Evaluación de riesgos probabilísticos

La evaluación probabilística de riesgos ( EPR ) es una metodología sistemática e integral para evaluar los riesgos asociados con una entidad tecnológica de ingeniería compleja (como un avión de pasajeros o una central nuclear ) o los efectos de los factores de estrés en el medio ambiente (evaluación probabilística de riesgos ambientales, o PERA). ^{[ 1 ]}

En una evaluación de riesgos probabilística (ERP), el riesgo se define como un posible resultado perjudicial de una actividad o acción. En una ERP, el riesgo se caracteriza por dos cantidades:

1. la magnitud (gravedad) de las posibles consecuencias adversas, y
2. la probabilidad de que ocurra cada consecuencia.

Las consecuencias se expresan numéricamente (por ejemplo, el número de personas que podrían resultar heridas o fallecer) y su probabilidad de ocurrencia se expresa como probabilidades o frecuencias (es decir, el número de ocurrencias o la probabilidad de ocurrencia por unidad de tiempo). El riesgo total es la pérdida esperada : la suma de los productos de las consecuencias multiplicados por sus probabilidades.

El espectro de riesgos en las distintas clases de eventos es motivo de preocupación y, por lo general, se controla en los procesos de concesión de licencias. Sería preocupante que se descubriera que los eventos raros pero de graves consecuencias predominan en el riesgo general, sobre todo porque estas evaluaciones de riesgos son muy sensibles a las suposiciones (¿cuán raro es un evento de graves consecuencias?).

La evaluación probabilística del riesgo suele responder a tres preguntas básicas:

1. ¿Qué puede fallar en la entidad tecnológica o el factor estresante estudiado, o cuáles son los iniciadores o eventos iniciadores (eventos iniciales indeseables) que conducen a consecuencias adversas?
2. ¿Cuáles son los posibles perjuicios o las consecuencias adversas a las que la entidad tecnológica (o el sistema ecológico en el caso de un PERA) podría verse sometida como resultado de la ocurrencia del iniciador, y cuán graves son?
3. ¿Qué probabilidades hay de que se produzcan estas consecuencias indeseables, o cuáles son sus probabilidades o frecuencias?

Dos métodos comunes para responder a esta última pregunta son el análisis de árbol de eventos y el análisis de árbol de fallas ; para obtener explicaciones sobre estos, consulte ingeniería de seguridad .

Además de los métodos mencionados, los estudios PRA requieren herramientas de análisis especiales, pero a menudo cruciales, como el análisis de confiabilidad humana (HRA) y el análisis de fallas de causa común (CCF). El HRA se ocupa de los métodos para modelar el error humano, mientras que el CCF evalúa el efecto de las dependencias intersistemas e intrasistemas, que tienden a provocar fallas simultáneas y, por lo tanto, un aumento significativo del riesgo general.

Un posible punto de objeción se refiere a las incertidumbres asociadas con una PSA (Evaluación Probabilística de Seguridad). La PSA a menudo no tiene incertidumbre asociada, aunque en metrología cualquier medida debe estar relacionada con una incertidumbre de medición secundaria , y de la misma manera cualquier número de frecuencia media para una variable aleatoria debe examinarse con la dispersión dentro del conjunto de datos.

Por ejemplo, sin especificar un nivel de incertidumbre, el organismo regulador japonés, la Comisión de Seguridad Nuclear, emitió en 2003 un objetivo de seguridad restrictivo en términos de objetivos de salud cualitativos, de modo que los riesgos de mortalidad individual no deberían superar los 10⁻⁶ ^/ año. Luego se tradujo en un objetivo de seguridad para las centrales nucleares: ^{[ 2 ]}

• para reactores de tipo BWR-4 , en:
  • Frecuencia de daño del núcleo (CDF): 1,6 × 10 ⁻⁷ /año,
  • Frecuencia de fallos de contención (CFF): 1,2 × 10 ⁻⁸ /año
• para reactores de tipo BWR-5 , en:
  • CDF: 2,4 × 10 ⁻⁸ /año, y
  • CFF: 5,5 × 10 ⁻⁹ /año para

El segundo punto es una posible falta de diseño para prevenir y mitigar los eventos catastróficos, que tienen la menor probabilidad de ocurrencia y la mayor magnitud de impacto, ^{[ 2 ]} y el menor grado de incertidumbre sobre su magnitud. Una relación costo-efectividad del factor de seguridad , contribuye a subestimar o ignorar por completo este tipo de factores de riesgo de seguridad remotos. Los diseñadores eligen si el sistema debe dimensionarse y posicionarse en el nivel medio o mínimo de probabilidad-riesgo (con los costos asociados de las medidas de seguridad), para ser resiliente y robusto en relación con el valor fijo.

Tales eventos externos pueden ser peligros naturales , incluyendo terremotos y tsunamis, incendios y ataques terroristas, y se tratan como un argumento probabilístico. ^{[ 2 ]} El contexto histórico cambiante condicionará la probabilidad de esos eventos, por ejemplo, un programa nuclear o sanciones económicas .

• Software PRA utilizado por el Departamento de Energía de EE. UU., la Comisión Reguladora Nuclear y la NASA.
• Stamatelatos, Michael (5 de abril de 2000). "Evaluación probabilística de riesgos: ¿Qué es y por qué vale la pena realizarla?" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 14 de marzo de 2006.
• Software PRA de la industria (CAFTA)
• Una colección de enlaces a publicaciones gratuitas sobre PRA archivadas el 9 de noviembre de 2021 en Wayback Machine.
• Software PRA RiskSpectrum
• Verdonck, FAM; Jaworska, J.; Janssen, CR; Vanrolleghem, Peter A. (2002). Marco de evaluación de riesgos ecológicos probabilísticos para sustancias químicas . Congreso Internacional sobre Modelado y Software Ambiental. Vol.  40. pp. 144– 9. CiteSeerX 10.1.1.112.1047 .