Sistema instrumentado de seguridad

En seguridad funcional , un sistema instrumentado de seguridad ( SIS , por sus siglas en inglés) es un conjunto de controles de hardware y software diseñados para proporcionar una capa de protección que detiene un sistema químico, nuclear, eléctrico o mecánico, o parte de él, si se detecta una condición peligrosa. ^{[ 1 ]} Se relaciona con la prevención de accidentes graves, y no con cuestiones de seguridad laboral.

Especificación de requisitos

Un SIS contiene una o más funciones instrumentadas de seguridad (SIF) . El SIS se considera confiable según su nivel de integridad de seguridad (SIL) . El SIL requerido se determina mediante un análisis cuantitativo de riesgos del proceso (PHA), como un análisis de capas de protección (LOPA). Los requisitos de SIL se verifican durante el diseño, la construcción, la instalación y la operación del SIS. La funcionalidad requerida se puede verificar mediante revisiones de diseño, pruebas de aceptación en fábrica, pruebas de aceptación en sitio y pruebas funcionales regulares. El PHA, a su vez, se basa en un ejercicio de identificación de riesgos. En las industrias de procesos (producción de petróleo y gas, refinerías , plantas químicas , etc.), este ejercicio suele ser un estudio de riesgos y operabilidad (HAZOP). El HAZOP generalmente identifica no solo los riesgos del proceso de una planta (como la liberación de materiales peligrosos debido a que el proceso opera fuera de los límites seguros de la planta), sino también las SIF que protegen la planta de tales desviaciones. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Diseño

Un SIS (Sistema Instrumentado de Seguridad) está diseñado para realizar funciones de control específicas que prevengan operaciones de proceso inseguras cuando se presentan condiciones inaceptables o peligrosas. Debido a su criticidad, los sistemas instrumentados de seguridad deben ser independientes de todos los demás sistemas de control que controlan el mismo equipo, para garantizar que su funcionalidad no se vea comprometida. Un SIS se compone de los mismos tipos de elementos de control (incluidos sensores , controladores lógicos , actuadores y otros equipos de control) que un Sistema Básico de Control de Procesos (BPCS). Sin embargo, todos los elementos de control en un SIS están dedicados exclusivamente al correcto funcionamiento del SIS.

La característica esencial de un SIS es que debe incluir instrumentos que detecten que las variables del proceso (caudal, temperatura, presión, etc. en el caso de una planta procesadora) superan los límites preestablecidos ( sensores ), un solucionador lógico que procese esta información y tome decisiones apropiadas en función de la naturaleza de la(s) señal(es), y elementos finales que reciban la salida del solucionador lógico y tomen las medidas necesarias en el proceso para lograr un estado seguro. Todos estos componentes deben funcionar correctamente para que el SIS realice su función de SIF. El solucionador lógico puede utilizar equipos eléctricos, electrónicos o electrónicos programables, como relés , amplificadores de disparo o controladores lógicos programables . Los sistemas de soporte, como la alimentación eléctrica, el aire de instrumentación y las comunicaciones, generalmente son necesarios para el funcionamiento del SIS. Los sistemas de soporte deben diseñarse para proporcionar la integridad y confiabilidad requeridas . Un ejemplo de SIF es un sensor de temperatura que proporciona una señal a un controlador, el cual compara la temperatura del proceso detectada con el punto de ajuste de temperatura deseado y envía una señal a un actuador de válvula de emergencia que detiene el flujo de fluido calefactor al proceso si la temperatura del proceso se supera por un margen inseguro.

Las instalaciones de seguridad se implementan como parte de una estrategia general de reducción de riesgos , cuyo objetivo es minimizar la probabilidad de un accidente previamente identificado, que podría abarcar desde daños menores en los equipos hasta la liberación catastrófica e incontrolada de energía o materiales.

El estado seguro debe alcanzarse en un tiempo suficientemente corto (conocido como tiempo de seguridad del proceso ) para prevenir el accidente. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Normas internacionales

La norma internacional IEC 61511 se publicó en 2003 para orientar a los usuarios finales sobre la aplicación de sistemas instrumentados de seguridad en la industria de procesos . Esta norma se basa en la IEC 61508 , una norma genérica de seguridad funcional que abarca aspectos de diseño, construcción y funcionamiento de sistemas eléctricos, electrónicos y electrónicos programables. Otros sectores industriales también pueden contar con normas basadas en la IEC 61508, como la IEC 62061 (sistemas de maquinaria), la IEC 62425 (sistemas de señalización ferroviaria), la IEC 61513 (sistemas nucleares) y la ISO 26262 (vehículos de carretera).

Conceptos relacionados

Otros términos que se utilizan con frecuencia junto con los sistemas instrumentados de seguridad o para describirlos incluyen:

Sistema de control crítico
Sistema instrumentado de protección
Sistema de protección de equipos
Sistema de parada de seguridad
Sistema de parada de procesos
Sistema de parada de emergencia
Sistema crítico para la seguridad
Enclavamiento (del cual existe un dominio específico en la señalización ferroviaria )

Véase también

Referencias

1 2 3 Mannan, Sam (2005). Prevención de pérdidas de Lees en las industrias de procesos (3.ª ed.). Burlington, Mass. y Oxford: Elsevier Butterworth-Heinemann . Vol. 2, Capítulo 34. ISBN 0-7506-7858-5.
1 2 Clarke, Peter (2023). Seguridad funcional desde cero. Una guía práctica para aplicaciones en la industria de procesos . Ámsterdam, etc.: Elsevier . ISBN 978-0-443-15230-6.

Enlaces externos

Libro del Centro para la Seguridad en los Procesos Químicos: Directrices para sistemas de protección instrumentados seguros y fiables.
Ejemplo de documento de especificación de requisitos de seguridad (SRS)
Manual de confiabilidad de equipos de seguridad, 4.ª edición, para su uso en la verificación del diseño conceptual de sistemas instrumentados de seguridad (SIS) en la industria de procesos.
Ejemplo de documento del Plan de Gestión de la Seguridad Funcional (FSMP, por sus siglas en inglés)

[:0-1] 1 2 3 Mannan, Sam (2005). Prevención de pérdidas de Lees en las industrias de procesos (3.ª ed.). Burlington, Mass. y Oxford: Elsevier Butterworth-Heinemann . Vol. 2, Capítulo 34. ISBN 0-7506-7858-5.

[:1-2] 1 2 Clarke, Peter (2023). Seguridad funcional desde cero. Una guía práctica para aplicaciones en la industria de procesos . Ámsterdam, etc.: Elsevier . ISBN 978-0-443-15230-6.