Diseño e implementación de un sistema de análisis de riesgo en líneas de piping

Abstract

Esta memoria de título busca diseñar e implementar un sistema de análisis de riesgo mediante tablas y matrices de evaluación para la verificación del cumplimiento de procedimientos y normas técnicas en el diseño, construcción y gestión de materiales en una línea de piping. En forma adicional, se define un procedimiento para la estimación de la confiabilidad estructural en líneas de piping con defectos por corrosión como una forma de complementar la evaluación de riesgos en tramos de tubería. Para el diseño e implementación del sistema de evaluación de riesgos se usa un modelo de indexación mediante el cual se asignan puntajes de riesgo a las variables que determinan la confiabilidad de la unidad, para lo cual se define una escala de puntos de acuerdo a parámetros cualitativos y cuantitativos de los activos analizados. Para esto se propone una metodología para clasificar y agrupar los elementos que componen una línea de piping, lo que permitirá segmentar el sistema en unidades con similares características para aplicar el análisis de riesgos. El sistema de evaluación de riesgos es implementado en un caso ejemplo, del cual es posible constatar la sensibilidad de los resultados respecto a la ponderación efectuada para cada uno de los criterios de evaluación. Además se verifica la efectividad del sistema de evaluación al obtener mayores puntajes de riesgo en aquellas zonas donde la tubería del caso ejemplo falló. Para la estimación de la probabilidad de falla en una tubería con corrosión se evalúa su presión de ruptura de acuerdo a los modelos ASME B31G, ASME B31G Modificado, DNV RP-F101 y Netto (2005). La simulación de confiabilidad estructural se realiza mediante métodos de primer orden (FORM) en el software COMREL, la cual es validada mediante simulación de Monte Carlo con el software MATLAB. Mediante el software COMREL se realiza un análisis de sensibilidad de las variables aleatorias que determinan la confiabilidad de una línea de piping, siendo esta altamente sensible a la profundidad de desperfecto causado por la corrosión. Se elabora un software de confiabilidad estructural mediante la extensión GUI de MATLAB que permite la evaluación de probabilidad de falla, riesgo, frecuencia óptima de inspecciones y probabilidad de detección de desperfectos de corrosión.