Traiconex

Introducción

(*extraido de: Adamski, Robert, “Design Critical Control or Emergency Shut Down System for Safety And Reliability”, Triconex)

Los sistemas de protección eléctrica o de shutdown de emergencia son utilizados por las industrias petro-químicas para evitar condiciones severas y/o costosas.
Los requerimientos para estos sistemas críticos son de que ellos trabajen todo el tiempo, yno inicien eventos molestosos. Estos requerimientos fueron difíciles de alcanzar en los primeros sistemas, pero fueron implementados al pasar de los años.
La evolución de los sistemas de protección ha sido manejada por dispositivos de estado sólido y posteriormente por circuitos integrados con capacidad de programación. La alta demanda de confiabilidad ha movido la industria desde PLCssimples, a microcomputadores programables con programas complejos. Esta nueva generación de sistemas de protección utiliza hardware, firmware y software en módulos triplemente redundantes (TMR) en sistemas a prueba de fallas (falut tolerant).

1.1 Qué es un sistema de Shutdown

El termino “sistemas de protección” puede referirse a muchas definiciones y aplicaciones diferentes, algunas de las cualespueden ser confundidas. Los nombres típicos en la industria son: sistemas de shutdown de seguridad (safety shutdown systems), instrumentación critica, sistemas de shutdown de emergencia (ESD: Emergency Shutdown Systems), sistemas críticos de seguridad, sistemas de bloqueo, etc. Una de las definiciones dadas a un Sistema de Protección es: “Un sistema designado para responder a condiciones en laplanta (que pueden arriesgar por si solas o, si no se toma una acción, pueden eventualmente dar inicio a un riesgo), y generar salidas correctas para mitigar las consecuencias riesgosas o prevenir el riesgo”
Los requisitos de un sistema de protección son:
A) El sistema de protección debe trabajar todo el tiempo (cero defectos)
B) Este no debe iniciar salidas o entradas erróneas.Actualmente es importante diseñar sistemas críticos de control o de shutdown de emergencia (ESD) por fiabilidad y seguridad. Fiabilidad no significa que el sistema permanece en línea durante un modo inseguro, Fiabilidad significa que el sistema permanece en línea, tolerando una o más fallas, y todavía es capaz de proporcionar las salidas apropiadas para un shut down seguro hasta que las fallas seandetectadas y reparadas.
Cuando una unidad de proceso experimenta un alto numero de alarmas falsas, los operadores llegan a ser ambivalentes y es probable que respondan lentamente o no del todo frente a alarmas realmente críticas.
Algunas causas de eventos molestosos o falsos son: la falla de un dispositivo de campo como por ejemplo un switch de presión, el solenoide de una válvula, un contactonormalmente abierto que presenta una alta resistencia, fallas en módulos entrada/salida de un PLC, fallas de un microprocesador, fallas de cualquier componente electrónico en un dispositivo, etc. Estas son unas pocas fallas que causan eventos falsos porque la regla básica siempre se aplica: “No está cuando falla, pero solo cuando falla”. Estas fallas son fallas abiertas de dispositivos. Se debenotar que un dispositivo puede también fallar de manera cubierta lo cual puede llevar a eventos riesgosos durante el proceso. Las fallas cubiertas solo pueden ser detectadas por pruebas o chequeos de validación, como se indicará posteriormente.
Un alto numero de eventos falsos pueden ser atribuidos a fallas de utilidades, tales como suministro eléctrico o de aire de instrumentos. Un diseño noapropiado de la distribución de energía o de fusibles es una de las causas de falsos eventos.
La pérdida del aire de instrumentos es siempre un evento serio en un proceso, no solo porque puede dar lugar a falsas alarmas sino que también puede fácilmente llevar al proceso a un estado peligroso.
Otra causa de eventos falsos es el man7tenimiento, servicio técnico, calibración o pruebas de...