Guia Completo HAZOP, LOPA e SIL: Segurança Funcional IEC 61508 / 61511 (2025)
Domine o ciclo de vida da Segurança Funcional. Entenda a metodologia HAZOP, LOPA e a determinação do SIL conforme IEC 61508 e 61511. Saiba como a EletroAlta Engenharia aplica as normas internacionais em conformidade com a NR-10 e ISO 45001.
1. O que é Segurança Funcional e Por Que Ela é Crucial para a Indústria?
A Segurança Funcional é o conjunto de práticas que garante que sistemas elétricos, eletrônicos ou programáveis executem corretamente suas Funções Instrumentadas de Segurança (SIF), reduzindo riscos a níveis toleráveis conforme IEC 61508 e IEC 61511.
Ela substitui abordagens prescritivas por gestão de risco baseada em desempenho, integrando-se às NR-10, NR-13 e ISO 45001.
IEC 61511-1 Cl. 5.2.1: “O objetivo do ciclo de vida de segurança é alcançar e manter a segurança funcional requerida do SIS.”
2. Conceitos Fundamentais e Terminologia
| Conceito | Definição | Referência |
|---|---|---|
| SIS – Safety Instrumented System | Sistema que leva o processo a um estado seguro ao detectar condições perigosas. | IEC 61511-1 3.2.67 |
| SIF – Safety Instrumented Function | Função específica do SIS (ex.: desligar bomba X se pressão Y exceder Z). | IEC 61511-1 3.2.66 |
| SIL – Safety Integrity Level | Nível discreto (1 a 4) que quantifica a capacidade de redução de risco. | IEC 61508-1 Tabela 2 |
| PFDavg – Average Probability of Failure on Demand | Probabilidade média de uma SIF falhar quando demandada; comprova o SIL. | IEC 61508-6 Anexo B |
3. Como São Conduzidas as Etapas do Ciclo de Segurança (HAZOP, LOPA, SIL)?
3.1 HAZOP – Hazard and Operability Study (IEC 61882)
O HAZOP é uma técnica sistemática de análise de risco usada para identificar desvios operacionais e falhas potenciais.
Baseia-se em diagramas P&ID e C&E para revisar cada nó do processo usando palavras-guia como “alto”, “baixo”, “nulo”.
Propósito: identificar riscos ocultos e propor salvaguardas.
Saída: lista estruturada de cenários perigosos não mitigados.
3.2 LOPA – Layers of Protection Analysis (IEC 61511-3 Anexo F)
A LOPA quantifica o risco residual de cada cenário identificado no HAZOP.
Ela avalia Camadas Independentes de Proteção (IPLs) e determina o SIL Requerido (Target SIL) para cada SIF.
Propósito: justificar a necessidade de sistemas instrumentados de segurança (SIS).
Saída: SIL Requerido e RRF (Risk Reduction Factor).
3.3 SIL Verification – Verificação Quantitativa (IEC 61508-6 Anexo B)
A verificação SIL calcula o PFDavg, considerando taxas de falha (λ), cobertura diagnóstica (DC), redundância e intervalos de teste.
| SIL | PFDavg | Redução de Risco (RRF) |
|---|---|---|
| SIL 1 | 10⁻² – 10⁻¹ | 10 – 100 |
| SIL 2 | 10⁻³ – 10⁻² | 100 – 1 000 |
| SIL 3 | 10⁻⁴ – 10⁻³ | 1 000 – 10 000 |
| SIL 4 | 10⁻⁵ – 10⁻⁴ | 10 000 – 100 000 |
Tabela Resumo das Etapas
| Etapa | Propósito | Ferramenta | Saída |
|---|---|---|---|
| 1. HAZOP | Identificar desvios e perigos | Equipe multidisciplinar + HAZOP Guide | Lista de cenários críticos |
| 2. LOPA | Avaliar Camadas de Proteção | Planilha ou software LOPA | SIL Requerido |
| 3. SIL Verification | Comprovar Integridade | Ferramenta SIL com dados λ | Relatório PFDavg e SRS |
4. Software e Metodologia EletroAlta: Garantindo a Conformidade e o PFDavg
A EletroAlta Engenharia utiliza as melhores plataformas de mercado para a condução dos estudos HAZOP, LOPA e SIL, baseadas em dados de falha λ (Oreda, Exida) e totalmente alinhadas às IEC 61508 / 61511.
Essas ferramentas permitem:
- Cálculo automático de PFDavg e RRF;
- Emissão da Safety Requirements Specification (SRS);
- Modelagem de arquiteturas 1oo2 e 2oo3;
- Rastreabilidade digital completa para auditorias técnicas e conformidade NR-10 e ISO 45001.
5. Setores Industriais Que Não Podem Dispensar a Análise SIL / LOPA
Esses estudos são essenciais para segmentos onde falhas podem gerar riscos catastróficos:
- Indústrias químicas e petroquímicas – controle de reatores e armazenamento;
- Geração de energia – proteção de turbinas e sistemas F&G;
- Mineração e metalurgia – ventilação e sistemas de correias;
- Alimentos e farmacêutica – processos pressurizados automatizados;
- Serviços de utilidades e energia – subestações, SPDA e painéis de proteção.
6. Objetivos e Resultados Esperados
A aplicação estruturada dos estudos permite:
- Quantificar riscos elétricos e de processo;
- Dimensionar sistemas de intertravamento e proteção;
- Priorizar investimentos em funções críticas;
- Demonstrar conformidade com IEC 61511 e NR-10;
- Elevar a maturidade de segurança e reduzir falhas humanas.
7. Integração Estratégica: Segurança Funcional (IEC) com NR-10 e Gestão de Risco (GRO/PGR)
O SGRE – Sistema de Gestão do Risco Elétrico, criado pela EletroAlta, aplica a filosofia da IEC 61508 à NR-10 e ao PGR da NR-01.
Essa integração permite:
- Rastreabilidade entre proteções elétricas e SIS;
- Padronização de riscos técnicos e ocupacionais;
- Alinhamento com ISO 45001 e auditorias internacionais.
IEC 61511-1 Cl. 5.2.5:
“A gestão da segurança funcional deve estar integrada ao sistema de gestão da organização.”
8. Pronto para Garantir a Integridade dos Seus Sistemas de Segurança?
A Segurança Funcional exige engenharia de precisão, dados confiáveis e conhecimento normativo.
A EletroAlta Engenharia oferece diagnósticos completos de SIL, estudos HAZOP e LOPA com resultados quantificáveis e rastreáveis.
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9. Conclusão
A Segurança Funcional é o alicerce da continuidade operacional e da confiabilidade industrial.
A EletroAlta Engenharia atua como referência nacional em HAZOP, LOPA e SIL Verification, integrando tecnologia, normas internacionais e responsabilidade técnica para entregar segurança com excelência.
Referências e Normas Citadas
- IEC 61508 – Functional Safety of Electrical/Electronic/Programmable Electronic Systems
- IEC 61511 / NBR IEC 61511 – Functional Safety for Process Industry
- IEC 61882 – Hazard and Operability Studies (HAZOP)
- ISO 45001 – Sistemas de Gestão de Saúde e Segurança Ocupacional
- NR-10 / NR-13 / NR-01 (GRO/PGR) – Normas Regulamentadoras Brasil
- OREDA Handbook / Exida Data Handbook – Taxas de Falha (λ)
Autor Responsável
Eng. Glauber Maurin
Diretor Técnico – EletroAlta Engenharia de Risco Elétrico Industrial
CREA-SP xxxxxx | Membro IEEE R9 | Especialista em Segurança Funcional (IEC 61511)
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