Metodología Propuesta para Toma de Decisión de Inspección de Líneas de Flujo de Crudo Basado en Modelos Estadísticos de Criticidad

Introducción

En todas las instalaciones industriales donde existen equipos y sistemas para producción, se hace necesario efectuar inspecciones para mantenerlos en correcto estado de operación y servicio; garantizando con ello, la seguridad y confiabilidad de los mismos. Sin embargo, surge el tema de optimización de recursos para una efectiva labor de mantenimiento e inspección.

Tal es el caso de líneas de manejo de crudo en instalaciones de superficie, que por el gran número de activos no pueden ser inspeccionadas todas al mismo tiempo y es entonces cuando surgen las interrogantes como: Cuales debo inspeccionar primero?, Que pasa si intervengo solo a un grupo y no a las que requieren más rápida atención?, Que técnica es la más efectiva y económica para inspección? De esta manera se hace necesaria una gestión de mantenimiento adecuada a las necesidades de cada activo, la cual debe contemplar un plan adecuado y una correcta aplicación de los recursos económicos, técnicos y humanos, que tendrán como resultado un negocio altamente competitivo y líder en su sector.

Por tal motivo, es conveniente el empleo de una metodología que apalanque a la toma de decisiones con respecto a la inspección de las líneas de flujo, especialmente aquellos donde se presenta un mayor índice de probabilidad de falla, que en caso de ocurrencia de falla generan diferimientos y pérdidas de producción significativos, así como daños al ambiente.

Dentro de las metodologías de Confiabilidad esta el análisis de criticidad el cual es una técnica semi-cuantitativa de cuantificación del riesgo; que permite “jerarquizar componentes o equipos de un sistema, en base a un indicador llamado “criticidad” que es proporcional al riesgo, la cual es la base fundamental para la aplicación de esta metodología.

Marco conceptual

Líneas de Flujo: Se denomina a la tubería que se conecta desde el cabezal de un pozo hasta el múltiple de producción de su correspondiente estación de flujo. Las líneas de flujo son aquellos sistemas que transportan el flujo en forma bifásica, desde los pozos hasta un punto de convergencia denominado múltiple.

Análisis de Criticidad: Es una metodología que permite establecer la jerarquía o prioridades de instalaciones, sistemas, equipos y dispositivos, de acuerdo a una figura de mérito llamado “criticidad”, creando una estructura que facilita la toma de decisiones acertadas y efectivas, direccionado el esfuerzo y los recursos en áreas donde sea más importante o necesario mejorar la confiabilidad operacional basado en la realidad actual.

Metodología de los factores ponderados (puntos): Método semicuantitativo, que busca jerarquizar activos. Se fundamenta en el principio de que la criticidad de un activo dentro de su contexto operacional está definida por el riesgo asociado al mismo. Tiene como principal característica que se debe formular un modelo matemático, partiendo de la expresión de criticidad como el producto de frecuencia de falla por su respectiva consecuencia. Tanto los factores como su ponderación son establecidos por consenso en el Equipo Natural de Trabajo.

Riesgo: El riesgo es un término de naturaleza probabilística, que se define como “egresos o pérdidas probables consecuencia de la probable ocurrencia de un evento no deseado o falla. Matemáticamente el riesgo asociado a una decisión o evento viene dado por la expresión universal:

 R(t)= P(t) x C(t)

Donde:
R(t): Riesgo
P(t): Probabilidad
C(t): Consecuencias

Análisis de Riesgo: Es por excelencia la ciencia para tomar decisiones en Ambientes de incertidumbre. Es un análisis de naturaleza probabilística que permite soportar una decisión con base en la cuantificación y ponderación de la probabilidad de éxito con sus beneficios y la probabilidad de fracaso y sus consecuencias.

Métodos de Análisis de Riesgo: Existen diferentes técnicas para dimensionar el riesgo, todas ellas enmarcadas en tres modalidades: técnicas “cualitativas”, “semi cuantitativas” y cuantitativas. A continuación se describen estas técnicas:

• Técnicas Cualitativas:

Se sustentan en razonamiento de naturaleza cualitativa, en el cual la estimación de la probabilidad de ocurrencia de los eventos (consecuencias) se realiza utilizando una escala relativa donde no se establecen rangos numéricos explícitos.

• Técnicas Semi- Cuantitativas:

Son técnicas “blandas”, de fácil manejo y comprensión, cuya mayor virtud es la de proveer un valor de criticidad, proporcional al riesgo, que permite jerarquizar opciones para tomar una decisión. Provee un indicador, proporcional al riesgo, que se conoce como “criticidad”. El mencionado indicador permite jerarquizar opciones para tomar una decisión, los valores de criticidad no pueden considerarse “valores absolutos” de riesgo y por ende no son los más adecuados para evaluar la tolerabilidad del riesgo.

En los análisis de criticidad se establecen rangos relativos para representar las probabilidades de ocurrencia de eventos y las consecuencias correspondientes, llegándose a establecer una matriz de criticidad o de jerarquización del riesgo.

• Técnicas Cuantitativas:

Las técnicas cuantitativas permiten un dimensionamiento más objetivo del Riesgo, para juzgar sobre bases más sólidas su “TOLERABILIDAD” y gerenciarlo de manera óptima.

Estas técnicas son más complejas que las técnicas cualitativas y semi cuantitativas y por ende requieren mayor tiempo para su implementación. Las técnicas cuantitativas de dimensionamiento del riesgo permiten análisis más detallados y normalmente se realizan en aquellas instalaciones o propuestas que se hayan identificado como de alto riesgo en un análisis cualitativo o semicuantitativo previo.

Consecuencia: Resultado de un evento. Puede existir una o más consecuencias de un evento, las cuales sean expresadas cualitativa o cuantitativamente.

Consecuencia de una Falla: Se define en función a los aspectos que son de mayor importancia para el operador, como el de seguridad, el ambiental y el económico.

Corrosión por CO2: Esta ocasiona deterioros severos en los equipos e instalaciones pertenecientes al área de producción, almacenaje y transporte. Una manera de predecir la corrosividad de un gas está basada en la presión parcial del dióxido de carbono, que se calcula como se muestra a continuación:

La norma NACE MR0175 señala que para presiones parciales de CO2 mayores de 30 psig la corrosión es severa; si éstas oscilan entre 7 y 30 psig se asume corrosión moderada y para presiones parciales de CO2 menores de 7 psig la corrosión es leve. Este principio no es siempre aplicable cuando hay presencia de agua salada, ya que las sales disueltas causan tasas de corrosión que se incrementan considerablemente.

Corrosión agria o corrosión por sulfuro ácido (H2S): El gas H2S disuelto en agua en pequeñas cantidades, puede crear un ambiente sumamente corrosivo. Este tipo de ataque puede ser identificado dada la formación de una capa negra de sulfuro de hierro sobre la superficie metálica, la cual es conocida como corrosión general por H2S. Además de la corrosión general, se pueden presentar otros dos tipos de corrosión por H2S. Estos son:

• Corrosión bajo tensión en presencia de sulfuros (SSCC).
• Agrietamiento inducido por hidrógeno (HIC).

Corrosión por CO2 y H2S: Es importante el efecto del H2S en la corrosión por CO2 y su comportamiento, ya que pueden formarse películas de productos de corrosión en forma competitiva entre sulfuro de hierro (FeS) y carbonato de hierro (FeCO3), lo que puede, en función de la temperatura, concentración del agente corrosivo y presión, acelerar o disminuir la velocidad de corrosión. Por ello se considera importante definir cuál de los mecanismos de corrosión es el predominante, antes de determinar el comportamiento de la velocidad de corrosión en un sistema determinado.

De acuerdo a los resultados obtenidos por Kane, la relación entre las presiones parciales de H2S y CO2 proporciona un indicativo que permitirá determinar el mecanismo de corrosión predominante en el sistema siendo el siguiente:

Percentil: Es una medida de posición no central que nos dice cómo está posicionado un valor respecto al total de una muestra. Los percentiles son los 99 valores que dividen la serie de datos en 100 partes iguales. Los percentiles dan los valores correspondientes al 1%, al 2%… y al 99% de los datos. Por ejemplo: P50 coincide con la mediana.

Crystal Ball ® Profesional: Es una herramienta de pronóstico y análisis de riesgo conformado por tres componentes: Crystal Ball, CB Predictor y OptQuest.

Para el caso de Crystal Ball se basa en la simulación Monte Carlo, el cual es un método no determinístico o estadístico numérico usado para aproximar expresiones matemáticas complejas, una técnica que ofrece grandes aportes a la hora de hablar de cualquier tipo de simulación partiendo de un escenario real.

Metodología

En la Figura N°2 se muestra esquema general de la metodología propuesta:

A continuación de forma más detallada se procede a definir la secuencia metodológica aplicada para definir lista jerarquizada por nivel de riesgo de las líneas a inspeccionar.

Definición de alcance y sistemas a estudiar

El objetivo de esta fase es definir los límites del sistema a evaluar, al cual se le determinará el Índice de probabilidad de falla y sus consecuencias, aplicándose a cada línea activa (clasificadas como categoría 1) evaluadas desde el bloque de anclaje, válvulas multipuerto, hasta los múltiples de Campo o Estaciones de Flujo pertenecientes a la Unidad de Producción (UP).

Recolección y tratamiento de la información

El objetivo de esta fase es obtener la mayor información histórica de las líneas a las cuales se les hará el estudio. Se requiere contar como mínimo de la siguiente información para realizar el análisis:

• Tipo de Instalación: clasificación de sistemas y sub-sistemas.
• Ubicación (área geográfica, región, topografía de la línea) y tiempo en servicio.
• Filosofía de operación, condiciones de operación, características del fluido: Producción manejada, tipo de crudo (BNPD),RGP,%AYS, °API, presión y temperatura de línea.
• Diagramas de Flujo de Proceso (DFP).-Registros disponibles de eventos no deseados o fallas presentadas.
• Frecuencia de ocurrencia de las fallas y el tiempo fuera de servicio hasta restituir su función, su impacto, mecanismos de deterioro más recurrentes.-Actividades de inspección, sistemas de mitigación disponibles (sistemas de protección catódica, tipo de revestimiento, sistemas de tratamiento anticorrosivo, condición de resistividad de los suelos, interferencias eléctricas, entre otros).
• Registros de los impactos en producción (% perdida de producción debido a la falla del elemento, equipo, sistema o instalación en estudio, producción diferida y costos relacionados).
• Registros de los impactos en la seguridad de los procesos y el ambiente.

Cobrando gran valor para esta etapa la previa consolidación de un equipo de trabajo por cada una de las especialidades: operaciones, procesos, corrosión, estáticos, mantenimiento, Seguridad, ambiente y confiabilidad; quienes deben suministrar y/o validar cada uno de los datos.

En cuanto al tratamiento de la información se debe clasificar y estudiar las condiciones principales que afectan la integridad mecánica de cada línea de flujo, para luego de forma global establecer premisas adaptadas a cada realidad de las distintas Unidades de Producción; es decir, se debe identificar las condiciones de mayor incidencia en la integridad mecánica de las cuales existiese información disponible. Se enfatiza que la calidad de la información es de gran importancia para que los resultados tengan mayor veracidad.

Definición de matriz para análisis de criticidad usando la metodología de los factores ponderados (puntos)

Esta fase consiste en establecer un sistema de puntos para valorar la condición de riesgo probable de cada línea; la cual dará como resultado una matriz.

Este es un parámetro que permite estimar la condición de riesgo de las instalaciones, sistemas, equipos y dispositivos (ISED´S) basado en el cálculo de un índice de probabilidad de falla (IPF) multiplicado por las consecuencias que genera la ocurrencia de un evento no deseado. La fórmula detallada para el cálculo de muestra a continuación:

Jerarquización por nivel de Riesgo Referencial (JNRR) = IPF x [(Nivel de Producción x % Impacto Producción x Tiempo Promedio Fuera de Servicio) + Costos Reparación + Impacto en Seguridad + Impacto Ambiental.

Índice de probabilidad de falla (IPF): es llamado así en sustitución de la variable frecuencia de falla ya que se trabaja sobre la sumatoria de los factores que afectan la condición de integridad mecánica.

Se aplica la técnica de análisis semi-cuantitativo del riesgo, en función de la información recopilada y previamente analizada por el equipo de trabajo, la cual para esta etapa ya se debe conocer las características de cada unidad de producción y los factores que afectan la integridad mecánica de cada línea, lo cual facilita la toma de decisión para la elaboración de la matriz, principalmente en la clasificación y definición de puntajes de las variables consideradas en el cálculo del índice de probabilidad de falla, las cuales serán detalladas más adelante, a continuación los pasos a seguir para definir la matriz:

1) En función de las características y antecedentes del sistema se define la matriz de puntos por opinión de expertos quienes seleccionan y realizan la ponderación de cada variable. Por ejemplo: las variables de integridad mecánica se revisan con personal de Inspección de Equipos Estáticos y las de corrosión o mecanismos de degradación con el personal de Control de Corrosión y/o Ingeniería de Corrosión y Materiales, asignando en conjunto y como equipo multidisciplinario el peso correspondiente a cada variable evaluada.

2) Con la finalidad de minimizar posibles errores en la toma de decisiones subjetivas de la parte 1, luego de consolidada la información con datos históricos y confiables de por los menos dos años, se realiza análisis estadístico de sensibilidad para identificar los parámetros que afectan más los resultados, principalmente en el índice de probabilidad de falla en una misma línea de flujo, lo que permite validar si los puntajes asignados a cada una de las variables consideras en el IPF, se corresponden con la influencia sobre el resultado final de IPF y sus consecuencias, prevaleciendo la premisa de dar mayor puntaje a aquellos factores de mayor incidencia para proceder a elaborar matriz de puntos por cada campo de explotación, considerándose tres escenarios: optimista, pesimista y moderado (actual).

Los valores de probabilidad de falla y consecuencia de la falla de cada línea son expresados en una matriz, diseñada con base en el comportamiento estadístico y características de las líneas, estableciéndose los siguientes niveles: el color rojo es el nivel o zona de Alto nivel l de riesgo referencial = A; color amarillo es el nivel o zona de nivel de riesgo medio referencial = M y el color verde es el nivel o zona de Bajo nivel de Riesgo referencial = B. A continuación se muestra dicha matriz:

Variables consideradas en el indice de probabilidad de falla

Es importante resaltar que en la metodología propuesta la asignación de puntajes es particular para cada unidad de producción (UP) ya que la puntuación de cada variable dependerá de las características particulares y antecedentes de mecanismos de falla de la UP. A continuación se indican cada una de las variables sugeridas a ser consideradas para el cálculo de IPF y sus premisas:

1.- Falla: Es la terminación de la habilidad de un sistema, equipo o parte, para realizar una función requerida (ISO14224).Se considera dos condiciones: si presentó fallas durante el período evaluado se asigna el puntaje máximo de lo contrario se clasifica cero (o).

2.- Porcentaje de agua y sedimentos (%AyS): El contenido de agua y sedimentos en el crudo es importante porque puede producir corrosión en equipos. (COVENIN 2683-90). Adicionalmente tiene un gran efecto en la temperatura de crudo debido a la capacidad calorífica del agua. Se recomienda que mientras más elevada sea la cantidad de agua mayor sea puntaje asignado.

3.- Tendencia Corrosiva: Se debe realizar estudio de tendencias corrosivas con las ecuaciones de Kane, para estimar de forma cualitativa el mecanismo de corrosión y su severidad, a fin de identificar si la línea es afectada por H2S o por CO2. En caso de ser por CO2, si la tendencia de corrosión interna es leve, moderada o severa. Para H2S se estable como premisa asignar el mismo puntaje que se le asignará a corrosión severa, en vista de que este tipo de corrosión afecta rápidamente la integridad de la línea (Riesgo por picadura).

4.- Condición de deterioro del Revestimiento: Esta condición es determinada por la edad o tiempo de operación de la línea (fecha de instalación, tomando en cuanto últimos reemplazos) con respecto a la diferencia de temperatura del revestimiento; se asume que, si el revestimiento es inadecuado y la línea de flujo tiene tiempo operando de esta forma aumenta su probabilidad de falla. Adicional en los casos donde se desconoce el tipo de revestimiento, se considera con mayor incertidumbre y se debe asignar el mayor puntaje.

5.- Temperatura de Revestimiento: Se basa en la diferencia de la temperatura de la línea y la temperatura máxima que soporta el revestimiento que posee la línea. Mientras más negativa es la diferencia de temperaturas se considera que el revestimiento es adecuado y presenta mejores condiciones de operación. Como premisa se sugiere que si no se conoce el tipo de revestimiento se tome la menor temperatura de la tabla de revestimiento evaluados y aprobados por el personal de Corrosión, es decir el caso pesimista.

6.- Sistema de protección catódica: Como el sistema de protección catódica es una medida de control de corrosión externa se fijan tres opciones para esta variable, se considera que si no funciona el sistema de protección catódica la puntuación es máxima, si está activo pero no fueron instaladas las empacaduras aislantes el puntaje es la mitad de aquel de nido como el máximo y si está operativo de manera efectiva el puntaje es cero.

7.- Empacaduras Aislante: Estas son colocadas en las líneas para evitar fugas de carga. Igualmente cuando la tubería aflora a la superficie o se interconecta con alguna instalación superficial, se debe colocar empacaduras aislantes para evitar escapes de corriente de protección no necesarias en instalaciones aéreas, es decir si no están instaladas afecta la efectividad del sistema de protección catódica. Se asigna el mayor puntaje en caso de no estar instaladas.

8.- Estudios de Resistividad de Suelo: Es el parámetro más importante para conocer el nivel de corrosividad de un suelo, ya que está directamente relacionado con el contenido total de sales disueltas y la velocidad de corrosión está ligada a la resistividad del terreno, se sugiere se establezcan puntajes dependiendo del valor en [ x cm] y su grado de agresividad y considerar tres condiciones, si presenta evaluaciones de resistividad, su grado severidad y si no se tienen evaluaciones actualizadas será asignado el mayor puntaje correspondiente a la variable.

9.- Inspección de Equipos Estáticos: Contempla los estudios e inspecciones efectuadas a las líneas con la finalidad de conocer la integridad mecánica de la misma, permitiendo tomar acciones preventivas y así minimizar la ocurrencia de fallas. Asumiendo que si no se dispone del estudio, no se conocen las condiciones de la tubería y el riesgo es mayor, para este caso se asigna una puntuación máxima, ahora, si existen inspección actualizadas dentro del periodo de estudio la puntuación será cero (0).

10.- Edad de la línea: Se considera el tiempo desde que inicio el pozo (tendido original) o desde cuando se realizan reemplazos que superen el 40% del total de la longitud. Este parámetro es con la finalidad de tomar en cuenta la condición de deterioro natural del revestimiento, a mayor tiempo mayor valor asignado.

11.- Combinación de la edad con la presión: Se basa en la relación que existe entre estos factores, mientras más años de servicio tenga la línea y maneje mayores valores de presión se asume que la probabilidad de falla incrementa. Dependiendo de los rangos a considerar en edad y nivele de presión (bajo, medio y alto) a mayor edad y nivel de presión mayor será el puntaje asignado.

12.- Topografía de la línea: Para evaluar esta variable es necesario tener los planos de construcción de la línea y se deben evaluar puntos de acumulación de líquido de la línea, comúnmente llamados chinchorros, así como pases de ríos, los cuales incrementan el puntaje máximo.

13.- Puntos de interferencia eléctrica: Cuando una corriente parásita penetra en una estructura metálica enterrada, (otra tubería o cable eléctrico), ésta circula por ella y en algún punto retorna al terreno, produciendo en dicha estructura lo que se conoce como interferencia eléctrica. El punto de entrada de la corriente recibirá una protección catódica que puede ser parcial o total, pero el punto de salida sufrirá daños localizados por electrólisis del material, como premisa sugerida se fijan dos condiciones, si tiene interferencias la puntuación es mayor y si no tiene la puntuación es cero (0).

14.- pH: En lo que se re ere a la acidez, los suelos muy ácidos (pH <5.5) pueden motivar una rápida corrosión del metal desnudo, y la agresividad del suelo aumenta con el incremento de la acidez (disminución del pH), se sugiere que cuando sea menor el valor de pH más alto sea el puntaje asignado.

Consecuencias

A continuación se presentan los parámetros usados para el cálculo de consecuencias y sus premisas:

• Nivel de producción: Esta directamente asociado con la cantidad de crudo que transporta la línea de transferencia.

• Impacto en producción: consiste en el porcentaje de producción que se ve afectada cuando ocurren fallas en el sistema estudiado.

• Tiempo promedio fuera de servicio (TPFS): Este mide la efectividad en restituir la unidad a condiciones óptimas de operabilidad una vez que la unidad queda fuera de servicio por una falla, dentro de un tiempo considerado para el estudio.

• Costo de reparación: Debe incluir todos los costos que se incurren para corregir las fallas, como labor, materiales y transporte, es importante consultar con personal de planificación y/o en sistemas de gestión para manejar valores actualizados y adecuadas a la UP.

• Impacto en la seguridad personal: Representa la posibilidad de que sucedan eventos no deseados que ocasione lesiones, heridas o fatalidades del personal. Este parámetro debe ser indicado por el personal de seguridad que conforme el equipo de trabajo.

• Impacto Ambiental: Representa la posibilidad de que sucedan eventos no deseados que ocasione la violación de cualquier regulación ambiental.

Calculo de jerarquización por nivel de riesgo referencia

Este cálculo se realiza para cada línea de flujo, partiendo de que el mayor valor numérico de Consecuencia e IPF, corresponde a un mayor nivel de riesgo. Se determina multiplicando el índice de probabilidad por las consecuencias de la misma, para luego emitir la Matriz por Nivel referencial de Riesgo.

Lista propuesta de lineas a inspeccionar

Luego de definida la Matriz por Nivel de Riesgo referencial se somete a revisión y validación por el equipo de trabajo principalmente custodios del área, para luego proceder en función de los resultados a emitir lista jerarquizada de líneas a inspeccionar, partiendo de aquellas clasificadas en el estudio con Nivel referencial de Riesgo alto y así sucesivamente en forma descendente, donde se considera disponibilidad de contratos, presupuesto, entre otros.

Caso de aplicación

A continuación se describe la aplicación de la metodología anteriormente expuesta:

Premisas: Por cada unidad de exploración son evaluadas al menos 50 líneas, sin embargo a modo de ejemplo se mostrará el estudio realizado a 10 líneas de un Campo A, donde se dispone de datos históricos del año 2012-2014.

1.- Recopilación y tratamiento de la información:

Los datos son extraídos del sistema corporativo de información de la empresa, donde se visualiza últimas pruebas de pozo, características del crudo, años de servicio, así como informes de inspección y/o reemplazo los cuales indican el tipo de revestimiento, histórico de reparaciones, longitud, planos, entre otros.

La Plantilla generada para la consolidación, generación de base de datos y aplicación de la metodología se muestra a continuación:

Ahora bien por disponer de datos históricos de tres años, se procede a realizar una base de datos por cada línea evaluada, seleccionando principalmente aquellas líneas que se han mantenido activas y fluyendo el mismo pozo, a fin de identificar a través de simulaciones Montecarlo las variables que en el tiempo han incidido mayormente en el IPF y las consecuencias.

2.- Definición de Matriz para Análisis de Criticidad usando la metodología de los Puntos:

Determinación de la Distribución Probabilística de IPF de las líneas de Flujo:

Se usa el programa Crystal Ball por el Test de Kolmogorow-Smirnog, a fin de identificar las distribuciones probabilística del índice de probabilidad de falla, que mejor represente el conjunto de variables que intervienen en el IPF, los cuales son evaluados de forma conjunta para cada una de las líneas.

Para proceder a la asignación de puntajes fue realizado un análisis de sensibilidad a cada una de las líneas evaluadas, donde se pudo identificar que la variables de mayor impacto en el resultado son: condiciones operacionales, las relaciones de edad + temperatura, edad + revestimiento, Producción y %AyS este último por lo variabilidad del dato.

Distribución probabilística del IPF al realizar simulación se determinó que la distribución que mejor se ajusta para el IPF de las 10 líneas evaluada es Weibull, con una media de 3,87, un valor de forma 2,90 y de escala 3,20.

Determinación de consecuencias:

Las principales consecuencias de falla de las líneas de flujo son: Nivel de producción, impacto de producción, tiempo de reparación, costos de reparación (por reemplazo de tramos que presentan falla), impacto ambiental y seguridad.

Para determinar el porcentaje de pérdidas de producción se identifica en la base de datos consolidada el tiempo promedio fuera de servicio de la línea en caso de fallas, además se debe considerar si dispone flexibilidad operacional, esto partiendo del hecho de que si una línea asociada a un pozo de doble sarta falla, el mismo pudiera ser manejado momentáneamente por la otra sarta. En aquellas líneas de sarta única la pérdida de producción en caso de falla es total. Sin embargo para el caso de estudio el porcentaje de diferimiento de producción es calculado con la distribución del tiempo promedio fuera de servicio por el nivel de producción y la distribución del costo de crudo en los años 2011,2012 y 2013.

La distribución probabilística para el tiempo promedio fuera de servicio es de tipo log normal con una media de 13.59 y una desviación estándar 13,15.

Para el precio de crudo fueron tomados del sistema de la empresa, considerando tres años. El cual resultó en una distribución triangular con un mínimo de 98,86; máximo de 115,94 y una media (µ) 105,4.

El resto de los valores de consecuencias son tomados a través de la opinión de expertos y su distribución probabilística es de tipo triangular resultando con un valor máximo de 145,44 un mínimo de 29,63.

Luego de revisado y asignado puntajes la matriz queda definida como se muestra a continuación:

Cálculo de Jerarquización por Nivel de Riesgo Referencial:

Para determinar el valor de Nivel de riesgo referencial se aplica por cada línea la siguiente ecuación:

Jerarquización por nivel de Riesgo Referencial (JNRR) = IPF x [(Nivel de Producción x % Impacto Producción x Tiempo Promedio Fuera de Servicio)+Costos Reparación.+ Impacto en Seguridad +Impacto Ambiental

Este paso ya fue realizado en los puntos 2.1 y 2.2. Para la evaluación de los escenarios fueron tomados por los percentiles: P90 (caso pesimista), media (µ) caso probable, P10 (caso optimista).

Elaboración de la matriz de Criticidad por nivel de riesgo referencial:

Se utiliza una matriz de 5×5, en un eje se representa el IPF y en otro los impactos o consecuencias en los cuales incurrirá la línea de flujo si ocurre una falla. Los rangos para la elaboración de la matriz son ajustados en función del valor máximo obtenido o en caso de querer medirse en función de objetivos de producción, se puede fijar en base a Plan estratégico de producción de nido para cada UP. A continuación se muestra el resultado de la matriz para el caso moderado:

Lista propuesta de líneas a inspeccionar:

Luego de revisada y validada la matriz con el equipo de trabajo, se procede a la revisión de disponibilidad presupuestaria y contratos para inspección a fin de elaborar el plan a corto, mediano y largo:

Conclusiones

1.- La metodología propuesta es una estrategia de trabajo para generar periódicamente propuestas de listas de líneas a inspección en las diferentes Unidades de Producción.

2.- Contempla la evaluación de variables críticas en el área de integridad mecánica (tendencias corrosivas, revestimiento, sistemas de protección, entre otros) y operacionales (presiones, tiempo de instalación, %AyS, Temperatura, %H2S, %CO2).

3.- Permite aplicar la ruta de inspección de los planes de mantenimiento predictivo y preventivo en función de la Criticidad de los activos (Alta, media y baja).

Beneficios

• Dependiendo del contexto operacional la metodología puede ser aplicada en equipos, sistemas administrativos, instalaciones, entre otros.
• Permite obtener una clasificación de los activos por su nivel de criticidad (Alta, Media y Baja).
• Facilita las rutas para la implantación de un programa de inspección, dado que la lista jerarquizada permite definir los activos donde hay que centralizar las actividades y ayuda en los criterios de selección de los intervalos y tipo de inspección requerida.
• Permite establecer la prioridad para la programación y ejecución de órdenes de trabajo.

Autores:

Mónica Pino Alfonso
Ing. Químico, Universidad de Oriente (2003)
Erich Salazar
Ing. Químico, Universidad de los Andes (2002)
Dudney Bolívar
Ing. Industrial, Universidad Santiago Mariño (2002)