Brazilian Journal of Development 1 ISSN: 2525-8761 Análise de causas raiz de acidentes da indústria de processos Root cause analysis of accidents in the process industry Análisis de la causa raíz de accidentes en la industria de processos DOI:10.34117/bjdv10n5-021 Submitted: Apr 08th, 2024 Approved: Apr 26th, 2024 Alex Vazzoler Doutor em Engenharia Química Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Endereço: Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil E-mail: vazzoleralex@hotmail.com Tanise Mori Flores Mestre em Engenharia Química Instituição: Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) Endereço: Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil E-mail: tmflores@gmail.com RESUMO A compreensão das causas raiz de acidentes é fundamental para prevenir incidentes futuros e melhorar a segurança dos processos. Estas referem-se aos fatores subjacentes que levam a um acidente, indo além dos aspectos superficiais e identificando os elementos fundamentais que contribuíram para a ocorrência do evento indesejado. Este trabalho levantou dados de 154 acidentes da indústria química, incluídos todos os Major Accidents, empregando-se a tipologia de causas raiz (e de consequência) proposta por Crowl e Louvar para um levantamento estatístico destes acidentes em comparação a este mesmo autor. Tal tipologia foi estendida para incluir outros elementos como a condição de operação da planta, estatísticas de perdas financeiras e de análise temporal. Estes resultados foram sumarizados em tabelas e gráficos e discutidos ao longo do texto deste trabalho. Palavras-chave: causas raiz, acidentes de processo, liberação, perda de contenção, segurança de processo. ABSTRACT Understanding the accidents’ root causes is critical to preventing future incidents and improving process safety. Those refer to the underlying factors that lead to an accident, going beyond the superficial aspects and identifying the fundamental elements that contributed to the occurrence of the unwanted event. This work collected data from 154 accidents in the chemical industry, including all Major Accidents, using the typology of root causes (and consequences) proposed by Crowl and Louvar for a statistical survey of these accidents in comparison to this same author. This typology was extended to include other elements such as the plant's operating condition, financial loss statistics and temporal analysis. These results were summarized in tables and graphs and discussed throughout the text of the article. Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 2 ISSN: 2525-8761 Keywords: root causes, process accidents, release, loss of containment, process safety. RESUMEN Comprender las causas fundamentales de los accidentes es fundamental para prevenir futuros incidentes y mejorar la seguridad de los procesos. Estos se refieren a los factores subyacentes que llevaron a un accidente, yendo más allá de los aspectos superficiales e identificando los elementos fundamentales que contribuyeron a la ocurrencia del evento no deseado. Este trabajo recopiló datos sobre 154 accidentes en la industria química, incluidos todos los Accidentes Mayores, utilizando la tipología de causas fundamentales (y consecuencias) propuesta por Crowl y Louvar para un estudio estadístico de estos accidentes en comparación con este mismo autor. Esta tipología se amplió para incluir otros elementos como el estado operativo de la planta, estadísticas de pérdidas financieras y análisis temporal. Estos resultados se resumieron en tablas y gráficos y se discutieron a lo largo del texto de este trabajo. Palabras clave: causas fundamentales, accidentes de proceso, liberación, pérdida de contención, seguridad de proceso. 1 INTRODUÇÃO A segurança de processos é um campo fundamental que se concentra na prevenção de acidentes industriais e na mitigação das consequências de acidentes. Em que são estipuladas uma série de práticas, normas e procedimentos destinados a garantir a operação segura de instalações industriais, como refinarias, usinas químicas e plantas de produção. A abordagem da segurança de processos envolve a identificação e análise detalhada dos riscos inerentes aos processos industriais, buscando eliminar ou reduzir ao máximo as ameaças à saúde humana, ao meio ambiente e à integridade das instalações (Crowl & Louvar, 2019). As causas raiz dos acidentes industriais são originadas de uma combinação complexa de fatores. Dentre estes: erro humano, falhas de equipamentos, e/ou falhas organizacionais. O último fator é considerado o mais crítico pelo Chemical Center for Process Safety, 2011. Já que a falta de cultura de segurança, pode levar a gestão e os funcionários a subestimarem os riscos ou priorizar metas de produção em detrimento da segurança. A análise de causa raiz é uma ferramenta crucial para compreender os gatilhos dos acidentes industriais. Almeja-se a identificação dos fatores que contribuíram para o evento, além da investigação das falhas imediatas, chegando-se às causas subjacentes mais profundas (Chemical Center for Process Safety, 2011). Esta abordagem permite as Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 3 ISSN: 2525-8761 organizações implementarem medidas corretivas eficazes para impedir a recorrência de acidentes semelhantes. Muitas vezes, as causas raiz dos acidentes incluem uma combinação de falhas técnicas, organizacionais e culturais, destacando-se a importância de uma abordagem abrangente, factível e aderente para aplicação dos preceitos de segurança de processos. 2 OBJETIVOS A segurança de processos é uma responsabilidade compartilhada por toda a organização, desde a alta administração até os operadores no chão de fábrica. Investir em treinamento adequado, implementar procedimentos operacionais seguros, promover uma cultura de segurança sólida e realizar avaliações de risco regulares são medidas essenciais para prevenir acidentes. Incorporar as lições aprendidas é crucial para melhorar continuamente as práticas de segurança de processos e garantir um ambiente de trabalho seguro e sustentável. Partindo-se de marcos regulatórios, como a Diretiva de Seveso e de documentos emitidos por órgãos e associações como a EPA (Environmental Protection Act), OSHA, CCPS, IOGP, HSE, dentre outros (Liaw, 2019). Este trabalho irá levantar dados sobre 124 acidentes da indústria de processos, e compará-los com os dados obtidos por Crowl e Louvar (2019) adotando-se a sua metodologia de Causas-raiz para acidentes, com algumas leves alterações, mas mantendose o escopo da análise. 3 DESENVOLVIMENTO 3.1 SEGURANÇA DE PROCESSOS BASEADA EM RISCO (RBPS) O Centro para Segurança de Processos Químicos (CCPS, Center for Chemical Process Safety) desenvolveu um conjunto de 20 elementos-chave que compõem a estrutura fundamental para a implementação eficaz da segurança de processos baseada em risco (RBPS, Risk Based Process Safety). Esses elementos, conhecidos como "20 Elementos da CCPS", fornecem uma abordagem para identificar, avaliar e mitigar os riscos associados aos processos industriais (Chemical Center for Process Safety, 2011). A CCPS define como causa raiz “Uma razão fundamental, ou subjacente, relacionada à gestão pela qual ocorreu um incidente através de falhas corrigíveis ao Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 4 ISSN: 2525-8761 gerenciamento do sistema. Normalmente há mais de uma causa raiz para cada incidente de segurança de processo”. Por outro lado, este trabalho, empregando a Metodologia proposta por Crowl e Louvar, 2019 definirá uma causa raiz majoritária, conforme sua tipologia, apresentada a seguir (Baybutt, 2016). 3.2 TIPOLOGIA DE CAUSA RAIZ Crowl & Louvar (2019) propuseram uma metodologia para definição de causas raiz que engloba os seguintes tipos de falhas: Mecânica, Erro Operacional, Projeto, Causas naturais, Desconhecida e Perturbações no processo. As falhas mecânicas englobam todos os acidentes que foram causados por algum mal funcionamento de algum equipamento, considerando que ele foi utilizado pelos operadores da maneira correta. Os erros operacionais incluem acidentes em que os operadores e funcionários do processo agiram de alguma maneira insegura, e que pudesse promover risco para a segurança do processo. Os tipos de ato inseguro relacionam-se com três possíveis ações, sendo elas a negligência dos protocolos de segurança, negligência do reparo dos equipamentos e o manuseio incorreto dos equipamentos. A classificação de erros nos projetos envolve acidentes causados devido a falhas de projeto, como falta de equipamentos, erro de dimensionamento e desenvolvimento de processos de maneira que não garantam uma margem de segurança, criando um possível risco de acidente. Nos acidentes classificados como causa natural o acidente é gerado por algum tipo de desastre natural, como por exemplo chuvas fortes, terremotos e tornados. As causas denominadas como desconhecidas englobam todos os acidentes nos quais não foi possível atribuir uma causa raiz, devido à falta de informações divulgadas e pela impossibilidade de correlacionar as características do acidente com qualquer tipo de classificação. Crowl & Louvar (2019) constaram por uma vantagem expressiva (53%), a causa principal ser a falha mecânica, como falha de tubulações devido a corrosão, erosão e altas pressões, e falha na selagem/gaxetas. Falhas desse tipo correm devido a manutenção precária ou utilização inadequada dos princípios de segurança inerente e gerenciamento da segurança de processos. Bombas, válvulas e equipamentos de controle irão falhar se não forem mantidos adequadamente. A segunda maior causa é erro operacional (18%). Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 5 ISSN: 2525-8761 Por exemplo, válvulas não são abertas ou fechadas na sequência adequada, ou reagentes não são alimentados em um reator na ordem correta. Perturbações no processo causadas, por exemplo, por falha de energia ou de água de resfriamento representam cerca de 3% das perdas. Falhas no projeto representam cerca de 10%, Causas naturais 8% e incidentes cuja a causa não foi identificada, ou seja, desconhecida, cerca de 8%. Estes dados são apresentados na Figura 1 (Baybutt, 2016). Figura 1: Resultados obtidos por Crowl e Louvar (2019) para a sua tipologia de causas raiz com dados da literatura até 2001. Fonte: Crowl e Louvar (2019). Conforme Taylor et al., 2018 a falha humana é definida por muitos autores como a maior causa de perdas. Quase todos os acidentes, exceto aqueles com causas naturais, podem ser atribuídos (em algum nível) a uma falha humana. Por exemplo, falhas mecânicas podem ser todas devido a erro humano como resultado de manutenção ou inspeção inadequadas. Para possibilitar uma análise segmentada, as falhas humanas “diretas” foram incluídas no termo “erro operacional”, ou seja, falhas em procedimentos, ocorridas no local, que levaram diretamente à perda de contenção. Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 6 ISSN: 2525-8761 3.3 TIPOLOGIA DE EVENTOS POR CONSEQUÊNCIA De acordo com Crowl e Louvar (2019), cada acidente possui ao menos uma causa iniciadora, que ocasionará perda de contenção. Conforme o tipo, nível, e classificação de área, serão geradas diferentes cenários de consequências. De forma simplificada Crowl e Louvar (2019) os classificaram em Liberação, Incêndio, Explosão, Incêndio e explosão (ocorrência simultânea), Explosão com formação de nuvem de vapor e Colisão e danos ao equipamento. A classificação de incêndio ocorre quando algum incidente gera uma reação química de combustão com desprendimento de luz e calor, gerando fogo, a qual se alastrará incontrolavelmente pelo ambiente ao seu redor. Quando classificado como explosão, os eventos incidentais se referem a uma reação com um aumento súbito de temperatura e de pressão, resultando em uma enorme expansão de volume de gases, que gerando uma onda de pressão e liberando uma grande quantidade de energia. Eventos incidentais que envolvem colisão e danos ao equipamento se referem a acidentes nos quais causaram um choque entre o meio operacional de processo e o ambiente exterior ao processo, ou os acidentes nos quais foi gerado algum tipo de dano ao equipamento do processo. No caso dos incidentes de explosões com formação de nuvens de vapor, são classificados desta forma quando o resultado de uma explosão, gera fragmentos de vapor de substâncias perigosas, que são fixadas na atmosfera ao redor do local do acidente, como por exemplo, nuvens de líquidos inflamáveis, corrosivos e tóxicos (Baybutt, 2016). Já a classificação de liberação envolve a perda de contenção pura e simples, que terá diferentes severidades conforme as propriedades da substância. 3.4 TIPOLOGIA POR CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO Durante a análise dos acidentes foi proposta neste trabalho a utilização de uma tipologia da condição de operação da planta, que representasse o estado da planta em questão durante os eventos do acidente, sendo definidas as seguintes condições (Crowl & Louvar, 2019): Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 7 ISSN: 2525-8761 3.4.1 Estado estacionário Nesta condição de operação nenhuma das propriedades do processo em si sofre variação ao longo do tempo, como por exemplo: concentração e massa do produto. 3.4.2 Operação em batelada Nesta condição de operação todos os reagentes que seriam utilizados na realização do processo em si são alimentados previamente na planta onde eles serão retirados juntos após a finalização do processo. 3.4.3 Manutenção programada e operações não rotineiras Com a instalação da planta indústria, são estipulados certos momentos em que a mesma não estará operando e será realizada toda a manutenção necessária para o funcionamento dos equipamentos, para isso é necessário que os equipamentos sejam desligados previamente para evitar qualquer risco aos operadores. Estão incluídas aqui as etapas de pré-comissionamento, comissionamento (a frio e a quente) e condicionamento. Não obstante, inibições de alarmes e salvaguardas preventivas e/ou mitigadoras. 3.4.4 Partida e parada da planta Durante a vida útil de uma planta de processo é necessário realizar paradas obrigatórias para que seja realizada a verificação e manutenção completa dos equipamentos na planta de processo, com isso é possível que durante a manutenção dos equipamentos algum acidente possa vir acontecer. 3.5 ANÁLISE TEMPORAL DE PERDAS FINANCEIRAS Por meio dos dados dos 124 acidentes, foram geradas estimativas de perdas financeiras (corrigidas pela inflação) acumuladas no período dos acidentes. Com o objetivo de avaliar a severidade e as perdas humanas e econômicas nos períodos apresentados (Chemical Center for Process Safety, 2011). Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 8 ISSN: 2525-8761 4 METODOLOGIA Conforme os dados de Marsh Specialty, 2022, EPSC (European Process Safety Centre), relatórios do Chemical Safety Board (CSB), dados de acidentes da IchemE, HSE e OSHA foram selecionados 154 acidentes de 1974 a 2022 nas indústrias petrolífera (70 acidentes), refino de petróleo (20 acidentes), petroquímica (15 acidentes), siderurgia (9 acidentes), produção de energia térmica (12 acidentes) e de química fina (18 acidentes) em diferentes países e continentes. Foi realizada a leitura sistemática de todos os documentos listados nos sites das agências citadas no parágrafo anterior. A seguir estes dados foram alimentados em uma planilha conforme ilustrada pelo quadro 1. A partir dos dados da planilha os resultados foram organizados de forma sistemática conforme a Figura 2. Serão gerados resultados em quadros, tabelas e gráficos conforme a Figura 2, para os pontos: • causas raiz dos acidentes de processo (geral); • equipamentos em que ocorreram as maiores incidências de acidentes; • dados envolvendo as consequências dos acidentes; • dados envolvendo as condições de operação durante a ocorrência dos acidentes; • dados envolvendo os tipos de falhas operacionais. Figura 2: Fluxograma metodológico. Fonte: Autores Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 9 ISSN: 2525-8761 Quadro 1: Exemplo de preenchimento da planilha com os 154 acidentes, apresentados quatro exemplos. 200 M$ 350 M$ 273 M$ 12 a 13 M$ Estimativa de perdas financeiras 2 Óbitos 11 Óbitos 1 óbito 2 óbitos Estimativa de perdas humanas Partida(1) Estacionária Estacionária Batelada Condição de operação Explosão Incêndio e explosão Incêndio e explosão Incêndio e explosão Tipos de perdas Projeto Mecânico – Falha em Mecânico – Perda de Erro operacional Causa válvula integridade da iniciadora tubulação Explosão Explosão causada por Foi causado um Ocorreu um incêndio Evento causada pela material frio de um incêndio em uma em uma esteira de iniciador ignição de resfriador ser tubulação de óleo e gás carregamento que do uma nuvem de erroneamente devido a rompimento ganhou grande acidente vapor de direcionado a um próximo à estação de proporção devido ao hexano por aquecedor, gerando bombeamento de óleo contato com colmos de um motor combustão espontânea. cru. cana. elétrico. Planta de Petrolífera – Sistema de Refinaria – Unidade de Usina de açúcar Tipo produção de liquefação de gás natural destilação atmosférica polietileno 2005 2004 1977 2013 ano Skildia, Algéria Abqaiq, Arábia Saudita Santa Adélia, São Local/País Munchmuster, Alemanha Paulo, Brasil Liberação de Explosão na planta de Incêndio da tubulação Incêndio em depósito Acidente hexano LNG continua restringindo a de açúcar em Santa criando uma (Gás natural liquefeito) saída de óleo na Arábia Adélia nuvem de Saudita vapor (1) Comissionamento a quente, testes dos motores do sistema. Fonte: Autores 5 RESULTADOS A partir da planilha contendo os 154 acidentes ocorridos entre os anos de 1974 e 2022 foram gerados os gráficos com as respectivas comparações aos resultados obtidos por 5.1 CAUSAS RAIZ 5.1.1 Resultados para todos os acidentes Utilizando as classificações do Quadro 1, foi possível dividir todos os acidentes pelos tipos de causa raiz conforme a tipologia de Crowl e Louvar (2019). A Figura 3 Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 10 ISSN: 2525-8761 apresenta os valores percentuais obtidos por este autor, em comparação aos resultados deste trabalho com a base amostral de 154 acidentes. Figura 3: Tipo de causas raízes. Fonte: Autores De acordo com este gráfico, é possível perceber que na maioria dos acidentes, houve erros operacionais e falhas mecânicas. Entretanto, Crowl e Louvar (2019) apontam como causa principal a falha mecânica, enquanto os dados desse trabalho apontam para erros operacionais. Tal fenômeno pode decorrer da redução das falhas mecânicas devido ao investimento em manutenção centrada em confiabilidade dos equipamentos. Não obstante, é possível perceber que os acidentes envolvendo erros de projeto e causas naturais ocorrem em menor grau, havendo uma pequena quantidade de acidentes que não possuem nenhum tipo de classificação, sendo considerada desconhecida. Esta redução de causas desconhecida de 8 para 3%, pode estar relacionada a melhoria da qualidade das investigações. Como as causas raízes contendo erros operacionais e falha mecânica foram mais comuns nos acidentes encontrados, foram analisadas de maneira mais aprofundada nos próximos dois subitens. Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 11 ISSN: 2525-8761 5.1.2 Acidentes envolvendo equipamentos As falhas de equipamentos de processo que resultam em acidentes representam uma preocupação crítica em instalações industriais. Essas falhas podem ocorrer devido a uma série de fatores, incluindo desgaste, corrosão, mau funcionamento de componentes e negligência na manutenção preventiva. Quando um equipamento vital sofre uma falha não detectada ou não tratada a tempo, os resultados podem ser catastróficos. Vazamentos de produtos químicos tóxicos, explosões e incêndios são exemplos de consequências severas que podem surgir devido a essas falhas. Além disso, as falhas de equipamentos também podem impactar negativamente a produção, causando interrupções operacionais, perdas financeiras significativas e danos à reputação da empresa. Conforme os dados obtidos neste trabalho para os 154 acidentes, 77 acidentes ocorreram em decorrência de falhas nos equipamentos, e os subtipos são listados na Figura 4, e comparados aos resultados obtidos por Crowl e Louvar (2019). Verifica-se alguma diferença entre os valores, mas um ponto a ser salientado é a questão de que, aparentemente, os acidentes ocorridos com tubulações aumentaram proporcionalmente em relação aos equipamentos de processo. Pode ser conjecturado então que a melhora nas técnicas de Manutenção centrada em confiabilidade reduziu os incidentes relacionados aos equipamentos de processo e instrumentação. Já que a perda de contenção em tubulações está relacionada a gestão de integridade mecânica, cujo monitoramento é feito por inspeções e testes. 5.1.3 Acidentes envolvendo erros operacionais Entre os tipos de erros operacionais encontrados, foram encontrados quatro tipos diferentes, estando relacionados principalmente com o manuseamento incorreto de equipamentos por parte dos operadores, atitudes que negligenciavam os protocolos de segurança, a falta de manutenção e proteção da integridade dos equipamentos e os casos em que não foi especificado como ocorreram os erros operacionais. Estes dados são apresentados na Figura 5. Nota-se pela Figura 5 que a partir dos dados 26 acidentes (17% de 154) estudados, a causa majoritária foi a Negligência de Protocolos de Segurança. Seguidas de forma quase equivalente pelas falhas em Manuseio e Operação de Equipamentos e da Manutenção e Integridade de Ativos. A diferença entre os dois primeiros, é a questão dos Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 12 ISSN: 2525-8761 fatores psicológicos que levam ao erro humano proposta por Reason (1990). Negligência de protocolos de segurança está fortemente relacionada a “deslize”, ou seja, erros causados por um uma ação incorreta em desacordo com a ação pretendida ou planejada. Já falhas em Manuseio e Operação de Equipamentos estão fortemente relacionados a Lapsos (erros causados por esquecimento) e/ou Enganos (erros originados dos processamentos cognitivos). E por último Manutenção e Integridade de Ativos que está fortemente relacionada a Falha Humana na esfera organizacional, ou seja, no planejamento de manutenção e na questão gerencial da companhia. Figura 4: Gráfico de falhas mecânicas e os respectivos equipamentos. Fonte: Autores Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 13 ISSN: 2525-8761 Figura 5: Gráfico de repetição dos tipos de erros operacionais. Fonte: Autores 5.2 CONSEQUÊNCIAS Uma consideração importante na implementação de um sistema de gestão de segurança de processo apropriado deve ser a prevenção de incêndios, explosões e liberações tóxicas (ou quaisquer não planejadas). Ao processar e manusear materiais perigosos, normas, procedimentos e técnicas de segurança de processo apropriados devem ser seguidos para prevenir e/ou mitigar a perda de contenção de materiais inflamáveis ou tóxicos. Através dos dados obtidos da literatura para os 154 acidentes e adotando-se a tipologia de consequências propostas por Crowl e Louvar (2019) foi gerada a Figura 6, em que os dados deste trabalho são comparados aos dados obtidos. Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 14 ISSN: 2525-8761 Figura 6: Gráfico dos danos causados pelos acidentes. Classificação dos acidentes quanto a sua consequência Autor Crowl e Louvar (2019) Outros Explosões de nuvens de vapor Incêndios Incêndios e explosões 0 10 20 30 40 50 60 70 Percentual em relação ao total de acidentes Fonte: Autores De acordo com o gráfico, os acidentes nos quais houve incêndio e explosão foram os casos com maior incidência em ambos os trabalhos. Todavia, o número de incêndios e explosões de nuvens de vapor aumentaram proporcionalmente em relação aos dados de Crowl e Louvar (2019). Esta diferença pode estar relacionada a inserção no grupo amostral de mais indústrias que não processam hidrocarbonetos (petrolífera e petroquímica) em que incêndios e explosões de nuvens de vapor são mais frequentes (Environmental Protection Agency (EPA), 2014). No Quadro 2 é apresentado uma matriz de risco dos tipos de consequências avaliadas pela tipologia de Crowl e Louvar (2019) com base nos trabalhos de Crowl e Louvar (2019), Pasman et al.(2018). E no quadro 3 a categorização de frequência e severidade conforme o tipo de perda de contenção em conformidade com a literatura previamente citada. Quadro 2: Matriz de risco proposta com base na literatura (Crowl & Louvar, 2019; Pasman et al., 2018). Frequência Severidade Desprezível (1) Menor (2) Moderada (3) Maior (4) Provável (4) 4 8 12 16 Possível (3) 3 6 9 12 Improvável (2) 2 4 6 8 Remoto (1) 1 2 3 4 Risco Tolerável – 1 a 6, ALARP - 7 a 11 e Risco Não Tolerável – 12 a 16 Fonte: Autores Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 15 ISSN: 2525-8761 Quadro 3: Categorização de frequência e severidade conforme o tipo de perda de contenção proposta pela tipologia de Crowl e Louvar (2019). Tipo de acidente Frequência Severidade Pessoas Patrimônio Meio ambiente 1a3 1 1 1 Perda de contenção (liberação) 1a2 2 2 1 Colisão e danos aos equipamentos 1a2 2a3 1 1a3 Liberação tóxica 1a2 2a3 2a3 2a3 Incêndio 1a2 3a4 3a4 3a4 Incêndio e explosão 1a2 3a4 3a4 3a4 Explosão de Nuvens de vapor Fonte: Autores Incêndios e explosões, que são o evento mais frequente dentre os 154 acidentes analisados, estão na faixa de 4 a 8, ALARP. Portanto, sempre que estes cenários forem detectados nas Análises Preliminares de Risco (APR), é necessário aplicar uma Análise Quantitativa de Riscos (AQR) e um estudo de consequências. 5.3 CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO Uma característica analisada para cada acidente, foi a sua condição de operação. Cada condição de operação envolve diferentes procedimentos que podem ser rotineiros ou não. Então, após a análise do grupo amostral de 154 acidentes, foi possível obter os dados da Figura 7. Tomando como base a Figura 6, é possível evidenciar dentro do grupo amostral de 154 acidentes, a maioria dos acidentes ocorreram em condição estacionária, cerca de 55% dos acidentes, seguidos das condições de Partida (18,48%), Parada (10,87%) e Manutenção programada e/ou procedimento não rotineiro. Figura 7: Gráfico das condições de operação presentes no momento do acidente. Percentual de acidentes nas diferentes condições de operação de plantas químicas industriais operando em regime contínuo 18,48% 10,87% 8,7% 6,52% 55,43% Estacionário Partida Parada Manutenção programada e/ou procedimento não rotineiro Não-definido Fonte: Autores Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 16 ISSN: 2525-8761 As condições de partida, parada, manutenção, e procedimento não rotineiro, ou seja, que envolvem prontidão operacional, são uma fração pequena do tempo de funcionamento (campanha) de uma planta de processo. Constata-se, portanto, o aumento expressivo da probabilidade de ocorrência de incidentes durante esses períodos. Evidenciando-se a necessidade de melhorar a cultura de segurança de processo em condições de prontidão operacional (Abbassi et al., 2022). 5.4 ANÁLISE CRONOLÓGICA E PERDAS HUMANAS E ECONÔMICAS Todos os 154 acidentes foram listados em períodos cronológicos de 10 anos, de 1974 a 2022, evidentemente por exceção do último período, cujos os percentuais são apresentados na Figura 8. Um ponto importante a ser evidenciado é que a coleta de informações teve um viés temporal em função do uso majoritário de fonte Marsh Speciality, CSB, OSHA e HSE. O que justifica, proporcionalmente o grande número de eventos no período de 2007 a 2017. Figura 8. Análise cronológica e de proporcionalidade dos eventos acidentais. Proporção do número de total de acidentes avaliados e as respectivas datas de referência 49% 9% 20% 10% 1974-1984 1985-1995 1996-2006 2007-2017 2018-2022 12% Fonte: Autores Na Tabela 1 são apresentadas as perdas econômicas corrigidas pela inflação em períodos temporais distintos. Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 17 ISSN: 2525-8761 Tabela 1: Dados envolvendo número de fatalidades e perdas econômicas decorridos de acidentes no setor de petróleo e gás (Marsh Specialty, 2022; Pasman, Rogers e Mannan, 2018 e Fyffe et al., 2021). Período Perdas Perdas financeiras no Perdas financeiras no humanas período (BS$) período (BS$/ano) 1972-76 5 0,37 0,074 1977-81 13 1,1 0,220 1982-86 15 1,1 0,220 1987-91 25 3 0,600 1992-96 16 1,5 0,300 1997-01 26 3,3 0,660 2002-10 44 5,2 0,578 2011-21 40 4,8 0,436 Fonte: Autores A Figura 9 de forma complementar a Tabela 1, mostra as frações de faixas de valores de prejuízos gerados para as empresas em virtudes dos acidentes. Evidenciandose o ponto de que esses prejuízos se projetam tanto na esfera de patrimônio, quanto de pessoas, meio ambiente e imagem da companhia. Portanto, esses valores não representam o impacto total trazido as companhias em decorrência desses acidentes, mas ilustram as altas perdas oriundas desses eventos. Figura 9: Gráfico percentual de estimativas de perdas financeiras com os acidentes. Relação entre percentual de ocorrência e impacto financeiro dos eventos acidentais 50% 7,5% 27,5% 15% Mais de 600 MS$ 400 a 600 MS$ 100 a 400 MS$ 1 a 100 MS$ Fonte: Autores Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 18 ISSN: 2525-8761 Outra forma de expressar os dados relacionados as perdas econômicas com os 154 acidentes são os dados da Tabela 2. Em que são somados os valores das perdas econômicas para cada tipo de consequência. Tabela 2: Gráfico de perdas financeiras relacionadas com os tipos de consequências dos acidentes. Tipos de consequências Valor Médio em perdas financeiras (Bilhões de US$) Incêndio e Explosão 9,30 Colisão e danos ao equipamento 2,78 Explosão de nuvens de vapor 0,67 Perda de contenção (liberação) 0,23 Fonte: Autores É possível perceber que há uma grande disparidade entre as perdas financeiras para cada tipo de acidente, em que, os acidentes envolvendo incêndio e explosão causaram perdas muito expressivas. Este fato pode estar relacionado ao fato de incêndios seguidos de explosões, muitas vezes, estão relacionados a Explosão de Vapor em Expansão de um Líquido Sob Pressão (BLEVE, Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion), considerado por Grossel (2001) uma das piores consequências de perdas de contenção na indústria de processos. 5.5 LOCALIDADE DOS ACIDENTES Durante a compilação dos dados sobre os incidentes acontecidos ao longo da história foi possível determinar uma variação significativa na quantidade de acidentes acontecidos em cada país, com isso criamos um gráfico apresentando os países onde mais de 3 acidentes aconteceram e foi possível perceber que países com um certo desenvolvimento possuem uma quantidade maior de acidentes relatados do que países subdesenvolvidos, como por exemplo Angola e Haiti, conforme a Tabela 3. Naturalmente, em virtude do número total de indústrias, foi pertinente a elaboração da Figura 10, em que foi comparado o percentual total de acidentes (dentro do grupo amostral de 154) com o percentual do PIB de cada continente. Tabela 3: Localidades em que ocorreram os acidentes e relação com o número de ocorrências. Locais Número de repetições % proporcional Brasil 34 22 China 12 8 Estados Unidos 45 29 França 5 3 Itália 3 2 Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 19 ISSN: 2525-8761 Noruega Reino Unido Venezuela Outros Total 3 8 3 41 154 Fonte: Autores 2 5 2 27 Verifica-se na Figura 9 que para o grupo amostral apresentado, o pequeno número de acidentes, em relação ao PIB, dos países asiáticos (inclusa a China). Este dado se deve a dificuldade da obtenção de dados de acidentes industriais envolvendo a Ásia. A existência de agências no Ocidentes como a CSB, ANP, HSE, OSHA, dentre outras agências. Permite uma maior transparência quanto as ocorrências envolvendo acidentes com perda de contenção e danos materiais expressivos. Por outro lado, na Ásia e China, podem ser encontrados na literatura algumas estatísticas envolvendo acidentes na indústria. Entre 2015 e 2020, segundo Chen et al., 2021 e Motalifu et al., 2022 foram documentados cerca de 42 acidentes, com gravidades variando entre Tiers 1 e 4, ou seja, com grandes perdas de contenção e sem perdas de contenção. A indústria asiática é crescente e pujante, e a incorporação dos valores da segurança de processos em sua arquitetura organizacional é fundamental. Figura 10: Gráfico das localidades divididos por continentes. 80 70 % do total de acidentes % no PIB industrial mundial 68 60 50 39 40 30 30 20 15 8 10 6 19 5 3 7 0 América Ásia África Europa Oceania Continentes Fonte: Autores Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 20 ISSN: 2525-8761 6 CONCLUSÃO Através dos resultados obtidos para o grupo amostral de 154 acidentes, foi possível observar que ao comparar-se os resultados obtidos com os resultados apresentados por Crowl e Louvar (2019) ocorreu uma redução nas falhas relacionadas a equipamentos e instrumentos em geral. O que por consequência, elevou proporcionalmente os valores das falhas relacionados a falha operacional, em especial aquelas que decorrem de falha humana. Tubulações mostraram-se, preponderantemente, a maior fonte de falhas em equipamentos. Principalmente pela questão da dificuldade em monitorar-se sua integridade. A maior fonte de acidentes envolvendo erros operacionais envolveu a negligência de protocolos de segurança, o que evidência a necessidade do fortalecimento da cultura de segurança de processos como um valor nas companhias. Foi possível constatar um alto grau de correlação entre o PIB industrial e o número de acidentes da indústria química, por exceção do continente asiático. Fato este explicável pela escassez de informações no que tange a acidentes ocorridos na Ásia, em especial na China, país este que possui atualmente o maior polo industrial mundial. Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024 Brazilian Journal of Development 21 ISSN: 2525-8761 REFERÊNCIAS ABBASSI, R., ARZAGHI, E., YAZDI, M., ARYAI, V., GARANIYA, V., & RAHNAMAYIEZEKAVAT, P. (2022). Risk-based and predictive maintenance planning of engineering infrastructure: Existing quantitative techniques and future directions. Process Safety and Environmental Protection, 165, 776–790. https://doi.org/10.1016/j.psep.2022.07.046 BAYBUTT, P. (2016). Insights into process safety incidents from an analysis of CSB investigations. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 43, 537–548. https://doi.org/10.1016/j.jlp.2016.07.002 Chemical Center for Process Safety. (2011). Guidelines for Risk Based Process Safety (First edit). Wiley-Interscience. CHEN, G., LI, X., ZHANG, X., & RENIERS, G. (2021). Developing a talent training model related to chemical process safety based on interdisciplinary education in China. Education for Chemical Engineers, 34, 115–126. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ece.2020.11.012 CROWL, A. D., & LOUVAR, J. F. (2019). Chemical Process Safety: Fundamentals with Applications (4th ed.). Pearson. Environmental Protection Agency (EPA). (2014). Greenhouse Gas Inventory Guidance: Direct Fugitive Emissions from Refrigeration, Air Conditioning, Fire Suppression, and Industrial Gases. GROSSEL, S. S. (2001). Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis: 2nd Edition; By Center for Chemical Process Safety; American Institute of Chemical Engineers, New York, NY, 2000, pp. 750. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 14(5), 438–439. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/S0950-4230(01)00002-X LIAW, H. J. (2019). Deficiencies frequently encountered in the management of process safety information. Process Safety and Environmental Protection, 132, 226–230. https://doi.org/10.1016/j.psep.2019.10.015 MARSH SPECIALTY. (2022). 100 largest losses in the hydrocarbon industry, 27th edition. MOTALIFU, M., TIAN, Y., LIU, Y., ZHAO, D., BAI, M., KAN, Y., QI, M., RENIERS, G., & ROY, N. (2022). Chemical process safety education in China: An overview and the way forward. Safety Science, 148, 105643. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ssci.2021.105643 PASMAN, H. J., ROGERS, W. J., & MANNAN, M. S. (2018). How can we improve process hazard identification? What can accident investigation methods contribute and what other recent developments? A brief historical survey and a sketch of how to advance. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 55, 80–106. https://doi.org/10.1016/j.jlp.2018.05.018 TAYLOR, C., Øie, S., & GOULD, K. (2018). Lessons Learned from Applying a New HRA Method for the Petroleum Industry. Reliability Engineering and System Safety. https://doi.org/10.1016/j.ress.2018.10.001. Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.10, n.5, p. 01-21, 2024