RELIABILITY ASSESSMENT AND RISK TRADEOFF ANALYSIS OF PRESSURE RELIEF DEVICES IN HYDROGEN INFRASTRUCTURE: A BAYESIAN APPROACH
Hydrogen safety, pressure relief valves, Bayesian inference, reliability modeling, quantitative risk assessment
A transição global para sistemas de energia de baixo carbono posicionou o hidrogênio como um vetor
energético fundamental; no entanto, sua ampla adoção introduz desafios críticos de segurança e
confiabilidade, particularmente em aplicações de alta pressão. Entre os componentes de segurança
mais importantes na infraestrutura de hidrogênio estão os dispositivos de alívio de pressão (DAPs),
projetados para prevenir falhas por sobrepressão, mas que também podem atuar como fontes não
intencionais de liberação de hidrogênio. Essa dupla função cria um dilema de segurança que não é
adequadamente contemplado nas práticas atuais de avaliação de risco. Além disso, a falta de dados
específicos sobre falhas em hidrogênio e a ausência de modelos probabilísticos adaptados aos modos
de falha das válvulas de alívio de pressão (VAPs) limitam ainda mais a precisão das análises
existentes. Para abordar essas lacunas, este trabalho desenvolve uma estrutura probabilística integrada
para a avaliação da confiabilidade e a análise do dilema de risco das VAPs na infraestrutura de
hidrogênio, utilizando uma abordagem Bayesiana. A metodologia combina dados de confiabilidade
prévios de bancos de dados industriais estabelecidos com dados de incidentes específicos de
hidrogênio por meio de atualização Bayesiana, permitindo a estimativa de distribuições de
probabilidade posterior para modos de falha chave, incluindo falha sob demanda, vazamento externo
e operação irregular ou espúria. Esses modelos são incorporados a uma estrutura de Avaliação
Quantitativa de Riscos (QRA) aplicada a um posto de abastecimento de hidrogênio gasoso fornecido
por um caminhão-tanque. Além disso, o estudo também compara abordagens regulatórias prescritivas
e baseadas em desempenho, usando medidas de importância como o Valor de Realização do Risco
(RAW) e o Valor de Redução do Risco (RRW). Os resultados mostram que as válvulas de alívio de
pressão podem tanto reduzir quanto aumentar o risco do sistema, dependendo do comportamento de
falha. Adicionalmente, uma ferramenta de apoio à decisão baseada na web foi desenvolvida para dar
suporte à aplicação prática. No geral, este trabalho avança a análise de segurança do hidrogênio e
apoia a tomada de decisões informadas sobre riscos.