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.

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 ]}

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.

The essential characteristic of an SIS is that it must include instruments, which detect the process variables (flow, temperature, pressure etc. in the case of a processing facility) are exceeding preset limits (sensors), a logic solver which processes this information and makes appropriate decisions based on the nature of the signal(s), and final elements which receive the output of the logic solver and take necessary action on the process to achieve a safe state. All these components must function properly for the SIS to perform its SIF. The logic solver may use electrical, electronic or programmable electronic equipment, such as relays, trip amplifiers, or programmable logic controllers. Support systems, such as power, instrument air, and communications, are generally required for SIS operation. The support systems should be designed to provide the required integrity and reliability. One example of SIF is a temperature sensor that provides a signal to a controller, which compares the sensed process temperature to the desired temperature setpoint and sends a signal to an emergency on-off valve actuator which stops the flow of heating fluid to the process if the process temperature is exceeded by an unsafe margin.

SIFs are implemented as part of an overall risk reduction strategy which is intended to minimize the likelihood of a previously identified accident that could range from minor equipment damage up to the uncontrolled catastrophic release of energy or materials.

The safe state must be achieved in a sufficiently short amount of time (known as process safety time) to prevent the accident.^[1][2]

International standard IEC 61511 was published in 2003 to provide guidance to end-users on the application of Safety Instrumented Systems in the process industries. This standard is based on IEC 61508, a generic standard for functional safety that includes aspects on design, construction, and operation of electrical/electronic/programmable electronic systems. Other industry sectors may also have standards that are based on IEC 61508, such as IEC 62061 (machinery systems), IEC 62425 (for railway signaling systems), IEC 61513 (for nuclear systems), and ISO 26262 (for road vehicles).

Other terms often used in conjunction with and/or to describe safety instrumented systems include:

• Critical control system
• Protective instrumented system
• Equipment protection system
• Safety shutdown system
• Process shutdown system
• Emergency shutdown system
• Safety-critical system
• Interlock (of which there is a specific domain in railway signaling)

• Distributed control system (DCS)
• FMEDA
• Industrial control systems (ICS)
• Plant process and emergency shutdown systems
• SCADA
• Spurious trip level

• Center for Chemical Process Safety book, Guidelines for Safe and Reliable Instrumented Protective Systems
• Example Safety Requirement Specification (SRS) document
• Safety Equipment Reliability Handbook, 4th Edition for use in Safety Instrumented System (SIS) conceptual design verification in the process industry
• Example Functional Safety Management Plan (FSMP) document