Escape e Abandono em Instalações Offshore
Simulações Computacionais
Original LanguagePesquisa em segurança offshore da COPPE UFRJ realizada em conjunto com a University of Strathclyde (Glasgow, UK) identifica novas ferramentas computacionais para o projeto mais eficiente e preciso de sistemas de escape e abandono. A pesquisa também inovou incluíndo a influência de fatores humanos e comportamentais nas simulações, com base em estudos realizados na The California State University, em San Jose no coração do "Vale do Silício" americano.
Veja vídeo demonstrativo
versão português: https://youtu.be/rwZ6bfyFe3U
versão inglês: https://youtu.be/i3BBFj2CRms
Simulações computacionais desenvolvidas no Kelvin Hydrodynamics Laboratory da University of Strathclyde (Glasgow, UK) permitem estudar os possíveis comportamentos das pessoas durante o evento acidental (escape e abandono) e permitem também incluir nas análises as considerações e as influências associadas a fatores humanos e a cultura de segurança predominante. Isto é um diferencial em relação a um estudo de “evacuação” convencional, o qual apenas considera aspectos normativos e teóricos. A partir dos resultados das simulações de escape e abandono, os métodos e planejamentos teóricos gerais que atualmente são empregados em projetos de instalações offshore podem ser aprimorados.
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| Interface para Inserção de Fatores Humanos em Simulações de Escape e Abandono |
Os sistemas propostos nos atuais projetos de instalações offshore são baseados nas seguintes normas e regulamentos:
ISO 13702 - Control and Mitigation of Fires and Explosions on Offshore Production Installations
IMO SOLAS: Safety of Life at Sea
IMO MODU CODE: Mobile Offshore Drilling Units
REQUISITOS DA AUTORIDADE MARÍTIMA (NORMAN 01): Norma da Autoridade Marítima Brasileira para Embarcações Empregadas na Navegação de Mar Aberto
REQUISITOS DE SOCIEDADES CLASSIFICADORAS (American Bureau of Shipping (ABS), Stiftelsen Det Norske Veritas (DNV), Bureau Veritas S.A.(BV), Lloyd's Register Group (LLOYD’S)
NORSOK S-001 Technical Safety Standard
API RP 14J American Petroleum Institute - Design and Hazards Analysis for Offshore Production Facilities.
REQUISITOS DAS OPERADORAS - Especificações Técnicas e Normas Aplicáveis à Segurança Offshore criadas pelas empresas petroleiras.
Os projetos atuais de sistemas de evacuação de instalações offshore concentram-se em cumprir as regras e requisitos normativos acima, os quais definem dimensionamento, sinalização, localização e iluminação de rotas de fugas; as características de portas, escadas, escotilhas e janelas que fazem parte destas rotas; assim como definem os tipos de equipamentos de salvatagem e a utilização de materiais alternativos. Apesar destas normas agregarem segurança, os requisitos são definidos de forma genérica não sendo possível avaliar a performance e eficiência destes recursos considerando as particularidades de arquitetura naval de cada instalação, bem como o comportamento de cada pessoa durante uma emergência real. A interferência dos aspectos de arranjo, arquitetura, fatores humanos e cultura de segurança exigem um grau superior de complexidade nos estudos.
A norma ISO 13702[1] estabelece a realização de “Estudos de Evacuação, Escape e Resgate (EERA) para instalações offshore. Este tipo de análise muitas vezes se limita a uma simples verificação do cumprimento das normas citadas, incluindo um cálculo bastante limitado dos tempos de deslocamento para pessoas nas posições mais distantes do ponto de encontro. Simulações computacionais da performance de sistemas de escape e abandono como as desenvolvidas nas pesquisas da Universidade de Straghclyde, permitem um estudo muito mais profundo e preciso sobre o que realmente acontece durante uma operação de escape e abandono em uma instalação offshore, fornecendo resultados precisos sobre as janelas de tempo para deslocamento seguro em tantos cenários quanto se queira estudar, além de valores de tempos para auxílio na tomada de decisão por abandono por parte da autoridade da instalação offshore.
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| Efeitos do calor, intoxicação e visibilidade sobre os agentes
podem ser medidos em tempo real durante a simulação
de cenários acidentais e os resultados tratados estatisticamente |
As pesquisas, auxiliadas pela Engenheira Yasmine Hifi do Kelvin Hydrodynamics Laboratory, permitiram construir um modelo 3D da instalação offshore e posicionar deterministicamente cada membro do POB (Pessoas a Bordo). Alternativamente, parte do POB pode ser distribuída randomicamente por áreas previamente determinadas da unidade conforme a mobilidade e características de suas atividades. Considera-se também aspectos de fatores humanos que possam interferir no comportamento das pessoas como por exemplo, gênero, idade, tempo de reação, experiência operacional. Correções podem ser atribuídas conforme o turno definido em cada cenário acidental postulado, por exemplo, em função do estado de sono ou da condição de vigília.
Cenários complexos podem ser analisados permitindo uma “análise de segurança completa”, incorporando as demais análises e estudos numa só ferramenta, uma vez que é possível importar nuvens de pontos de análises de propagação de incêndio e dispersão de fumaça para o modelo 3D e avaliar os efeitos de calor, visibilidade e a possível intoxicação dos agentes em deslocamento durante a emergência. Ainda é possível incluir a interferência dos movimentos da plataforma e de uma eventual inclinação da mesma sobre a performance das pessoas em deslocamento.
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| Exemplo de Distribuição de Agentes em FPSO Simulado |
As simulações podem ser repetidas em bateladas para cada cenário incluindo variações de horário, posicionamento de pessoas, perfil comportamental e antropométrico do POB, para diferentes opções de rotas. Com a possibilidade de repetições em escala, os resultados podem ser tratados estatisticamente e alcançar uma elevada representatividade das condições reais tanto da instalação offshore quanto ao comportamento das pessoas envolvidas.
Aspectos da cultura de segurança predominante na operadora podem ser avaliados uma vez que os procedimentos operacionais podem ser incluídos sob a forma de uma programação comportamental prévia para cada membro do POB. É possível, por exemplo, simular o escape e abandono com a exigência de retorno de cada agente ao seu respectivo camarote para retirada de coletes e depois comparar os resultados para o mesmo cenário, desta vez excluíndo o procedimento de retorno para as cabines.
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| Histórico de Ocupação das Muster Stations durante a Emergência |
Os métodos atuais de estudo e investigação dos meios de evacuação de unidades offshore são muito limitados quando comparados às vantagens do uso de simulações computacionais de escape e abandono que incluam aspectos de fatores humanos e cultura de segurança. Através de simulações computacionais desta natureza é possível identificar congestionamentos, rotas problemáticas, caminhos alternativos, regiões que precisam de proteção passiva e contra fumaça. Situações extremas, que só poderiam ser analisadas durante acidentes catastróficos, podem ser estudadas previamente sem riscos, ainda na fase de projeto com amplas possibilidades de implementação de correções. Localizações diferentes para os pontos de encontro e estações de abandono podem ser testadas ainda na fase de projeto básico, bem como rotas de fuga e novos procedimentos operacionais. Estudos de escape e abandono que incluam ferramentas computacionais em substituição aos tradicionais estudos de evacuação, propiciam uma nova perspectiva para a proteção da vida em instalações offshore através da melhoria na eficiência no escape e abandono.
A pesquisa opta por utilizar os termos “evacuação”, “escape” e “abandono” em conformidade com a nomenclatura adotada pela ISO – International Organization for Standardization – nº 13702[1]. Para representar adequadamente o que realmente estamos estudando priorizamos a adoção do termo “sistema de escape de perigos e abandono de cenários” ou de forma simplificada: “sistema de escape e abandono”. Fizemos essa opção por entendermos que assim mantemos maior precisão e coerência com a norma ISO 13702.
Frequentemente o termo evacuação é utilizado de forma abrangente aos demais (escape e abandono), seja pelos profissionais de gerenciamento de riscos, seja pelas normas e procedimentos. A abordagem tradicional de projetos restringe-se ao estudo da “evacuação”. De acordo com a ISO 13702 o termo evacuação está mais relacionado ao método geral (teórico) para que as pessoas a bordo (POB) deixem a instalação durante uma emergência, enquanto que os atos efetivamente praticados pelo POB para deixar a instalação durante uma emergência são denominados pela ISO 13702 como procedimento de “abandono”. O significado do termo “escape”, na mesma norma ISO 13702, está associado ao ato das pessoas se afastarem do perigo imediato (fogo, gás, etc) para um local onde os efeitos desse perigo sejam reduzidos ou eliminados. “Escapar” não significa necessariamente sair do cenário do acidente enquanto que “abandonar” significa exatamente isso, mesmo que o abandono do cenário do acidente seja para passar a fazer parte de um segundo cenário de risco (por exemplo a sobrevivência no mar), e desde que este segundo cenário esteja fora da influência do primeiro. Esta é a justificativa por optarmos pela denominação “sistema de escape de perigos e abandono de cenários” em substituição ao termo “sistema de evacuação”.
[1] ISO 13702 - Petroleum and natural gas industries — Control and mitigation of fires and
explosions on offshore production installations — Requirements and guidelines
A pesquisa opta por utilizar os termos “evacuação”, “escape” e “abandono” em conformidade com a nomenclatura adotada pela ISO – International Organization for Standardization – nº 13702[1]. Para representar adequadamente o que realmente estamos estudando priorizamos a adoção do termo “sistema de escape de perigos e abandono de cenários” ou de forma simplificada: “sistema de escape e abandono”. Fizemos essa opção por entendermos que assim mantemos maior precisão e coerência com a norma ISO 13702.
Frequentemente o termo evacuação é utilizado de forma abrangente aos demais (escape e abandono), seja pelos profissionais de gerenciamento de riscos, seja pelas normas e procedimentos. A abordagem tradicional de projetos restringe-se ao estudo da “evacuação”. De acordo com a ISO 13702 o termo evacuação está mais relacionado ao método geral (teórico) para que as pessoas a bordo (POB) deixem a instalação durante uma emergência, enquanto que os atos efetivamente praticados pelo POB para deixar a instalação durante uma emergência são denominados pela ISO 13702 como procedimento de “abandono”. O significado do termo “escape”, na mesma norma ISO 13702, está associado ao ato das pessoas se afastarem do perigo imediato (fogo, gás, etc) para um local onde os efeitos desse perigo sejam reduzidos ou eliminados. “Escapar” não significa necessariamente sair do cenário do acidente enquanto que “abandonar” significa exatamente isso, mesmo que o abandono do cenário do acidente seja para passar a fazer parte de um segundo cenário de risco (por exemplo a sobrevivência no mar), e desde que este segundo cenário esteja fora da influência do primeiro. Esta é a justificativa por optarmos pela denominação “sistema de escape de perigos e abandono de cenários” em substituição ao termo “sistema de evacuação”.
[1] ISO 13702 - Petroleum and natural gas industries — Control and mitigation of fires and
explosions on offshore production installations — Requirements and guidelines
O sucesso de um empreendimento tecnológico está associado ao respeito aos fatores humanos, ambientais, econômicos e sociais que estão sob sua influência. Bons valores estabelecem a boa Cultura de Segurança !
