ANÁLISIS DE RIESGO EN UNA PLATAFORMA MARINA DE PRODUCCIÓN PETROLERA CON EL MÉTODO HAZOP

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El objetivo del presente trabajo es mostrar como puede hacerse uso de estándares internacionales de seguridad para facilitar la elaboración de un análisis HAZOP en una plataforma marina de producción petrolera, básicamente las prácticas recomendadas por el Instituto Americano del Petróleo.

La idea principal radica en identificar previamente los dispositivos mínimos de seguridad que debe tener cada componente de proceso y acudir a las reuniones de análisis con los nodos ya identificados, las posibles desviaciones que pueden presentarse en cada equipo y con propuestas de dispositivos de seguridad para evitar o mitigar los efectos de desviaciones en las variables de proceso que pudieran originar la liberación accidental incontrolada de materia o energía, es decir, derrames, fugas o explosiones.

La metodología de análisis planteada se utilizó para elaborar un análisis de riesgo en el complejo Nohoch Alfa, del Activo Cantarell, en el Golfo de México. Ya que el fin es plantear la metodología y no exponer el estudio realizado, sólo se presentan al final algunas de las tablas de análisis resultantes y algunos de los Diagramas de Tubería e Instrumentación empleados.

El capítulo I se plantea como una definición del marco conceptual en que se desarrolla el trabajo. Se explica que es el petróleo, que es un yacimiento petrolífero, que es una plataforma marina de producción petrolera, que es un estudio de riesgos y cual es su importancia.

En el capítulo II se exponen las regulaciones mexicanas y norteamericanas aplicables a un análisis de riesgos.

En el capítulo III se describen las metodologías de análisis de riesgos más ampliamente usadas (check list, what if?, árbol de fallas, etc.).

El capítulo IV se dedica explicar detalladamente el modo de realizar un análisis HAZOP, los requisitos documentales, de tiempo, de personal, formatos y variantes en el método.

En el capítulo V se presenta un análisis por componente de proceso presente en plataformas (líneas, intercambiadores de calor, recipientes a presión, compresores, bombas, etc.) en el que se identifican los eventos indeseables que pueden ocurrir en cada uno de ellos y los dispositivos de seguridad recomendados para evitar la ocurrencia de tales eventos. Al final se muestran algunas tablas de resultados del análisis HAZOP realizado a la plataforma Nohoch Alfa en 1997 como parte del proyecto Cantarell.

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I.- GENERALIDADES

I.1 EL PETRÓLEO

Aunque el petróleo pudiera parecer una novedad de nuestro tiempo, era ya conocido hace miles de años. En Egipto y Mesopotamia, la gente utilizaba las pizarras bituminosas (rocas impregnadas por los componentes menos volátiles de los hidrocarburos de tipo petrolífero) para impermeabilizar sus viviendas y sus barcos. Tales aplicaciones, sin embargo, distaban mucho de dar al petróleo la importancia que tiene para la sociedad actual. En nuestros días, el petróleo se ha convertido en la principal fuente de energía y en un factor esencial de la economía y el bienestar de las naciones.

El origen del petróleo es el siguiente: Una fina lluvia de partículas cae continuamente al fondo del mar; muchas de ellas están constituidas por arcilla; otras son restos orgánicos diversos, procedentes por ejemplo, de cadáveres o excrementos. Estos restos son atacados en el fondo fangoso por bacterias anaerobias que tomarán el oxígeno de sus moléculas constituyentes, no dejando sino moléculas de carbono e hidrógeno, los llamados hidrocarburos. Como éstas bacterias no producen ácidos, pueden proseguir su actividad durante mucho tiempo: muestras del fondo extraídas mediante sondeo han demostrados que éstas bacteria pueden seguir viviendo bajo 1500 metros de sedimentos.

La presión ejercida por la enorme masa de sedimentos provocará la expulsión de gotitas de líquido que se encuentren entre las arcillas. Así pues, este líquido, el petróleo, migrará siguiendo la pendiente, que puede ser muy débil, a decenas de kilómetros, hasta que se encuentre una roca porosa e incompresible, cuyos huecos llenará. Esta roca se denomina roca almacén, en ésta roca primero se drenará y luego se almacenará el petróleo dispersado a través de la masa de sedimentos.

En el transcurso de las eras geológicas, la roca almacén ha podido plegarse y constituir así una “trampa” o depósito estanco de donde el petróleo no ha podido escaparse: El yacimiento es entonces explotable en condiciones ideales. Pero si, como consecuencia de algún accidente geológico, la roca ha sido trasladada hacia la superficie, o si las capas que se encuentran por encima de ella se han fisurado o hendido, todos los componentes volátiles se habrán evaporado. No quedará del petróleo mas que una masa dura y negra impregnando la roca: el asfalto. Si bien los estudios geológicos y geofísicos pueden indicar si un sitio determinado puede constituir un yacimiento, sólo mediante la prospección del terreno se podrá saber si existe un yacimiento explotable.

1.2 YACIMIENTOS PETROLÍFEROS

Los primeros yacimientos de combustibles fueron descubiertos por casualidad. En las minas de carbón, los geólogos se limitaban a determinar en que dirección y a que profundidad había que excavar para encontrar una veta interrumpida por una falla. Con el desarrollo del consumo de energía, la geología ha desarrollado nuevos métodos para encontrar yacimientos, tanto bajo tierra firme como bajo los mares.

La prospección del petróleo se realiza en regiones muy extensas, a la escala del fenómeno de sedimentación y migración que la formación de éste producto implica obligatoriamente.

La prospección se inicia realizando un inventario de las rocas que se encuentran en la región de estudio. En particular, trata de establecer si existe un espesor de sedimentos cenagosos suficiente para haber producido gran cantidad de petróleo, y si existe una roca susceptible de desempeñar el papel de almacén. Luego, observando la disposición de unas rocas con respecto a otras, determina en que zonas puede ubicarse la roca almacén para ser protegida por una capa suficiente de sedimentos impermeables. Finalmente, por métodos geofísicos, sondea las profundidades de esta región para evaluar el emplazamiento de los posibles depósitos de petróleo.

La última etapa consiste en la verificación de todos los estudios por medio de un sondeo, único medio de saber si efectivamente