo nivel de aceptable para tener una operación continua sin requerir alguna acción de mitigación. Una vez se alcance o se exceda éste “límite tolerable”, debe ejecutarse una actividad de mitigación.

  1. Riesgo tolerable: Nivel de aceptación del riesgo que permite ejecutar un programa de inspección.

  2. Probabilidad de falla tolerable: Frecuencia de falla o fuga (cantidad/año) que se considera no aceptable y que permite ejecutar un programa de inspección.

  3. Factor de daño tolerable: Estado de daño que refleja un factor de frecuencia de falla no aceptable mayor que el genérico, y permite ejecutar un programa de inspección.

MIREMOS EL FUTURO


El siguiente gráfico muestra la evolución de los accidentes desde el año 1916 hasta el año 2001 donde puede apreciarse que en la década de los años 2000 se observa un incremento de accidentes asociados a explosiones , según los análisis se debe a dos factores, el primero es el incremento de la actividad industrial y el segundo es que hay mayor registro de data histórica en la actualidad de accidentes.


Sin embargo quiero aprovechar la gráfica anteriormente mostrada para utilizarla en el análisis y hacerme la siguiente pregunta. ¿Realmente la implementación de la normativa API RP 580 & API RP 581 ha sido exitosa?


En lo personal y en función de mi experiencia en la aplicación del estándar considero que el mismo es la manera más eficiente y mas rentable para el mantenimiento del equipo estático, sin embargo considero que su debilidad o tendón de Aquiles es asegurar una eficiente implementación después de su aplicación y puesta en marcha de sus resultados, según mi experiencia en un porcentaje muy alto de las empresas donde se ha aplicado los resultados no han sido implementados, generalmente debido a que no se han efectuado los cambios organizacionales que se requieren, en función de ello quiero compartir con los lectores de este articulo y a mi manera de entender las cosas, cuales han sido las barreras que actualmente enfrenta la implementación de la metodología Inspección Basada en Riesgo a fin de asegurar el éxito de la misma en el futuro.


Errores típicos en la implementación de una gestión de mantenimiento basada en riesgo:

  • Aplicar la Gestión de Riesgo para estar a la moda

  • Pensar que la Gestión de Riesgo es para ahorrar presupuesto

  • Poca participación del Equipo Natural de Trabajo / Falta de seguimiento

  • Indefinición de criterios para el establecimiento de limites de tolerancia al riesgo

  • Cálculo inadecuado de las velocidades de deterioro

  • Omisión del paso de identificación de mecanismos de deterioro para implementar la metodología IBR

  • Uso de información no actualizada (P&ID´s)

  • Uso de niveles de riesgo cualitativos o semicuantatitavos para la generación de planes e inspección basadas en riesgo

  • Contratos con especificaciones técnicas ambiguas y desactualizados

Barreras conocidas para implantar una gestión de mantenimiento basada en riesgo:

  • Limitado apoyo gerencial y cultura de resultados a corto plazo

  • Limitaciones / Fallas en la comunicación organizacional

  • No existen especificaciones técnicas claras a nivel de contratos y las que existen no están alineadas a los requerimientos de la metodología.

  • No existe una Metodologia para la conformación de la base de datos de equipos

  • Personal responsable no capacitado así como contratistas de inspección descatolizados en base a la utilización del estándar API RP 581.

  • No se llevan indicadores de gestión para seguimiento tanto del cumplimiento del plan de inspección recomendado así como seguimiento a los indicadores de riesgo ausente.

  • No se cuenta documentados y actualizados los procedimientos de las actividades de Mantenimiento

  • Contratistas no alineadas a la filosofía de Gestión de Riesgo

  • No existe una política de inspección en Marcha establecida en la organización

  • No existe una cultura de cierre el ciclos de inspección que permita efectuar el proceso de retroalimentación del riesgo y con ello construir certidumbre en cuanto a la condición del universo de equipos estáticos de la planta.

Estrategias para asegurar el éxito de una gestión de mantenimiento basada en riesgo

  • Capacitación del personal propio y contratado en la metodología IBR según lo establecido por API RP 581.

  • Roles y responsabilidades claros (Impulsar el trabajo en equipo)

  • Fomentar la cultura de una gestión basada en riesgo

  • Desarrollo o actualización de procedimientos organizacionales

  • Establecer la inspección en marcha como política de mantenimiento del equipo estático de la organización

  • Involucrar y capacitar a los contratistas o terceros en el uso de la metodologia de IBR

  • Actualizar las especificaciones técnicas de los contratos de inspección y mantenimiento alineandolos a lo establecido en la Normativa API RP 580 y 581

  • Implementar la Metodología de gestión basada en riesgo desde la etapa de diseño de los equipos.

  • Implementar indicadores de desempeño asociados a la Gestión Riesgo

Aspiro con este pequeño artículo, servir de guía para que otras personas puedan iniciar el camino de construcción de su propia experiencia sobre todo las nuevas generaciones de profesionales, solo pido me retroalimente a fin de que podamos hacer que juntos el conocimiento en esta materia evolucione y se fortalezca.


En este link mi propuesta del modelo de implementación de las 3P´s (Personas, Presión, Paciencia)

https://www.linkedin.com/pulse/como-asegurar-el-éxito-en-proceso-de-implementación-robinson-josé?trk=mp-author-card


Cualquier duda o comentario, puedes contactarme por medio de mi correo personal: robinson.medina@gmail.com.


Una de las pocas cosas que crece cuando se comparte es el conocimiento, compártelo con todos aquellos que creas le pueda ser de utilidad.


Robinson Medina, Consultor Sénior en Gestión de Activos, Confiabilidad e Integridad Mecánica.


REFERENCIAS

  • ASME PCC 3. Inspection Planning Using Risk-Based Methods . Año 2007

  • RECOMMENDED PRACTICE DNV-RP-G101 . RISK BASED INSPECTION OF OFFSHORE TOPSIDES STATIC MECHANICAL EQUIPMENT .JANUARY 2002

  • Risk-based Inspection Methodology .API RECOMMENDED PRACTICE 581 THIRD EDITION, APRIL 2016

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