LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.
ISSN en línea: 2789-3855, julio, 2023, Volumen IV, Número 2 p 3804.
DOI: https://doi.org/10.56712/latam.v4i2.871
Análisis e identificación de riesgos de operabilidad en
procesos críticos de servicios petroleros, mediante la
aplicación de la metodología HAZOP, en la industria
ecuatoriana
Analysis and identification of operability risks in critical processes of
oil services, through the application of the HAZOP methodology, in the
ecuadorian industry
Jose David Barros Enriquez
jbarros@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-2165-4065
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
Quevedo – Ecuador
Angel Moises Avemañay Morocho
aavemanaym@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-3233-9730
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
Quevedo – Ecuador
Milton Ivan Villafuerte Lopez
mvillafuerte@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-2848-6877
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
Quevedo – Ecuador
Diego Javier Punina Guerrero
dpuninag2@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-2848-6877
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
Quevedo – Ecuador
Edgar Gabriel Valencia Rodriguez
evalencia@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-3822-7924
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
Quevedo – Ecuador
Artículo recibido: 06 de julio de 2023. Aceptado para publicación: 24 de julio de 2023.
Conflictos de Interés: Ninguno que declarar.
Resumen
La presente investigación refiere a la realización de un estudio de Análisis e Identificación de
Riesgos de Operabilidad en Procesos Críticos de Servicios Petroleros, Mediante la Aplicación de
la Metodología HAZOP, con la finalidad de reducir o mitigar los riesgos de procesos, que afecten
la Salud Física y Psicológica del Trabajador, Medio Ambiente y la Instalación industrial. La
investigación inicia con la recopilación de estudios similares, los cuales mencionan que los
accidentes en una instalación industrial química y en procedimientos riesgosos, se pueden dar
por tres factores: falla mecánica, falla humana y eventos externos. Base que permitió realizar la
indagación de la metodología HAZOP y su aplicación; así como también, la investigación de las
normas nacionales e internacionales referentes a la gestión de riesgos de procesos.
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ISSN en línea: 2789-3855, julio, 2023, Volumen IV, Número 2 p 3805.
Posteriormente se aplicó la Metodología HAZOP que consistió en: determinar un área de estudio,
seleccionar el equipo de trabajo multidisciplinario, dividir el área en cuantos nodos sean
necesarios y aplicar las palabras guías pertinentes, que mediante la generación de ideas y la
discusión propositiva identifique los posibles escenarios de accidentes. Luego evaluar y
determinar si el riesgo es aceptable, caso contrario proponer las acciones correctivas que
permitan controlar y mitigar el riesgo. (Severi et al., 2022) Finalmente, la investigación determinó
que el 75% de las actividades realizadas están asociados con consecuencias graves, por tanto,
se deben implementar medidas de controles adicionales en un porcentaje del 5% controles de
ingeniería, 72% controles administrativos y 23 % no se requiere intervenir en el proceso.
Palabras clave: diagramas de flujo del proceso, metodología hazop, nodos, normas,
palabras guías, riesgo de procesos, acciones correctivas
Abstract
This research relates to a study the analysis and identification of Risk of Operability in Critical
Processes of Oil Service Companies, by using the application of the Methodology HAZOP, with
the aim of deducing or diminishing the operational risk that affecting Physical and Psychological
Health Workers, Environment and Industrial Facility. The investigation begins with the collection
of similar studies, which mentioned that accidents in an industrial chemical and risky procedure,
can be given by three factors: mechanical failure, human error and external events. Base that
allowed the investigation of the HAZOP methodology and it application, as well as the
investigation of national and international standards regarding risk management process. Later
HAZOP methodology was applied consisting of: determining a study area, select the
multidisciplinary team, divide the area into many nodes are necessary and apply the relevant
guide words that by generating ideas and purposeful discussion identified the accident
scenarios. We then assessed the risk and determined whether it is acceptable, otherwise
proposed corrective actions to control and mitigate risk (Severi et al., 2022). Finally, the
investigation found that 75 % of activities are associated with serious consequences, so you
should implement additional control measures a rate of 5 % engineering controls, administrative
controls 72 % and 23 % not required intervene in the process.
Keywords: process diagrams flow, methodology hazop, nodes, standards, words guides,
process risks, corrective actions
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Como citar: Barros Enriquez, J. D., Avemañay Morocho, A. M., Villafuerte Lopez, M. I., Punina
Guerrero, D. J., & Valencia Rodriguez, E. G. (2023). Análisis e identificación de riesgos de
operabilidad en procesos críticos de servicios petroleros, mediante la aplicación de la
metodología HAZOP, en la industria ecuatoriana. LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias
Sociales y Humanidades 4(2), 3804–3813. https://doi.org/10.56712/latam.v4i2.871
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ISSN en línea: 2789-3855, julio, 2023, Volumen IV, Número 2 p 3806.
INTRODUCCIÓN
Propuesto por primera vez por imperial Chemical Industries, el método de análisis HAZOP
(análisis del peligro y operabilidad) se aplica para predecir defectos del diseño, procedimientos
operativos y otros posibles peligros ocultos en la fase de producción química. (Zhou et al., 2020)
El análisis HAZOP es un método de evaluación que se utiliza para identificar defectos en
sistemas de un diseño previo, mediante la utilización de herramientas cuantitativas y cualitativas
y así identificar los posibles riesgos que involucra un proceso industrial. (Vechgama et al., 2021)
Este método consiste en dividir el proceso del grupo en nodos de análisis o unidad del proceso
y por evaluaciones de profesionales, identificar las posibles situaciones peligrosas. Finalmente
se toman medidas para identificar los cambios y las desviaciones. (Zhou et al., 2020)
Las industrias de procesamiento químico utilizan herramientas de común utilización en
seguridad son: Lista de comprobación de riesgos del proceso, Análisis (índices de peligro),
Análisis preliminar de peligros, Estudio de peligros y operabilidad (HAZOP), Análisis de modo de
fallo y efecto ( FMEA), Análisis del árbol de fallos (FTA), análisis de la capa de protección (LOPA),
y tomando en cuenta que ningún método puede soportar al 100% los aspectos de seguridad, por
lo que el método más utilizado habitualmente es el HAZOP. (Bendib et al., 2019)
La técnica HAZOP es muy utilizado en las industrias químicas y actualmente se la utiliza en
muchas ramas de la ingeniería, ayuda a detectar los fallos mediante el oportuno análisis de
expertos y para ello se necesita que toda la industria este bien detallada con datos del proceso,
información técnica, diagramas P&I, balance de materiales, parámetros del proceso, diagramas
de instrumentación, planos, lista de válvulas de seguridad, toda esta información debe estar a
cargo del grupo multidisciplinario y así poder aplicar la técnica HAZOP.(Ángel de la O Herrera et
al., 2015) (Lee, Shigrekar and Borrelli, 2019)
En un sitio de trabajo donde se cuente con más de diez trabajadores, los Empleadores están
obligados a realizar las gestiones pertinentes para la prevención de riesgos ocupacionales,
operacionales, ambientales y de procesos, además de velar por la Salud, Seguridad e Higiene del
personal laboral; hecho que se ampara en el código de trabajo.
Además de las elevadas inversiones en las instalaciones modernas y los severos impactos
económicos, sociales y ambientales que deja un accidente, exigen que se efectúen análisis de
riesgos detallados en todas las fases de un proyecto, desde la conceptualización inicial hasta la
desincorporación de la instalación o proceso años después. Por ello la identificación temprana
de los peligros potenciales en un sistema o proceso es la base para la toma de decisiones, que
le ahorran a la empresa cuantiosos recursos económicos. (Penelas and Pires, 2021)
Algunos estudios realizados han determinado que los accidentes de procesos (accidentes
mayores) se deben a tres factores: los errores humanos, las fallas mecánicas de los equipos y
los eventos externos (clima, fallas geográficas, tormentas, etc.), por lo que se han desarrollado
significativos avances en materia de seguridad; con la finalidad de cumplir con dos premisas
claves que son: seguridad y disponibilidad del proceso.
Por lo expuesto y en cumplimiento a las normas legales vigentes en el Ecuador en este ámbito,
se emprende el análisis y la investigación para dotar a una empresa petrolera del Ecuador, de un
documento que identifique los riesgos operacionales y gestione las acciones preventivas
necesarias para garantizar un ambiente seguro.
En este estudio en la industria ecuatoriana, específicamente el Departamento de H&SE, con su
política de mejor continua en la gestión de prevención de riesgos, determinó la necesidad de
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aplicar una metodología moderna (What if, HAZOP, FMEA, Check List, etc.) de identificación de
riesgos operacionales.
La estructura del presente trabajo es la siguiente: “En la sección 2 se presenta la metodología y
materiales necesarios para el desarrollo del proyecto de investigación, la sección 3 muestra los
resultados obtenidos, los temas de discusión del proyecto realizado se manifiesta en la sección
4 y por último en la sección 5 se detalla las respectivas conclusiones del presente trabajo.
MÉTODO Y MATERIALES
La metodología utilizada para la identificación de riesgos operacionales en los servicios
petroleros en la industria ecuatoriana es la metodología HAZOP.
La metodología HAZOP se desarrolla en dos fases: una previa que consiste en recopilar
información sobre los MSDS de los materiales peligrosos, los procedimientos de trabajo, los
diagramas P&ID, los diagramas PFD, la descripción detallada de los sistemas a estudiarse y la
realización de los formatos HAZOP para su registro. (Wang and Wang, 2020) (Severi et al., 2022)
La figura 1 muestra un modelo orientativo de la tabla de registros HAZOP.
Para aplicar la metodología HAZOP se deberá formar un equipo multidisciplinario con personal
de experiencia en la línea de servicio, y efectuar la reunión de trabajo HAZOP.
Figura 1
Formato de registro de riesgos de operabilidad HAZOP
La fase final consiste en la aplicación de la Metodología HAZOP, que inicia con la descripción
detallada del sistema a analizar y la división del sistema en cuantos nodos sean necesarios por
el grupo de trabajo. Seguidamente se procede a identificar las posibles desviaciones del
propósito de diseño que pudiesen conducir a accidentes.
Posteriormente se aplican las palabras guías pertinentes, que mediante la generación de una
“lluvia de ideas” y la discusión propositiva, buscará determinar posibles causas y consecuencias
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que formen un escenario del accidente, para luego estimar el nivel de riesgo de las actividades
(Marhavilas et al., 2022).
El siguiente paso está en considerar las salvaguardas implementadas para mitigar el riesgo, y
evaluarlos para determinar si los mismos son aceptables, caso contrario se modifica el sistema,
proceso o procedimiento; también se adoptan medidas para disminuir el riesgo hasta un nivel
aceptable y continúe la operación del proceso. La figura 2 pauta un proceso sistemático de
análisis de riesgos en instalaciones industriales de procesamiento de crudo.
Los estudios de Análisis de Riesgos del Proceso no están dirigidas a identificar los riesgos
laborales "resbalones, tropezones y caídas", los cuales son responsabilidad de los requisitos
generales de la seguridad laboral de una empresa y deben estar bien establecidos, éstos están
estrechamente ligados con las operaciones de campo realizadas en cada proceso.
Figura 2
Proceso sistemático de análisis HAZOP
Realizadas todas las actividades descritas anteriormente, se procedió a registrar en los formatos
Hazop cada nodo u operación analizada. Con el apoyo de la Matriz HAZOP se procedió a evaluar
las actividades, a evaluar las medidas de control implementadas por la empresa y a proponer
acciones correctivas que garanticen la fiabilidad del proceso (Feng et al., 2021).
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RESULTADOS
La evaluación de riesgos de procesos o de los servicios analizados garantiza la seguridad del
Trabajador, Medio Ambiente y Propiedad Privada. La evaluación de las medidas de control
implementadas por la empresa, evalúa la vulnerabilidad de los mismos. Esto permite tomar
acciones correctivas de ingeniería o administrativas que respondan a alguna situación de
emergencia que conlleve a un accidente grave o catastrófico, que es particular de los riesgos de
procesos.
Para la evaluación del riesgo se utilizó el método de cálculo desglosado de FINE, pero
considerando 5 factores (Marhavilas et al., 2022).
Tabla 1
Matriz de análisis de riesgos de la metodología HAZOP
En la tabla 1 se muestra la secuencia de análisis descritas por la metodología HAZOP y los
resultados obtenidos durante la reunión del estudio. Esto nos permite determinar la magnitud del
riesgo para cada actividad. A continuación, se presenta un ejemplo de la evaluación matemática
para el control de riesgos en las matrices HAZOP.
Este método permite calcular el grado de peligrosidad de cada riesgo identificado, mediante una
fórmula matemática que vincula la probabilidad de ocurrencia, las consecuencias (basado en los
5 factores de STROHM & OPHEIM) que pueden originarse y el grado de vulnerabilidad de los
sistemas de mitigación implementados.
Operación: Bombeo de cemento a la tina de mezcla.
Una vez identificado el propósito de diseño del nodo, la palabra guía, la variable del proceso, las
causas de la desviación del propósito de diseño y las consecuencias, procedemos a valorar la
misma.
Ecuación del Nivel de riesgo de la actividad:
���� = ����������
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Donde:
NR= Nivel del riesgo de la actividad
NF= Nivel de frecuencia o probabilidad
NC= Nivel de consecuencia
Por lo tanto:
���� = 4 ���������� ����������
���� = 2 ���������� ����������
Entonces se tiene:
���� = (2)��(4)
���� = 8
Conclusión: De acuerdo a la tabla, Como NR=8, el riesgo de la actividad es altamente crítico, la
situación es grave.
Tabla 2
Matriz de nivel de riesgo
Sin embargo, es necesario determinar la respectiva vulnerabilidad de las medidas de control
implementadas por la empresa, por lo que se tiene:
Ecuación de la vulnerabilidad
R = NR x V
Donde:
R = Riego real
NR = Nivel de riesgo de la actividad
V = Vulnerabilidad
Por lo tanto:
EXTREMO = SC
ALTO = AC
MEDIO = MC
BAJO = NC
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NR =3, según tabla (4 niveles de riesgo)
V =1, según tabla (3 niveles de vulnerabilidad)
Entonces se tiene:
R= (3) x (1)
R= 3
Tabla 3
Matriz de Vulnerabilidad
Conclusión: Como el riesgo real es 3, en este nivel se debe determinar si el riesgo está asociado
con consecuencias graves. Si está asociado, existe la necesidad de mejorar las medidas de
control.
En base a la evaluación final se establece las acciones correctivas necesarias, si el análisis no
es claro se establece una acción posterior para establecer, con más precisión, la probabilidad de
ocurrencia como base para determinar la necesidad de mejora de las medidas de control, la cual
se implementará según la jerarquía del control de riesgo.
Figura 3
Evaluación general de los riesgos operacionales, en porcentajes, según el método HAZOP
RIESGO INTOLERABLE = IT
RIESGO IMPORTANTE = IP
RIESGO MODERADO = MD
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DISCUSIÓN
Se deben realizar la identificación de los riesgos ocupacionales, ambientales, operacionales y de
procesos con la finalidad de garantizar la Salud Física y Psicológica del Trabajador, precautelar
el Medio Ambiente y la Propiedad Privada (Instalaciones).
Para la mejora de la seguridad y salud operacional de procesos, en el trabajo, es imprescindible
contar con registros de accidentabilidad, fichas de diagnóstico y la
respectiva matriz HAZOP, los cuales ayudarán a estar en cumplimiento con las normas legales
vigentes en el Ecuador y de esta manera contribuir con el mejoramiento continuo de los sistemas
de prevención de riesgos.
Al no existir un sistema de gestión en cuanto a Seguridad, Salud Laboral y Medio Ambiente, no
se podría saber y determinar de manera clara, qué posibles riesgos están presentes en el entorno
de trabajo y sus consecuencias graves, y por otra parte se estaría descuidando en cuanto a
condiciones seguras de trabajo según lo dictamina la Constitución de la República en su Art. 326,
numeral 5,6 y 7.
Al desarrollar la presente investigación se estará contribuyendo en el mejoramiento continuo de
la seguridad del personal de trabajo de la institución, dentro de un ambiente de trabajo seguro y
saludable.
De acuerdo a los resultados observados anteriormente se puede deducir que es necesario el
sistema de gestión en cuanto a seguridad operacional, en la industria ecuatoriana, el mismo que
ayudará a regirse bajo las normas legales vigentes del Ecuador.
Si una empresa cuenta con más de 10 trabajadores tienen la obligación de realizar el plan mínimo
de prevención de riesgos laborales, además de identificar los riesgos operacionales de procesos.
El punto de partida para la elaboración del documento de seguridad operacional de procesos; es
el mapa de riesgos laboral, la gestión preventiva de la matriz de riesgos del HAZOP, evidenciará
los resultados para la respectiva prevención de riesgos operacionales de procesos.
CONCLUSIONES
Se realizó el respectivo Análisis e Identificación de Riesgos de operabilidad en Procesos Críticos
de Servicios Petroleros, Mediante la Aplicación de la Metodología HAZOP, a través de entrevistas,
reuniones, verificación e inspección del trabajo (Hoja de procedimientos), observación de los
diagramas PID y PFD, para conocer la situación actual y determinar el nivel de riesgo de los
procesos Se determinó que un 75 % de las actividades son altamente riesgosas.
Por otro lado, se obtuvo que un 75% de las actividades están asociados con consecuencias
graves, determinando la necesidad de implementar medidas de control adicionales a las
existentes, debido a que el personal que trabaja en las respectivas líneas estudiadas conoce algo
en cuanto a temas de seguridad laboral, el problema es que no cuentan con conocimiento acerca
de los riesgos de procesos, sus reacciones en cadena y las consecuencias graves que pueden
dejar las mismas.
Se deben implementar controles de riesgos correspondientes al 72% Controles Administrativos,
23% no intervenir en el diseño y un 5% controles de ingeniería.
La aplicación de la metodología HAZOP puede extenderse al modelamiento matemático con el
propósito de anticipar posibles escenarios de riesgos y evitar afectaciones en los trabajadores,
lo que se conoce como HAZOP 4.0.(Mokhtarname et al., 2020) (Mokhtarname et al., 2022)
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