LOS SISTEMAS DE FUEGO Y GAS (FIRE AND GAS SYSTEMS) Y LOS SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD (SIS)

sitepétrochimique_1000x569Si el SIS (Sistema Instrumentado de Seguridad), que como se sabe constituye la última capa de prevención de seguridad, falla y un evento no deseado (accidente/incidente) ocurre, los sistemas de fuego y gas pueden ser usados para mitigar y/o minimizar las consecuencias de dicho evento.

En USA, estos sistemas F&G son normalmente usados como sistemas de alarmas que no toman acción automática. Típicamente son los operarios responsables (usualmente personal contra incendios) los que realizan tal actuación manualmente.

Fuera de USA, estos sistemas frecuentemente toman algún tipo de acción automática y pueden integrarse en las mismas plataformas que los sistemas de paradas de emergencia (actualmente conocidos como SIS).

Una gran diferencia entre los SIS propiamente dichos (capa preventiva de seguridad) y los Fuego & Gas (capa de mitigación) es su diseño a fallo seguro (fail safe). Los SIS se diseñan con contactos normalmente cerrados en condiciones normales de operación así como circuitos (PLCs, relés, válvulas solenoides, etc.) normalmente energizados y se des-energizan en caso de disparo. En el caso de F&G su diseño es al contrario y se energizan cuando actúan. La razón para esto es muy simple: los SIS son diseñados para llevar los equipos y plantas a su estado seguro evitando los accidentes/incidentes y sus consecuencias, lo cual usualmente implica paradas de producción. Disparos no deseados (sporius, nuisance) paran los equipos/plantas sin que nada esté realmente mal perdiéndose producción (dinero) durante un tiempo, pero no es catastrófico en términos de seguridad.

Los sistemas de Fuego & Gas son diseñados para proteger equipos y personas no evitando el evento (accidente) pero sí minimizándolo. Los disparos no deseados pueden destrozar equipos, piezas e incluso producir heridas o muertes en personas (Ejemplo: descargas de Halón, CO2, etc. en salas de racks y Control). Si el sistema de F&G está des-energizado esto no sería posible.

¿Puede un sistema de fuego y gas ser considerado un sistema instrumentado de seguridad? Ha habido últimamente mucho debate en la industria sobre la categorización de sistemas de fuego y gas (FGS) como sistemas instrumentados de seguridad (SIS), especialmente a medida que el concepto de seguridad funcional ha madurado en el mercado y el cumplimiento de las normas IEC 61508/61511 está siendo de uso normal y frecuente.

Los productos y tecnologías de detección de incendios y gases son fundamentalmente diferentes de otras formas de instrumentación en una planta.

La colocación incorrecta de un detector y/o las malas condiciones ambientales pueden evitar que se detecte una fuga de gas peligrosa o incendio, incluso cuando la unidad funciona correctamente, no se puede iniciar la acción de seguridad. Debido a esto, muchos usuarios finales e integradores de sistemas se preguntan si los estándares de seguridad funcional y de industrias de proceso SIS son aplicables a un FGS.

Se puede hacer un argumento legítimo tanto a favor como en contra de la clasificación de un FGS como un SIS.

Para fijar criterios, a este respecto, trataremos de ver cómo está evolucionando la actualización (update) en las industrias de proceso de los Sistemas Instrumentados de Seguridad relativos a los Fuego y Gases (Industry Update :Safetyy Instrumented Fire&Gas System, SI-FGS).

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 1. INTRODUCCIÓN

 

El concepto de SI-FGS ha emergido en las industrias de proceso generando controversia y confusión. El término SI-FGS representa el intento de aplicación de conceptos basados en la seguridad, en el diseño y en el ciclo de vida de dichos sistemas de F&G.

Donde (como suele suceder en USA) la acción de los SI-FGS no es automática sino que se inicia de forma manual, no se cubren por estos estándares (ANSI/ISA S 84.01/IEC 61511) relacionados con los SIS.

Si la acción es automática podría estar cubierta por los estándares de los SIS (ISA/IEC).

No obstante, tal y como venimos explicando, la diferencia inherente entre los SIS y los FGS tiene algunos retos que los fabricantes y usuarios deberían atender y cumplir:

SIS: última capa de seguridad preventiva que trata de evitar el accidente/incidente retornando al estado seguro sin consecuencias que afecten a la seguridad.

FGS: capa de mitigación que generalmente no previene el accidente/incidente pero minimiza y mitiga sus posibles consecuencias.

Hasta el momento, los sistemas comerciales clásicos de F&G se han venido diseñando de acuerdo al NFPA 72 (o EN 54).

El concepto de SI-FGS puede requerir ser diseñado e implementado tanto con la NFPA 72 como con los estándares ISA/IEC relativos a los SIS.

2. ISA S 84.00.07 (ISA TR 84.00.07)

 

Al objeto de ir fijando y aclarando la relación entre los SI-FGS y los estándares ISA/IEC de los SIS, ISA ha formado un nuevo subcomité para desarrollar un informe técnico (TR 84.00.07) titulado:

 F&GS y su relación con ANSI/ISA 84.01-2004 e IEC61511-2016.

El propósito de dicho informe es crear las guías y claves necesarias para el uso correcto, tanto para fabricantes como para vendedores y usuarios, de estos sistemas de F&G así como para su correcto diseño, implementación y ciclo de vida de acuerdo (hasta donde sea posible) con la IEC 61511.

El informe técnico y sus guías de aplicación muestran ejemplos de funciones que pueden ser requeridas por los códigos nacionales como NFPA 72.

Estas guías, referenciadas al IEC61511, demostrarán como determinar cuáles funciones pueden ser consideradas como funciones instrumentadas de seguridad (SIFs) y asignar el SIL (nivel integrado de seguridad) de las mismas.

Asimismo, y con referencia a ISA/IEC, el informe técnico y las guías correspondientes darán las pautas de cómo dichas SIFs pueden ser implementadas y realizadas en orden a lograr la deseada reducción de riesgo.

Este sub-comité ISA 84.00.07 ha generado un gran interés en todo el mundo relacionado con los SI-F&GS incluyendo a consultores, fabricantes y usuarios.

El acceso a dicho informe (Tecnical report TR 84.00.07) a través de ISA y/o Internet es muy recomendable cuando se trabaja en temas relacionados con los F&G.

3. CONCLUSIONES

 

El concepto del diseño e implementación de un SI-FGS es un tema con bastante complejidad. Deben considerarse muchos puntos de vista de forma cuidadosa a la hora de tal diseño y realización con respecto a los SIS.

No obstante los fabricantes y usuarios de dichos SI-FGS deberían considerar algunos aspectos tales como:

  • Numerosos sensores de F&G han sido catalogados y aprobados por FMEDA (Failure Modes and Effects Diagnostics Analisys) para poder realizar el cálculo de la probabilidad de fallo en demanda (PFD).
  • Muchos PLCs han sido asimismo aprobados por diferentes organismos homologados para ser usados en SI-FGS tales como UL, FM, Exida, etc. hasta SIL 3.
  • Muchos SI-FGS han sido sometidos a la aprobación (Ej:TUV) para certificaciones IEC.
  • FM (Factory Mutual) soporta la aprobación de sistemas de baterías capaces de trabajar con PLCs de seguridad en su uso con SI-FGS.
  • ISA ha formado un sub-comité y está trabajando actualmente en el desarrollo de un informe técnico (ISA TR 84.00.07) que relaciona los SIS con los SI-FGS que es de obligada lectura para todos los que trabajan en proyectos relacionados con los SI-FGS. 

     

     

     

    Julio Rivas Escudero

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