SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD

RIESGO

Miguel Villalobos

RIESGO

La seguridad es en su esencia un ejercicio de administracin y gestin de riesgo.

Y los sistemas instrumentados de seguridad proporcionan una capa, pero en el enfoque holstico, de mltiples capas, diseada para reducir el riesgo - no a un cero que es ideal pero inalcanzable - pero a un nivel tan bajo como sea razonablemente practicable. (ALARP).

RIESGO

Incluso en esta primera etapa, el nivel necesario de la subjetividad entra en los clculos de seguridad.

El anlisis de riesgos debe esforzarse primero para cuantificar las consecuencias de todos los riesgos potenciales, as como su probabilidad de ocurrencia, multiplicando la severidad de la consecuencia por la frecuencia de ocurrencia (en ausencia de medidas de proteccin).

A su vez le permite a uno cuantificar los riesgos potenciales para que cada uno pueda ser abordado de manera apropiada.

Dependiendo del nivel de riesgo y complejidad de las operaciones involucradas, implica un estudio riguroso de peligros y operabilidad (HAZOP).

Donde participan un equipo multi-disciplinario de profesionales de proceso, electricidad, mecnica, instrumentacin y profesionales de la seguridad.

RIESGO

Medidas de primera instancia para la reduccin de riesgos incluyen cambios en el proceso y todos los equipos.

Ejemplo, mediante el uso de un solvente que es menos txico o un recipiente con una calificacin mayor presin.

Para un diseo de proceso dado, se pueden necesitar capas o niveles de seguridad protectores para seguir haciendo frente a las diferencias entre el riesgo identificado del proceso y un nivel considerado aceptable.

Estas medidas de proteccin se agrupan generalmente en capas o niveles de prevencin, como las acciones del operador y acciones automticas como los procedimientos de apagado de emergencia, y las capas o niveles de mitigacin, tales como vlvulas de alivio de presin.

RIESGO

RIESGO

En una metodologa simplificada que se refiere apropiadamente a como el anlisis de capas de proteccin (LOPA), la contribucin de reduccin del riesgo de cada una de estas capas o niveles de proteccin a menudo superpuestas se puede calcular, incluida la contribucin de un sistema instrumentado de seguridad si se emplea.

RIESGO

Las medidas de seguridad de prevencin de riesgos en la industria de procesos se disean considerando la frecuencia de la exposicin al riesgo por personas, la probabilidad de la presencia del evento iniciador del riesgo, y la severidad de las consecuencias si el mismo es eventualmente iniciado.

Las medidas de seguridad de mitigacin de riesgos se disean para controlar los eventos peligrosos iniciados, y para reducir el impacto del evento a las instalaciones, el medio ambiente y la vida humana.

RIESGO

El modelo jerarquico siguiente muestra las medidas de seguridad contra riesgos industriales, en niveles o capas de proteccin y su orden secuencial:

Medidas de mitigacin

Medidas de prevencin

RIESGO

RIESGO

Los riesgos y los niveles de proteccin consideran la relacin del riesgo del equipo bajo control, el riesgo remanente aceptado y la reduccin del riesgo obtenida por la implementacin de medidas de seguridad. Donde: Equipo bajo control: Es la maquinaria, planta de procesos o

conjunto de sistemas de control asociados para su operacin eficiente.

Riesgo remanente aceptado: Nivel despus que los sistemas de reduccin de riesgo han sido implementados. Mientras que el nivel de riesgo remanente no es aceptable debern adicionarse ms y mayores medidas de seguridad, hasta obtenerse un nivel de riesgo remanente aceptado.

RIESGO

RIESGO

La implementacin de un SIS es una central del diseo de procesos complejos.

Considerando la importancia de la seguridad de la planta, sta es una tarea que debe hacerse correctamente a la primera vez.

A continuacin describiremos las clases de riesgos que generalmente se consideran en los programas de seguridad de las plantas, as como la manera en que se identifican y se evalan dichos riesgos.

RIESGO

La norma IEC 61511, define que esta en riesgo son las personas y el medio ambiente.

Sin embargo la mayora de las empresas tienen una lista de categoras de riesgos ms amplia que incluye: Seguridad y salud pblicas

Costos de responsabilidad civil

Interrupciones de la produccin y problemas de calidad

Daos a equipos y costos de reparacin

RIESGO

Lo primero para mantener o mejorar la seguridad es identificar los riesgos que la amenazan.

Para ello es necesario responder a las siguientes preguntas:

Cual es la probabilidad que ocurran un evento catastrfico?

Cuales son las consecuencias si ocurre?

El riesgo esta determinado por la probabilidad como por las consecuencias de un evento.

RIESGO

RIESGO

Lo importante es identificar los riesgos por adelantado para que se puedan reducir o eliminar por ejemplo, cambiando la formulacin de un producto o reduciendo las cantidades de material peligroso presente.

La tarea de identificar y clasificar el riesgo se hace por etapas, incrementando en cada una el nivel de complejidad y perfeccin.

RIESGO

RIESGO

La mayora de las instalaciones de procesos tienen demasiados componentes de equipo que cada uno contribuye a lo que se llama riesgo remanente o inherente, que es el riesgo de la naturaleza del proceso, incluyendo el equipo y los materiales presentes.

A continuacin un ejemplo de la industria de procesos, un tanque presurizado que contiene amoniaco.

RIESGO

RIESGO

Al mirar en el proceso completo, se hacen evidentes varios riesgos inherentes que podran conducir a una liberacin de amoniaco. Incluyendo la posibilidad de que ocurra lo siguiente: Ruptura del tanque debido a un exceso de presin y/o defectos

en las uniones. Fugas en las uniones de la tubera, empaque de la vlvula y/o

tomas del sensor. Imposibilidad de los transmisores, vlvula de control y/o sistema

de control bsico del proceso (tal como un SCD y PLC) para mantener el volumen y presin correctos en el tanque.

Cada uno de estos riesgos tiene una probabilidad. Las consecuencias dependen en gran medida de los peligros de exposicin del personal al amoniaco.

RIESGO

La evaluacin del riesgo, aunque es potencialmente subjetiva, se hace generalmente usando un modelo de evaluacin de riesgo para cada categoria que establezca un medio consistente de describir tanto la probabilidad como la consecuencia de un evento.

Cuando se desarrollan modelos de evaluacin de riesgo, es bueno usar cuantificaciones amplias, tales como ordenes de magnitud en lugar de valores exactos, para evitar quedarse detenido en un trabajo minucioso debido a los niveles de riesgo demasiado precisos.

RIESGO

PROBABILIDAD: Las consecuencias de un evento pueden ser graves, pero la probabilidad de que ocurra debera ser baja.

El modelo que se utilice para clasificar los riesgos, debe incluir una medida cuantificada consistente de probabilidad o frecuencia del evento.

Por ejemplo una baja probabilidad se puede definir como menos de 1 oportunidad en 10,000, que el evento ocurran durante un ao.

RIESGO

RIESGO

RIESGO

RIESGO TOLERABLE:

Hay un punto donde el riesgo se vuelve intolerablemente alto y por otro extremo ms pequeo de lo aceptable. Entre estos dos niveles est el rea de riesgo tolerable.

En una planta de procesos, los trabajadores se exponen a menudo a mltiples y simultneos riesgos. El propsito de un programa de seguridad de la planta que incluyen un SIS es garantizar que esta exposicin sea tolerable en todo momento.

RIESGO

RIESGO

Cuales son los nmeros o rangos adecuados para el riesgo tolerable en el entorno de una planta? El propietario o empresa operadora debe decidir el

valor de riesgo tolerable, considerando la normativa local y buenas prcticas internacionales.

La norma IEC 61511 describe el riesgo tolerable como el riesgo que se acepta en un determinado contexto de acuerdo a los valores actuales para la sociedad.

Las mejores estimaciones de que constituye el riesgo tolerable pueden ser de acuerdo a los resultados de investigacin de circunstancias y eventos similares en otras plantas e industrias.

RIESGO

Otras fuentes tambin estn disponibles en fuentes tales como la OSHA (Administracin de Seguridad y Salud Laboral de USA), la ACGIH (Conferencia Americana de Higienistas Industriales de USA), EPA (Agencia de proteccin Ambiental USA), como referentes ms importantes.

Como ejemplos de riesgo tolerable estn: 1 fatalidad por 1,000 aos de exposicin para los

trabajadores. 1 fatalidad por 10,000 aos de exposicin para personas

externas al proceso. 1 fatalidad por 100,000 aos de exposicin se califica como

riesgo insignificante.

RIESGO

Reiterando, el riesgo tolerable esta determinado por las consecuencias as como por la probabilidad.

Para el ejemplo del tanque con amoniaco, una referencia en USA son los niveles permitidos de exposicin humana al amoniaco aceptados para los trabajadores que segn la OSHA son de 50 ppm en un periodo de ocho horas.

La misma ACGIH indica que en caso haber un recinto publico cercano (escuela como ejemplo), se permite solo 25 ppm de amoniaco en un periodo de ocho horas.

Estas cifras permiten determinar la reduccin del riesgo necesaria requerida a un sistema instrumentado de seguridad.

RIESGO

Cuanto (objetivamente) se debe reducir el riesgo?........ Dos maneras de conseguir los valores:

Cuantitativamente

Cualitativamente

RIESGO

Enfoque Cuantitativo: Cuantificar todos los riesgos inherentes que estn

asociados con cada evento peligroso y comparar la suma con el nivel de riesgo que ha sido definido como tolerable.

Ejemplo: Se busca reducir la frecuencia de una fatalidad desde una vez cada 10 aos a una vez cada 10,000 aos. En otras palabras queremos reducir el riesgo en un factor de 1000.

En este enfoque se hace referencia al FRR (RRF) Factor de Reduccin de Riesgo.

RIESGO

Enfoque Cuantitativo:

Aunque este enfoque es usado ms frecuentemente:

Se necesita reunir muchos datos para hacer que los clculos sean significativos.

Se debe expresar niveles cuantificados especficos del riesgo que est preparado para tolerar, tal como una lesin grave por ao.

RIESGO

Enfoque Cualitativo:

Esta manera de evaluar la reduccin del riesgo usa clasificaciones cualitativas con modelos de consecuencia y probabilidad.

En el caso del ejemplo del tanque de amoniaco, se defini la probabilidad de ruptura del tanque como media y la consecuencia como grave.

Las maneras de hacer esta evaluacin cualitativa, incluyen graficas de riesgo y matrices de peligro.

RIESGO

RIESGO

La matriz da como definicin que el nivel de riesgo requerido corresponde a un nivel 2.

Generalmente la gestin de riesgos desarrolla estas matrices y tambin estn normadas con las recomendaciones para usarlas.

Los valores de las matrices se llaman NIVELES INTEGRADOS DE SEGURIDAD SIL ( Safety Integrated level).