Proyecto

1.0 Sistema de Seguridad Instrumentado.

Los Sistemas de Seguridad Instrumentados (SIS), son utilizados frecuentemente para reducir los procesos peligrosos en plantas de producción. Para cada proceso de peligro potencial, se realiza un diseño específico para detectar esta situación y, automáticamente, tomar las medidas necesarias para prevenir o mitigar dicho suceso peligroso. Estas accionesestán implementadas por las Funciones Instrumentalizadas de Seguridad (SIF).
Un Sistema de Seguridad Instrumentado incluye múltiples funciones en una única función simple (una por cada condición de peligro potencial).
Cada SIF recoge y analiza información de los sensores para determinar si se produce una condición peligrosa y, consecuentemente, comienza la secuencia de parada para llevar elproceso a un estado seguro. Estos sistemas de control, son denominados “safety related” y una condición potencialmente peligrosa se denomina demanda.
La mayoría de SIS están basados en el concepto de “intervención en desexcitación”. En condiciones normales de trabajo las entradas y salidas están excitadas.
El SIS está formado por una instrumentación y/o controladores que están instalados con lafinalidad de prevenir o mitigar el peligro, o de llevar el proceso a un estado seguro en presencia de una demanda de seguridad. Se considera que en estos casos se han infringido ciertas condiciones predeterminadas en el proceso, tales como alarmas de presión, temperatura, nivel, etc.
Los SIS se utilizan para cualquier proceso en el que el análisis del peligro requiera su presencia.
La disponibilidadde un SIS depende:
De las cuotas y modos de avería de los componentes (o subconjuntos)
De la arquitectura de los componentes (1oo1, 1oo2D, 2oo2, 2oo3, etc.)
De los circuitos de votación
De la cobertura diagnóstica
De la frecuencia de las pruebas periódicas

Las acciones programadas para prevenir o mitigar los sucesos peligrosos, consisten en la apertura de un contacto para desexcitar uncircuito eléctrico. Esta acción es denominada: “trip”.






Para cada SIF, se determina un Factor de Reducción de Riesgo (RRF).
Los estándares IEC 61508 y IEC 61511, cubren en detalle todos estos aspectos de seguridad. Una de sus funciones básicas es la identificación del grado y severidad de las operaciones peligrosas y consecuentemente la obtención del factor de reducción al mínimo riesgo,que requieren los SIF para una operación aceptable de la planta.


1.1 Factor de Reducción de Riesgo (RRF) y Nivel de Integridad de la Seguridad (SIL).

El RRF de un SIF está determinado por la probabilidad media de fallo bajo demanda, de acuerdo con la ecuación:

RRF = 1/ PFD avg

Los niveles SIL requeridos por un SIF corresponden a diferentes valores de RRF de acuerdo con lasiguiente tabla.


SIL de Integridad
Nivel de la Seguridad
PFDavg
Probabilidad media de fallo en demanda por año (baja demanda)
RRF
Factor de Reducción de Riesgo
PFDavg
Probabilidad media de fallo bajo demanda por hora (alta demanda)
SIL 4
≥ 10-5 to < 10-4
100000 to 10000
≥ 10-9 to < 10-8
SIL 3
≥ 10-4 to < 10-3
10000 to 1000
≥ 10-8 to < 10-7
SIL 2
≥ 10-3 to < 10-2
1000 to 100
≥10-7 to < 10-6
SIL 1
≥ 10-2 to < 10-1
100 to 10
≥ 10-6 to < 10-5

Tabla 1: Nivel de Integridad de la Seguridad y probabilidad de fallo en demanda de acuerdo con los estándares
IEC 61508 y IEC 61511



1.2 Concepto general para la declaración del nivel SIL.

La Tabla 1 identifica los rangos de la probabilidad de fallo aceptable de un SIF, para cada requerimiento SIL en condiciones deoperación de modo en demanda alto o bajo.
El PFDavg indicado es asignado a cada SIF en un SIS.
El PFDavg de cada SIF resulta de la combinación de los PFDavg’s de cada uno de los componentes del SIF.
Cada nivel SIL difiere del otro en un factor de 10 veces el PDFavg aceptable.


1.3 Valoración de niveles de SIL. (el papel del PFDavg).

Saber que dos diferentes equipos de seguridad disponen...