HC-515 PROCESOS DE REFINACION DE

PETROLEO II

FACULTAD DE PETROLEO, PETROQUIMICA Y GAS

HORNOS DE PROCESO

Algo de Historia

Bhopal India 1984

Escape de 40 Tn de gas isocianato de metilo y cianuro de hidrgeno

Impacto catastrfico para la comunidad.

8.000 muertos. 200.000 heridos Miles de heridos quedaron

discapacitados sufriendo graves daos respiratorios y neurolgicos.

Muchas vctimas sufren sndrome de stress post-traumtico.

Algo de Historia

Bhopal India 1984

El escape de cianuro de hidrgeno se produce por la introduccin de agua en el tanque de almacenamiento del isocianato de metilo.

La reaccin violenta resultante causa la descarga del gas por el sistema de alivio a la atmsfera del equipo.

Equipos de proteccin fuera de servicio:

Tanque de refrigeracin. Lavador de gases de escape. Antorcha.

1. Algo de Historia

Pasadena Texas USA 1989 23 muertos Mas de 100 heridos 750 MUS$ en prdidas Escape de Ethileno e

Isobutano desde la unidad HDPE.

La nube de vapor se desarroll durante un minuto antes de la explosin.

La explosin equivali a 10 Tonsde TNT.

Daos catastrficos al personal en servicio y las instalaciones

2. Normas Internacionales

DIN V 19250 (Suprimida en Agosto 2004) Control Technology; Fundamental Safety Aspects to Be Considered for Measurement and Control Equipment DIN V VDE 0801 (Suprimida en Agosto 2004) Principles for Computers in Safety-Related Systems IEC 61508, Parts17 Functional Safety: Safety Related Systems ANSI/ISA S84.01 Standard en USA para los Sistemas de Seguridad en la industria de proceso. IEC 61511, Parts13 Functional Safety: Safety Instrumented Systems for the Process Industry Sector

Estndares Generales de Seguridad

2. Normas Internacionales

IEC 61508/IEC 61511

Estndares Generales de Seguridad

IEC 61508 Partes 1 a 7:

Es una norma internacional que introduce la idea del SIS como un todo y el ciclo de vida de seguridad. Introduce adems el concepto de Nivel Integral de Seguridad (SIL) y lo conecta con la probabilidad de falla en demanda.

IEC 61511 Partes 1 a 3:

Complementa la norma IEC 61508 y debe ser la gua para aquellos que disean, integran y usan sistemas instrumentados de seguridad en la industria de procesos.

2. Normas Internacionales

EN 50156 Electrical equipment for furnaces and ancillary equipment EN 54, Part2 Components of Automatic Fire Detection System: Control and Indicating Equipment NFPA 72 National Fire Alarm Code NFPA 85 Boiler and Combustion Systems Hazards Code CSA C22.2 NO 199 Combustion Safety Controls and Solid-State Igniters for Gas and Oil- Burning Equipment

Estndares Especficos de Aplicaciones

3. Conceptos Bsicos

Definicin Safety Instrumented System Los sistemas de seguridad estn diseados para proteger a las personas, equipos y entorno ante condiciones que puedan resultar peligrosas, llevando a la planta o equipo a situacin segura. El SIS est compuesto por la combinacin de sensores; operadores lgicos y elementos finales de actuacin.

3. Conceptos Bsicos

Un SIS es un sistema independiente, compuesto de sensores, procesadores y elementos finales de control, con la finalidad de llevar el proceso a un estado seguro cuando ciertas y predeterminadas condiciones han sido violadas.

3. Conceptos Bsicos

Definicin Safety Instrumented Function Es el conjunto de sensores; operador lgico y elementos finales que componen un lazo de seguridad diseada para mitigar un determinado riesgo. Tiene asignado un grado SIL..

3. Conceptos Bsicos

Definicin Safety Integrity Level Es el grado de probabilidad que tiene un Sistema de Seguridad para que acte correctamente ante el requerimiento de una SIF en las condiciones y perodo de tiempos indicados.

3. Conceptos Bsicos

Definicin Probability of Failure on Demand Probabilidad de falla del elemento al ser requerida su accin ante la demanda del proceso.

3. Conceptos Bsicos

RIESGO

Riesgo se define como peligro o contingencia de un dao y est presente en todas las actividades de la vida cotidiana. La percepcin del mismo es diferente para cada persona, dependiendo de las circunstancias y la historia particular de cada uno. En el caso de las industrias de proceso debido a la cantidad de energa que se emplea y a las condiciones propias de dichos procesos la evaluacin adecuada de riesgo tiene mucha importancia e implica una gran responsabilidad para aquellos que disean los esquemas de proteccin que lo minimizan.

3. Conceptos Bsicos

RIESGO Determinacin del SIL

Hay varias maneras de establecer el SIL para una aplicacin especfica. El mtodo elegido depende de diversos factores, algunos de ellos son: La complejidad de la aplicacin. Las recomendaciones de las regulaciones regionales. La naturaleza del riesgo y la reduccin de riesgo necesaria. La experiencia y la habilidad de las personas disponibles para

concretar el trabajo. La informacin disponible de los parmetros relevantes del

riesgo.

3. Conceptos Bsicos

RIESGO Mtodos para Determinacin del SIL

ALARP(As Low As Reasonably Practicable). HAZOP Modificado (Hazards & Operability Study). Mtodo de las consecuencias (Consequence Only Method). Matriz de riesgo. Grfico de riesgo Cualitativo. Grfico de riesgo Calibrado. Anlisis Cuantitativo. LOPA(Layer Of Protection Analisis). Semi Cuantitativo. Definido por el usuario.

3. Conceptos Bsicos

RIESGO Mtodos para Determinacin del SIL - HAZOP

El mtodo HAZOP(Hazardand Operability) es una tcnica formal para la identificacin de peligros potenciales y problemas de operacin de procesos que involucran altos riesgos. Esta tcnica, nacida a mediados de la dcada del 60, se ha convertido en un estndar de la industria qumica, petroqumica y petrolera en la actualidad. Su principal base es que los peligros no se manifestarn como daos si la planta se opera dentro de las intenciones del diseo. Por lo tanto, el mtodo plantea las posibles desviaciones, respecto de las intenciones del diseo, que pudieran ocurrir y trata de encontrar causas razonables que puedan provocar esas desviaciones. Si existen causas razonables para las desviaciones, se evalan las consecuencias del peligro y su frecuencia probable de ocurrencia y se determina si es necesario realizar una actividad determinada para eliminar, minimizar o mitigar las consecuencias.

3. Conceptos Bsicos

RIESGO Mtodos para Determinacin del SIL - HAZOP

El alcance asignado al estudio HAZOP comprende en general la identificacin de peligros que puedan afectar a: a) La seguridad de las personas b) La integridad de la propiedad c) Al medio ambiente d) La operacin de la planta e) Imagen de la empresa

3. Conceptos Bsicos

Mtodos para Determinacin del SIL - HAZOP

3. Conceptos Bsicos

Mtodos para Determinacin del SIL - HAZOP

3. Conceptos Bsicos

Mtodos para Determinacin del SIL - HAZOP

3. Conceptos Bsicos

Reduccin de Riesgos

Son aquellas medidas que tienen por objeto minimizar el riesgo inherente de una actividad a un nivel aceptable.

El esquema de reduccin de riesgo vara para cada proceso.

3. Conceptos Bsicos

Reduccin de Riesgos

Capas de proteccin independientes IPL Independent Protection Layer. Independencia entre capas. Diversidad de tecnologas. Redundancia de componentes

3. Conceptos Bsicos

Capas de proteccin Independientes (IPL)

3. Conceptos Bsicos

Capas de proteccin Independientes (IPL)

3. Conceptos Bsicos

Reduccin de Riesgos

3. Conceptos Bsicos

Nivel de Seguridad Integral

La asignacin del grado SIL es una decisin corporativa basada en la filosofa de manejo del riesgo y en la tolerancia al riesgo.

La verificacin del grado SIL se realiza mediante mtodos cuantitativos. Los estndares establecen procedimientos para asegurar que el diseo

requerido est concienzudamente desarrollado.

Los estndares no nos dicen qu grado SIL debe ser asignado a un proceso determinado.

Los estndares no nos dicen cmo disear, operar o mantener un Sistema

Instrumentado de Seguridad(SIS) para que cumpla con un determinado Nivel Integral de Seguridad (SIL).

SIL

3. Conceptos Bsicos

Nivel de Seguridad Integral SIL

3. Conceptos Bsicos

Nivel de Seguridad Integral SIL

3. Conceptos Bsicos

Nivel de Seguridad Integral SIL

3. Conceptos Bsicos

Nivel de Seguridad Integral SIL

3. Conceptos Bsicos

Riesgos es 99.59% suficiente bueno?

3. Conceptos Bsicos

Modelo del Ciclo de Vida de un SIS

3. Conceptos Bsicos

Pautas para el diseo de un SIS

Utilice redundancia, tanto en sensores y elementos finales), para mejorar la seguridad y/o la disponibilidad.

Cuando sea posible utilice dispositivos analgicos en lugar de dispositivos digitales, (por ejemplo transmisores de presin en lugar de presostatos).

Utilizar sistemas electrnicos programables, seguros y disponibles por ejemplo TMR.

Separe el SIS del DCS.

Elimine o minimice las fallas de modo comn.

Disee sistemas de alarmas efectivos

3. Conceptos Bsicos

Pautas para el diseo de un SIS

Haga el diseo del SIS lo ms simple posible.

Comprenda los modos de falla.

Utilice tecnologa reconocida.

Verifique y documente la funcionalidad de los enclavamientos.

Chequee peridicamente los sistemas de proteccin.

Monitoree y documente los cambios y by-pases en los sistemas de seguridad.

3. Conceptos Bsicos

Tecnologas de Operadores de Lgica

Rels.

Lgica de estado slido cableada.

PLCs.

Sistemas failsafe 1oo2D.

Sistema fault tolerant TMR (Triple Modular Redundante).

3. Conceptos Bsicos

Votacin

3. Conceptos Bsicos

Votacin Sistemas Duales

3. Conceptos Bsicos

Votacin Sistemas TMR

3. Conceptos Bsicos

Votacin Sistemas TMR

3. Conceptos Bsicos

3. Conceptos Bsicos

UN BMS es un SIS?

Porque: 1. Se debe de realizar un anlisis de riesgo identificando y cuantificando

los peligros 2. Se debe de hacer seleccin y verificacin de SIL por medio de clculos 3. Se debe de verificar y validar la funciones del BMS 4. PLC genricos tienen serias limitaciones para aplicaciones de

seguridad funcional de este tipo. 5. PLC de seguridad, certificados representan una mejor opcin para

este tipo de aplicaciones.

3. Conceptos Bsicos

UN BMS es un SIS?

3. Conceptos Bsicos

Sistema de Supervisin de Quemadores - BMS Nombres Alternativos: Sistema de Seguridad de Quemadores, Sistema de Control de Quemadores, Seguridad de Combustin, Sistema de Seguridad de Llama, Sistema de paradas de Seguridad, Sistema de Seguridad del Horno, Sistema de Seguridad de la Caldera, Procedimiento de Parada de Emergencias, etc

3. Conceptos Bsicos

Sistema de Supervisin de Quemadores - BMS

3. Conceptos Bsicos

Sistema de Supervisin de Quemadores - BMS

3. Conceptos Bsicos

BMS Estadsticas y Estndares