Análise comparativa de modelos estacionários e transientes em análises quantitativas de riscos

Abstract

A análise de vulnerabilidade é uma importante ferramenta utilizada pelo engenheiro químico responsável pelo gerenciamento de riscos de segurança de processos, auxiliada por softwares como o Phast (Process Hazard Analysis Software Tool), capazes de estimar de forma quantitativa o alcance de efeitos físicos como um incêndio ou explosão nas áreas de processo. Versões recentes do software Phast possibilitam simular descargas de produtos para o meio externo e os efeitos decorrentes de forma transiente. No entanto, como a liberação na forma estacionária é uma prática consolidada e tradicionalmente utilizada pelas equipes de análises de risco das empresas do Polo Petroquímico, este estudo tem por objetivo explorar a utilização do modelo transiente de liberação quanto à obtenção de taxas de descarga e alcance de efeitos físicos menos conservadores e que representem a dinâmica do sistema de forma mais próxima a realidade. A avaliação foi conduzida primeiramente pelo entendimento do equacionamento envolvido nos modelos (descarga estacionária versus transiente), seguida de um estudo de caso comparando os dois métodos, utilizando cenários com diferentes condições de processos, dentro do contexto petroquímico do Polo de Triunfo. Nos cenários com condições de processo com inventários da ordem de 1x10³ e 1x104 kg e pressões acima de 260 bar, foram observadas variações de até 70% entre as predições dos modelos para os efeitos físicos avaliados. Os efeitos físicos de jato de fogo e área da nuvem inflamável apresentaram as maiores variações, seguidas do incêndio em nuvem. Em contrapartida, os cenários com inventários elevados (1x106 kg) e pressões baixas (20 bar), obtiveram resultados com menor discrepância entre os métodos, obtendo variações máximas da ordem de 10%. Tendo em vista que o consumo computacional necessário para aplicação do modelo transiente em relação ao modelo estacionário é quase nulo e que seu equacionamento representa de forma mais representativa o comportamento de uma liberação de produto para o meio externo, mostra-se que a aplicação deste como padrão para análises de risco quantitativa é vantajosa frente ao modelo tradicionalmente utilizado.