INSPEÇÃO BASEADA EM RISCO APLICADA A

Transporte Marítimo e Engenharia Portuária
Inspeção Baseada em Risco Aplicada a
Casco de FPSO
Márcio L. M. Souza – [email protected]
Bruno Farias - [email protected]
HISTÓRICO
A partir do desenvolvimento do Campo de Marlim na
Bacia de Campos na década de 90, houve um grande
aumento na instalação de unidades flutuantes de
produção pela PETROBRAS com forte prevalência de
unidades do tipo FPSO.
Devido às dificuldades de se adequar os programas
de inspeção, típicos de navios petroleiros, às
unidades do tipo FPSO, começaram a ocorrer
grandes períodos de indisponibilidade de tanques de
carga. Além disso, com a ampliação da frota,
começou a se perceber uma dificuldade no
cumprimento dos programas de inspeção de casco
dos FPSO’s.
HISTÓRICO
Unidades Flutuantes de Produção Operadas pela Petrobras
14
12
10
8
SEMI
FPSO
6
4
2
0
1990
1995
2000
2005
2010
INTRODUÇÃO
A Inspeção Baseada em Risco, IBR, também
conhecida como RBI do inglês "Risk Based
Inspection" é a ferramenta para acompanhamento
operacional sistêmico de instalações industriais com
emprego de tecnologia em conjunto com a análise de
risco e confiabilidade.
Seu conceito é aplicável a diversos ramos da
indústria. As empresas de petróleo iniciaram sua
implementação pelas refinarias. O desenvolvimento
para aplicação em casco de navio é recente e a
PETROBRAS é uma das primeiras empresas a
implementar a IBR para acompanhamento de casco
de FPSO.
OBJETIVOS
1 – Ganho em SMS através da identificação e
focalização nos elementos críticos para garantia da
segurança do casco;
2 – Racionalização dos métodos de inspeção e
auxílio ao gerenciamento da manutenção e reparo
estrutural do casco;
3 – Possibilidade de aumento da disponibilidade de
tanques devido à otimização dos intervalos entre as
aberturas.
Níveis de IBR
Nível 1
– estudo determinístico do ‘onde’ inspecionar:
Mantém os intervalos da regra prescritiva (Ex. FPSO
CAPIXABA da SBM e SS Thunder Horse da BP).
A IBR nível 1 é a mais adequada para implementação
em Unidade Semi-Submersíveis.
Níveis de IBR
Nível 2
– estudo determinístico do ‘quando’ e ‘onde’
inspecionar: Permite o ajuste dos intervalos
prescritivos (Ex. PETROBRAS 35).
Em desuso, visto consumir o mesmo recurso e
apresentar resultados inferiores aos obtidos com o
nível 3
Níveis de IBR
Nível 3
– estudo probabilístico do ‘quando’ e ‘onde’
inspecionar: Novos intervalos são calculados de
acordo com a realidade estrutural do casco (Ex.
PETROBRAS 31, YOHO da EXXON-MOBIL, Bellanack
da
CONOCO-PHILLIPS,
PETROBRAS
37
e
PETROBRAS 32).
A IBR nível 3 é a evolução da nível 2 e a mais
adequada para implementação nos FPSO’s em
condiçoes normais de operação.
Níveis de IBR
Nível 4
– estudo probabilístico com aplicação de Análise
Dinâmica do Carregamento e Análise Espectral de
Fadiga do ‘quando’ e ‘onde’ inspecionar: Voltado
para extensão da vida útil da Unidade (Ex. ZAFIRO
PRODUCER da EXXON-MOBIL).
A IBR nível 4 é uma opção para o caso de
necessidade de extensão da vida útil de uma
Unidade sem retirada da locação.
Níveis de IBR
IBR
Plano de Inspeção
REGRAS
nivel 1
nivel 2
Nivel 3
Nivel 4
Inspeção Convencional x Inspeção Baseada em Risco
Inspeção Convencional:
Segue os procedimentos indicados nas Regras;
Inspeciona
várias
partes
ou
componentes,
independente da probabilidade de haver falha ou da
conseqüência que uma falha pode ocasionar.
Inspeções em intervalos regulares - Anuais/ 5 anos
Pode ocorrer casos de excesso de inspeção e casos
de falta de inspeção.
Resultado:
– Alto custo de inspeção a longo termo
– Inspeção algumas vezes sem foco definido.
Inspeção Convencional x Inspeção Baseada em Risco
Inspeção Baseada em Risco
Melhora o plano de inspeção - é dada prioridade às
partes que apresentam maior risco.
– Maior enfoque nos componentes estruturais
considerados de alto risco.
– Menor enfoque nos componentes estruturais
considerados de menor risco.
Prioriza o que, onde e quando inspecionar.
Resultado:
– Custo menor de inspeção a longo prazo.
– Uso mais eficiente dos recursos de inspeção.
– Inspeção mais direcionada.
Estrutura da Inspeção Baseada em Risco
Metodologia do IBR
O que inspecionar:
– Identificar os detalhes construtivos críticos
Onde inspecionar:
– Identificar as áreas de alto risco
– Análise qualitativa através de grupos de trabalho
Quando inspecionar:
– Mecanismos de degradação
– Avarias dependentes do tempo
Estrutura da Inspeção Baseada em Risco
O que Inspecionar
Estrutura da Inspeção Baseada em Risco
Onde Inspecionar
Probabilidade - possibilidade de que uma falha ocorra
Ex.: trinca na antepara transversal de um tanque de carga
Conseqüência - resultado se a falha realmente ocorrer
Ex.: vazamento de óleo para um tanque de lastro - possível
explosão
Probabilidade
Probabilidade
Alta
Média
Pequena
Remota
M
L
L
L
Pequena
H
M
L
L
Significante
H
H
M
L
Crítica
Conseqüência
H
H
H
M
Catastrófica
Risco:
H=Alto
M=Médio
L=Baixo
Estrutura da Inspeção Baseada em Risco
Quando inspecionar
Dados históricos
– Vida Fadiga Pregressa
– Histórico de Taxas de Corrosão
Modelos de degradação
Experiência e julgamento de especialistas
Atualizado durante a vida útil da estrutura
Definição do Risco
Aspectos analisados no IBR da PETROBRAS 35
Impactos a Segurança da Tripulação
Impactos ao Meio Ambiente
Impactos Financeiros
Definição do Risco
Risk Ranking - Hull - Safety
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Definição do Risco
Rsk Ranking - Hull - Environment
250
200
150
100
50
0
Definição do Risco
Risk Ranking - Hull - Financial Losses
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Definição do Risco
Risk Ranking - Hull
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Safety
Environment
Economic
Series4
Compartment
SLOP-S
SLOP-P
CT-9-S
CT-4-P
CT-3-P
CT-8-S
CT-7-S
CT-2-S
CT-3-S
CT-4-S
CT-5-S
CT-6-S
CT-2-P
CT-7-P
CT-5-P
CT-6-P
CT-1-P
CT-8-P
CT-9-P
CT-1-S
CT-1-C
CT-5-C
CT-2-C
CT-4-C
BT-11-S
BT-11-P
PROOM
BT-3-C
BH-69-C
BH-96-C
DB-2
BT-10
DB-3
DB-4
DB-1
FWD
EROOM
AFT
Safety
125
90
91
81
81
66
72
72
72
72
72
72
63
66
63
63
62
57
60
62
134
128
104
104
0
0
133
0
81
78
63
0
60
60
57
26
0
0
Risk Ranking Results
Economic Environment
428
229
336
172
329
173
302
157
295
148
290
152
272
130
273
127
271
127
269
127
269
127
269
127
267
124
263
125
263
124
258
121
249
125
257
122
255
117
243
125
160
24
172
14
164
16
164
16
278
0
256
0
97
0
186
0
65
0
64
0
64
0
126
0
62
0
62
0
60
0
75
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Total
782
598
593
540
524
508
474
472
470
468
468
468
454
454
450
442
436
436
432
430
318
314
284
284
278
256
230
186
146
142
127
126
122
122
117
101
0
0
Definição do Risco
Despesas ($)
Perdas ($)
Medidas de Controle de Risco
Definição do Risco
Despesas ($)
Perdas ($)
Aplicação Balanceada de Controles de Risco
Definição do Risco
Despesas ($)
Perdas ($)
Redução de Risco
Resultados da Implementação do IBR (PETROBRAS 35)
Compartimento Intervalo Compartimento Intervalo Compartimento Intervalo
SLOP-P
5,0
FWD
15,0
SLOP-S
5,0
CT-1-P
5,9
CT1-C
9,5
CT1-S
5,6
CT2-P
6,6
CT2-C
8,4
CT2-S
6,5
CT3-P
7,0
BT3-C
8,0
CT3-S
6,3
CT4-P
7,0
CT4-C
7,6
CT4-S
8,3
CT5-P
8,7
CT5-C
8,5
CT5-S
8,3
CT6-P
8,2
DB-1
9,3
CT6-S
8,1
CT7-P
8,4
DB-2
8,6
CT7-S
8,6
CT8-P
6,9
DB-3
9,4
CT8-S
8,3
CT9-P
5,0
DB-4
9,4
CT9-S
5,1
BT11-P
7,8
BT10-C
7,6
BT11-S
7,7
Conclusão
A proposta da IBR traz uma nova tecnologia para
garantia da Integridade Estrutural das Unidades que
proporciona ganho de SMS em relação à inspeção
prescritiva através do melhor conhecimento estrutural
do casco da Unidade sob ponto de vista da engenharia.
Com o inevitável envelhecimento da frota, além da vida
pregressa à conversão, das particularidades de cada
unidade, do somatório de informações cada dia maior, a
IBR se apresenta como uma ferramenta necessária para
balizamento racional da experiência e do conhecimento
dos profissionais envolvidos com critérios para
considerar estas condições.