SEPARACIÓN DEL SISTEMA DE PROTECCIONES DE LA PLANTA VISCORREDUCTORA DEL SISTEMA DE CONTROL BÁSICO DE PROCESO PARA CUMPLIR CON EL ESTÁNDAR IEC-61511

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funciones instrumentadas de seguridad a asignar a los sistemas instrumentados de seguridad.

Se tienen como herramientas para la evaluación de cadenas de consecuencias: el análisis de árboles de fallas, árbol de eventos y análisis de capas de protección LOPA.

Los dispositivos de seguridad, son sistemas diseñados para prevenir al operador mediante señales sonoras y luminosas de la desviación de las condiciones normales de las variables del proceso como son: presión, temperatura, flujo, velocidad, nivel, vibración, etc.

Los Sistemas de Paro de Emergencia (ESD): generalmente son diseñados con la opción de actuarse manualmente en forma local o remota, y con sistemas redundantes de alimentación de energía eléctrica.

Las normas, están basadas en los resultados de la experiencia y el desarrollo tecnológico y que son aprobados por un organismo nacional, regional o internacional de normalización reconocido, la norma IEC-61511 aplica para la implementación de la Seguridad funcional y SIS (fabricados bajo la norma IEC-61508) aplicable a las industrias de proceso, trata los sistemas instrumentados de seguridad que están basados en el uso de la tecnología eléctrica / electrónica / programable. Esta norma tiene dos conceptos que son fundamentales en su aplicación:

El ciclo de vida de seguridad.

Los niveles de integridad de seguridad.

En un proyecto típico del sector de procesos, se tiene que llevar a cabo una evaluación preliminar de peligros y riesgos durante el diseño del proceso básico. Para el SIS, este peligro preliminar y la evaluación de riesgos es importante, porque establecer, diseñar y realizar un SIS son tareas complejas y pueden llevar un tiempo considerable.

Cuando se evalúa las fuentes potenciales de demandas al SIS, la evaluación debería incluir las siguientes situaciones: arranque, funcionamiento continuo, parada, errores de mantenimiento, intervenciones manuales (por ejemplo controladores en manual), pérdida de servicio (por ejemplo, aire, agua de refrigeración, nitrógeno, energía eléctrica, vapor, traceado térmico, etc.). Por lo tanto el diseño del SIS debe tener en cuenta las capacidades y limitaciones humanas para la tarea asignada a los operadores y equipo de mantenimiento.

La separación entre el SIS y el BPCS puede usar una separación idéntica o diferente. Normalmente un SIS está separado del BPCS por las razones siguientes:

Reducir los efectos del BPCS en el SIS, especialmente cuando comparten equipos comunes. Por ejemplo, si el BPCS y el SIS comparten una válvula común para la parada y control, entonces en el caso de un fallo peligroso de esa válvula, no estaría disponible para realizar una función de parada del SIS.

Retener la flexibilidad a los cambios, el mantenimiento, los ensayos y la documentación respecto al BPCS.

Facilitar la validación y la evaluación de la seguridad funcional del SIS.

Puede tener que limitarse el acceso a las funciones de programación o de configuración del BPCS para satisfacer las disposiciones de gestión de la modificación si el BPCS está combinado con el SIS.

Un SIS es un sistema que ejecuta acciones automáticas para mantener a una planta en un estado seguro o para llevarla a un estado seguro cuando una situación anormal se presenta y se compone de los tres elementos siguientes:

Un elemento primario.

Un dispositivo lógico.

Un dispositivo final de control.

Los instrumentos que estarán en campo realizando labores de medición, se clasifican de acuerdo a su funcionamiento y al tipo de variable que se encargan de medir, estos son:

Instrumento ciego.

Instrumento indicador.

Instrumentos registradores.

Transmisores.

Existen varios tipos de señales de transmisión: neumáticas, electrónicas, digitales, hidráulicas y telemétricas. Los transmisores neumáticos generan una señal neumática variable linealmente de 3 a 15 psi (libras por pulgada cuadrada) para el campo de medida de 0-100% de la variable, los transmisores electrónicos generan la señal estándar de 4-20 mA c.c.

Un dispositivo lógico o resolvedor lógico, es el dispositivo que se encarga de comparar la variable controlada (presión, nivel, temperatura) con un valor deseado y ejercen una acción correctiva de acuerdo con la desviación y, la cual se refleja en el elemento final de control.

El elemento final de control es un mecanismo que altera el valor de la variable controlada en respuesta a una señal de salida del resolvedor lógico, estos pueden ser una válvula de control, variadores de frecuencia y motores eléctricos

El protocolo HART, es un protocolo bidireccional de comunicación que suministra acceso de datos entre instrumentos inteligentes de campo y sistemas centrales, agrupa la información digital sobre la señal analógica típica de 4 a 20 mA DC. La señal digital usa dos frecuencias individuales de 1200 y 2200 Hz, que representan los dígitos 1 y 0 respectivamente y que en conjunto forman una onda sinusoidal que se superpone al lazo de corriente de 4-20 mA.

De acuerdo a la norma IEC-61508 cada SIS ejecuta una o más SIF las cuales cuenta con un SIL específico. Este valor indica el factor de reducción de riesgo, o su inverso, conocido como la probabilidad de falla en demanda. La implementación de acuerdo a un análisis de los posibles eventos de riesgo en la planta Viscorreductora, dieron como resultado el diseño de un SIS para un SIL 3.

Conforme a los requerimientos basados de la norma IEC-61511, referente a la separación del SIS y el BPCS se realizó la implementación del sistema DeltaV SIS, como una solución inteligente, siendo un sistema de seguimiento continuo de la capacidad de los sensores, solucionadores de la lógica y elementos finales para llevar a cabo su función.

La red de control es una red Ethernet local dedicada al sistema DeltaV, sólo dispositivos (nodos) DeltaV pueden ser conectados a ella, el DeltaV funciona con redundancia en comunicaciones, razón por la cual se tiene una Red de control primaria y una secundaria, Los controladores y la electrónica de las tarjetas de Entrada / Salida (E/S) son energizados a través de las fuentes de alimentación del sistema, las cuales proveen 12 VCD