Curso de Sistemas de Emergencia (Shutdown) Final

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  • Diseo Seguro de Instalacionesde Proceso de Upstream

    Preparado por A dictarse en:

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    NDICE

    IntroduccinObjetivos del Sistema de EmergenciaComponentes del Sistema de EmergenciaSistema de Deteccin de Gas y FuegoNiveles de EmergenciaArquitectura del Sistema de EmergenciaDespresurizacin de EmergenciaMatriz Causa-Efecto y Diagramas LgicosHIPS Sistemas de Proteccin de Alta IntegridadPreguntas

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    IntroduccinIncorporacin del concepto de seguridad en el diseo de plantas de proceso

    Eliminacin o reduccin de los potenciales riesgos asociados al procesos,utilizando en el diseo principios de seguridad inherentes que disminuyanla posibilidad de incendio, explosin u otro accidente. Por ejemplo:

    Reducir inventario de fluidos peligrosos; Utilizar fluidos o materiales menos peligrosos; Operar los fluidos peligrosos en condiciones de presin ytemperatura menos severas; Minimizar la posibilidad de errores y disear considerando laposibilidad de error humano.

    En la medida que los riesgos de proceso no pueden eliminarsetotalmente, el diseo de la planta debe incluir sistemas que permitandisminuir los daos ocasionados por un incendio, una explosin u otroaccidente.

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Introduccin

    sistemas que permitan disminuir los daosocasionados por un incendio, una explosin u

    otro accidente

    Sistema de Emergencia

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    NDICE

    Introduccin

    Objetivos del Sistema de EmergenciaComponentes del Sistema de EmergenciaSistema de Deteccin de Gas y FuegoNiveles de EmergenciaArquitectura del Sistema de EmergenciaDespresurizacin de EmergenciaMatriz Causa-Efecto y Diagramas LgicosHIPS Sistemas de Proteccin de Alta IntegridadPreguntas

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Objetivos del Sistema de Emergencia

    Proteger a la instalacin, las personas y elmedio ambiente cuando las variables de

    operacin se alejan de los rangosoperativos normales.

    Principal Objetivo

    Variables de operacin

    Rangos operativos normales

    Presin, temperatura, caudal, nivel

    Los que se definen para cada unade las variables de operacin a finde obtener el producto enespecificacin

    Proteger la instalacin Evitar que la misma llegue a lascondiciones de alivio

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Objetivos del Sistema de Emergencia

    presin,temperatura,

    nivel,caudal

    Rangos operativosnormales

    Rangos operativosnormales

    presin, temperatura,nivel, caudal

    Sistema de control - PCS Sistema de emergencia - ESD

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Objetivos del Sistema de Emergencia

    Adems, el ESD debe:

    Minimizar las descargas al medio ambienteocasionadas por rupturas;

    Prevenir la ignicin de productos inflamables,eliminando las posibles fuentes de ignicin;

    Reducir el volumen de inventario inflamable por mediode la despresurizacin.

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Objetivos del Sistema de Emergencia

    Riesgo asociado alproceso

    Variables de operacinfuera de rango normal

    Error humano

    Minimiza los riesgos

    Previene ignicin de productosinflamables

    Reduce inventario productos inflamables

    Diseado para contemplar el errorhumano

    ESD

    Con qu medios

    NIVELES DE PROTECCIN - Ejemplos

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Objetivos del Sistema de EmergenciaNiveles de Proteccin (API 14 C)

    Vlvula de seguridadPSV.

    Instrumento sensor de altapresin que bloquee laentrada.

    Efecto: ruptura abrupta o prdida dehidrocarburo.Variable de deteccin: alta presin.

    Restricciones o bloqueosen las salidas de fluidos.

    Sobrepresin // Ejemplo: bloqueo indebido en la salida de un separador.

    ProteccinSecundaria

    Proteccin PrimariaEfecto y Condicin Anormal deDeteccin

    Causa

    SV

    SDV

    PAHH

    SV

    SDV

    SV

    SDV

    PSVProteccin

    Primaria

    ProteccinSecundaria

    Bloqueo indebidoen la salida

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Objetivos del Sistema de EmergenciaNiveles de Proteccin (API 14 C)

    Conexin de rebalseen el tanque y dique decontencin.

    Instrumento sensor de altonivel que bloquee la entrada altanque.

    Efecto: descarga de hidrocarburos ala atmsfera.Variable de deteccin: alto nivel en eltanque.

    Falla de lazo de controlde nivel.

    Rebalse de Lquidos // Ejemplo: falla en lazo de control de nivel que acciona de bomba que toma de un tanque atmosfrico.

    ProteccinSecundaria

    Proteccin PrimariaEfecto y Condicin Anormal deDeteccin

    Causa

    LIC

    LAHHSV

    SDV

    ProteccinPrimaria Proteccin

    Secundaria

    Falla lazo de controlde nivel que acciona

    la bomba

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Objetivos del Sistema de EmergenciaNiveles de Proteccin (API 14 C)

    Vlvula de seguridaden el separador demedia presin.

    Instrumento sensor de muybajo nivel en separador de altay/o instrumento sensor de altapresin en separador demedia que bloquee la entradadel separador de media o lasalida del separador de alta.

    Efecto: prdida de nivel en separadorde alta presin, pasaje de gas ysobrepresin en separador de mediapresin.Variable de deteccin: muy bajo nivelen separador de alta presin.

    Falla de lazo de controlde nivel.

    Gas Blow by Pasaje de gas a travs de una salida de lquidos // Ejemplo: falla en lazo de control de nivel de separador dealta presin que enva lquidos a otro de media presin .

    ProteccinSecundaria

    Proteccin PrimariaEfecto y Condicin Anormal deDeteccin

    Causa

    SV

    SDV

    LALL

    PAHH

    ProteccinPrimaria

    PSV

    ProteccinSecundaria

    LIC

    Falla lazode controlde nivel

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    NDICE

    IntroduccinObjetivos del Sistema de Emergencia

    Componentes del Sistema deEmergenciaSistema de Deteccin de Gas y FuegoNiveles de EmergenciaArquitectura del Sistema de EmergenciaDespresurizacin de EmergenciaMatriz Causa-Efecto y Diagramas LgicosHIPS Sistemas de Proteccin de Alta IntegridadPreguntas

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Componentes del Sistema de Emergencia

    En laoperacin

    de laplanta

    coexisten

    PCS ESD

    Ambos se componen deElementos deDeteccin

    Elementos deActuacin

    Elementos deEjecucin de Lgicas

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Componentes del Sistema de Emergencia

    LTLT

    SDV

    PCS Control dela variable de proceso

    ESD Sistema de emergenciacuando la variable de proceso excede

    el rango de operacin normal.

    LIC LALL

    Elementos de deteccin

    Ejecutores de lgicas

    Elementos de actuacin

    SV

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Componentes del Sistema de Emergencia

    PT

    Elemento de Deteccin Elemento deEjecucin de Lgicas

    Elemento de Actuacin

    SDV

    ESD

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Componentes del Sistema de EmergenciaElementos de Deteccin

    Transmisores

    Switches neumticos

    Pulsadores duros

    Pulsadores blandos (software)

    Presin

    Temperatura

    Caudal

    Nivel

    En campo

    En sala

    PSH PT

    Ejecutor delgica

    SV

    SDV

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Componentes del Sistema de EmergenciaElementos de Ejecucin de Lgicas

    Estructura del Ejecutorde Lgicas

    SV

    xx

    Mdulo deEntrada

    ProcesadorMdulo de

    Salida

    Elementode Deteccin

    Elementode Actuacin

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Componentes del Sistema de EmergenciaElementos de Ejecucin de Lgicas

    Conceptos generales:

    Definir requerimientos de la lgica de seguridad (SRS: Safety

    Requirement Specification).

    Programar acciones de falla de modo que la falla sea segura.

    Tiempos de ejecucin y actuacin de lgicas de acuerdo a tiempos

    del proceso.

    Conveniencia que el ESD sea un nodo de la red de control para

    permitir la integracin sencilla con el PCS.

    Arquitecturas internas del tipo 1oo2D o 2oo3.

    Entradas simples para seales no comprometidas en funciones de

    proteccin.

    Conexiones externas con barreras o de tipo slo lectura.

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Componentes del Sistema de EmergenciaElementos de Ejecucin de Lgicas

    Conceptos generales: Conveniencia que el ESD sea un nodo de la red de control parapermitir la integracin sencilla con el PCS.

    Ejecutor deLgicas

    PCS

    Ejecutor deLgicas

    ESD

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Componentes del Sistema de EmergenciaElementos de Ejecucin de Lgicas

    Conceptos generales: Arquitecturas internas del tipo 1oo2D (1 out of 2 con Diagnstico)o 2oo3 (2 out of 3).

    SV

    xx

    ProcesadorMdulo de

    Salida

    Ejecutor de Lgicas

    Elementode Deteccin

    Elementode Actuacin

    Mdulo deEntrada

    2oo3

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Componentes del Sistema de EmergenciaElementos de Actuacin

    Vlvulas de bloqueo de emergencia - SDV

    Vlvulas de despresurizacin de emergencia - BDV

    Corte de alimentacin a equipos elctricos

    Paro de motores

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Componentes del Sistema de EmergenciaElementos de Actuacin

    Vlvulas de bloqueo de emergencia - SDV

    Vlvulas de despresurizacin de emergencia - BDV

    Puede ocurrir que se utilicen comoelementos de actuacin del ESDelementos de actuacin quepertenecen al PCS.

    Ejecutorde

    lgica

    Ejecutorde

    lgica SV

    E

    S

    D

    P

    C

    S

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    NDICE

    IntroduccinObjetivos del Sistema de EmergenciaComponentes del Sistema de Emergencia

    Sistema de Deteccin de Gas yFuegoNiveles de EmergenciaArquitectura del Sistema de EmergenciaDespresurizacin de EmergenciaMatriz Causa-Efecto y Diagramas LgicosHIPS Sistemas de Proteccin de Alta IntegridadPreguntas

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Sistema de Deteccin de Gas y Fuego

    F&G

    Elementos de deteccin:

    Detectores de humo

    Detectores de mezcla

    explosiva

    Detectores de fuego

    Pulsadores en campo

    Switch de baja presin

    en anillo de agua de lucha

    contra incendio

    Elementos de actuacin:

    Vlvulas diluvio

    Bombas jockey

    Bombas principales

    de agua de lucha contra

    incendio

    Balizas y Bocinas

    Ejecutor de lgicas

    Ejecuta lgicas y desencadena acciones que involucran la seguridad de toda lainstalacin.

    ESD

    F&G

    ESD

    F&G

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    NDICE

    IntroduccinObjetivos del Sistema de EmergenciaComponentes del Sistema de EmergenciaSistema de Deteccin de Gas y Fuego

    Niveles de EmergenciaArquitectura del Sistema de EmergenciaDespresurizacin de EmergenciaMatriz Causa-Efecto y Diagramas LgicosHIPS Sistemas de Proteccin de Alta IntegridadPreguntas

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Niveles de Emergencia

    Para jerarquizar actuacionesen el ESD en funcin delriesgo involucrado y la

    complejidad de la instalacin.

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Niveles de EmergenciaEjemplo: yacimiento de gas con instalaciones de separacin, planta de tratamiento ycompresin ubicadas en locaciones diferentes.

    Nivel 1: parada o bloqueo del equipo afectado, de modo de proteger laintegridad mecnica del mismo;

    Nivel 2: parada de una unidad completa de procesos dentro de la plantade tratamiento, sin afectar servicios o utilidades;

    Nivel 3: parada de toda la planta de tratamiento;

    Nivel 4: parada de toda la lnea de produccin, es decir de todas lasinstalaciones del yacimiento.

    C

    R

    I

    T

    I

    C

    I

    D

    A

    D

    Tanto el Nivel 3 como el Nivel 4 pueden estar acompaados de una despresurizacinde la instalacin, parcial o total.

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Niveles de EmergenciaExisten dos conceptos relacionados a la definicin de niveles de emergencia quedeben analizarse:

    y el segundo a la preferencia o no de permitir que seproduzcan acciones en cascada.

    Accionesdirectas

    Acciones encascada

    Confiabilidad

    Estado final de la planta

    Tiempo de respuesta

    Acciones correctivas

    +++-

    ---+

    El primero se refiere a la interaccin entre los paros deemergencia de unidades o plantas, desde unainstalacin ubicada aguas abajo a otra ubicada aguasarriba;

    Situacin insegurapara el sistema

    aguas arriba

    Corte dealimentaciones a

    unidad de proceso

    Valores anormalesen variables de

    proceso

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Niveles de EmergenciaNivel 1

    Las acciones que desencadena un paro de emergencia Nivel 1 son:

    Paro del equipo involucrado.Cierre de las vlvulas de bloqueo de emergencia SDV que aslan el equipo.Puede o no activar el sistema de lucha contra incendio dedicado al equipo, enfuncin de cul haya sido el activador del paro de emergencia Nivel 1.

    Los eventos que activan este nivel son:

    Paro de emergencia de nivel superior.Deteccin de gas en el interior del cerramiento de un equipo.Deteccin de fuego en el interior del cerramiento de un equipo.Falla mecnica o valores anormales de las variables de proceso de un equipo enparticular.

    Integridad mecnica del equipo

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Niveles de EmergenciaNivel 2

    Los eventos que activan este nivel son:

    Paro de emergencia de nivel superior.Falla mecnica o valores anormales de variables de proceso que requieren parocompleto de la unidad.Muy alto nivel en el separador de antorcha del sistema de venteos dedicado a launidad.Muy baja presin en el colector de aire de instrumentos dedicado a la unidad.Muy baja presin en el sistema de gas combustible cuando el mismo es utilizadopara prevenir el ingreso de aire al sistema de venteo de la unidad en riesgo.Prdida de energa elctrica de alimentacin.

    No se generan acciones sobre lasutilidades o servicios de la planta, sinoque solamente se bloquea la unidad

    donde se genera el riesgo.

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Niveles de EmergenciaNivel 2Las acciones que desencadena un paro de emergencia Nivel 2 son:

    Activa, si los hubiera, los paros de emergencia Nivel 1 dentro de la unidad en riesgo.Paro de los equipos de la unidad en riesgo, corte de energa a motores y paro ocierre de las fuentes de calor.Cierre de las vlvulas de bloqueo de emergencia SDV que aslan la unidad en riesgoy habilitacin del by-pass de la misma, en caso que exista.

    Hay tantos paros de emergencia Nivel 2como unidades dentro de la planta

    A

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    o

    #

    2

    Entrada

    Estabilizacin

    Servicios/Utilidades

    Endulzamiento

    A

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    o

    #

    2

    Entrada

    Servicios/Utilidades

    Endulzamiento

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Niveles de EmergenciaNivel 3

    Mayor criticidad: involucra el riesgode toda la planta de tratamiento

    Los eventos que activan este nivel son:

    Paro de emergencia de nivel superior, en caso de que exista.Deteccin de gas en una zona abierta.Deteccin de fuego en una zona abierta.Decisin del operador.Bajo voltaje en la UPS.

    Esta decisin deloperador debe

    responder a unasituacin catastrfica

    real o probable

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Niveles de EmergenciaNivel 3

    Las acciones que desencadena un paro de emergencia Nivel 3 son:

    Activa el paro de emergencia Nivel 2 de las unidades dentro de la planta detratamiento.Paro de todas las fuentes de riesgo o ignicin, en caso que la causa del paro seadeteccin de gas en zona abierta.Puesta en marcha del generador de emergencia.Puede o no activar la despresurizacin automtica de la planta de tratamiento. Encaso que no se active la despresurizacin automtica, habilita para realizar ladespresurizacin manual.Activa el sistema de lucha contra incendio, en caso que la causa del paro seadeteccin de fuego en zona abierta.

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Niveles de EmergenciaNivel 3

    Paro de emergencia Nivel 3TOTALIncluye servicios/utilidades

    PARCIALNo incluye servicios/utilidades

    Entrada

    Salida

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    e

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    s

    i

    n

    Entrada

    Servicios/Utilidades

    Instalacionesde Separacin

    Servicios/Utilidades

    Salida

    Instalacionesde Pozo

    Paro de EmergenciaNivel 3 Planta de

    Tratamiento

    Servicios/Utilidades

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Niveles de EmergenciaNivel 4

    El nico evento que activa este nivel es:

    Decisin del operador.

    Las acciones que desencadena un paro de emergencia Nivel 4 (en un ejemplocomo el que tomamos del yacimiento de gas) son:

    Cierre de pozos.Paro de emergencia Nivel 3 de las instalaciones de separacin, planta detratamiento y compresin.Puede o no activar la despresurizacin automtica de cualquiera de lasinstalaciones. En caso que no se active la despresurizacin automtica, habilitapara realizar la despresurizacin manual.Paro de todas las fuentes de riesgo o ignicin, incluso el generador deemergencia. La nica excepcin son las bombas diesel de agua de lucha contraincendio en caso que se hayan arrancado automticamente por requerimiento delF&G (deteccin de fuego, muy baja presin en anillo de agua).

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Niveles de Emergencia BotnManual

    Nivel 4

    Nivel 3

    Nivel 2

    Nivel 1

    Cierre de pozos

    Despresurizacin automtica o habilitacinpara despresurizacin manual

    Paro generador de emergencia

    Deteccin de gas zona abierta

    Deteccin de fuego zona abierta

    Baja tensin de UPS

    Paro de fuentes de riesgo o ignicin

    Arranque generador de emergencia

    Despresurizacin automtica ohabilitacin para despresurizacin manual

    Activa sist. lucha contra incendio

    Falla mecnica de equipo

    Valores anormales variables de operacin

    Muy alto nivel en separador de antorcha

    Muy baja presin aire de instrumentos

    Muy baja presin gas combustible cuando se utiliza paraprevenir el ingreso de aire al sistema de venteos

    Paro de equipos en la unidad

    Cierre de vlvulas de bloqueo

    Habilitacin de by-pass de launidad, si existiera

    Falla mecnica de equipo

    Valores anormales variables de operacin

    Deteccin de gas en zona cerrada

    Deteccin de fuego en zona cerrada

    Paro de equipo involucrado

    Cierre de vlvulas de bloqueo de equipo involucrado

    Activa sist. lucha contra incendio dedicado al interiordel cerramiento del equipo

    BotnManual

    Cuadro Resumen

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    NDICE

    IntroduccinObjetivos del Sistema de EmergenciaComponentes del Sistema de EmergenciaSistema de Deteccin de Gas y FuegoNiveles de Emergencia

    Arquitectura del Sistema deEmergenciaDespresurizacin de EmergenciaMatriz Causa-Efecto y Diagramas LgicosHIPS Sistemas de Proteccin de Alta IntegridadPreguntas

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Arquitectura del Sistema de EmergenciaSeparacin de Sistemas Instrumentados

    Acciones relacionadas a la deteccin degas y fuego.

    F&GSistema de Deteccinde Gas y Fuego

    Acciones relacionadas a los distintosniveles de emergencia y originadas desdeel F&G.

    ESDSistema deEmergencia

    Control de las variables de operacin yalarmas asociadas.

    PCSSistema de Controlde Procesos

    FuncinAbreviaturaSistema Funcional

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Arquitectura del Sistema de EmergenciaConfiabilidad y Disponibilidad

    Requerimientos de SIL

    Fallas espurias

    Fallas en demanda

    Ejemplos de arquitecturas

    Definicin de confiabilidad, disponibilidad e integridad

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Arquitectura del Sistema de EmergenciaConfiabilidad y DisponibilidadDefinicin de confiabilidad, disponibilidad e integridad

    Confiabilidad (reliability): probabilidad de que un elemento sea capaz de realizarla funcin para la cual se lo requiere, bajo las condiciones de diseo establecidaspor un perodo de tiempo o una demanda pre fijados.

    Disponibilidad (availability): perodo de tiempo durante el cual un elemento,equipo o sistema opera de la manera requerida.

    Integridad (integrity): probabilidad de que un sistema realice satisfactoriamente lafuncin para la cual se lo requiere, bajo las condiciones y el perodo de tiempoestablecido.

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Arquitectura del Sistema de EmergenciaConfiabilidad y DisponibilidadRequerimientos de SIL

    Anlisis de mallas de seguridad

    Iniciadores o elementos de deteccinActuadores o elementos de actuacinCableado elctricoEjecutor de lgicaSistemas de alimentacin elctrica,neumtica e hidrulica, segncorresponda al elemento de actuacin.

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Arquitectura del Sistema de EmergenciaConfiabilidad y DisponibilidadRequerimientos de SIL

    Determinacin del nivel de SIL requeridoAnlisis basado en laexperiencia:Seguridad personalProduccin o equipamientoMedio ambiente

    Probabilidad de falla en demanda (PFD) aceptable

    10-6 a

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Arquitectura del Sistema de EmergenciaConfiabilidad y Disponibilidad

    probabilidad de falla en demanda de cada uno de los elementos dela malla, es decir, de los elementos de deteccin, del elemento deejecucin de lgicas y de del elemento de actuacin;la probabilidad de falla total se obtiene sumando las probabilidadesde falla de cada elemento;en el clculo debe tenerse en cuenta el tiempo medio de reparacino mantenimiento del elemento (MTTR).

    Una vez conocido este nivel de SIL requerido se debe realizar elclculo de probabilidad de falla en demanda (PFD), que debe dar unvalor igual o menor al que se requiere para certificar un determinadonivel de SIL.

    Necesito conocer:

    Requerimientos de SIL

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Arquitectura del Sistema de EmergenciaConfiabilidad y DisponibilidadFallas espurias

    Son aquellas fallas que causan la actuacin de por lo menos unelemento de actuacin, sin que haya ocurrido realmente unevento iniciador que lo demande. Tambin se las denominafallas aparentes, ya que se detectan por la ocurrencia de lamisma. Un ejemplo de falla espuria es una vlvula dedespresurizacin automtica que se abre sin que se hayarequerido tal accin.

    Fallas en demanda

    Son las fallas que se caracterizan por la actuacin incorrecta depor lo menos un elemento de actuacin, cuando se da laocurrencia real de un evento iniciador que demanda esaactuacin. Tambin se denominan fallas ocultas, dado que slose perciben cuando se solicita su ocurrencia.

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Arquitectura del Sistema de EmergenciaConfiabilidad y DisponibilidadEjemplos de arquitecturas

    Entre las arquitecturas que actualmente se utilizan se pueden mencionar:

    Sistemas doble redundantes con votacin 1oo2 (1 out of 2)Sistemas doble redundantes con diagnstico con votacin 1oo2D (1 out of 2con Diagnstico)Sistemas triple redundantes con votacin 2oo3 (2 out of 3)

    Sistemas doble redundantes con votacin 1oo2 (1 out of 2)

    Elementos deDeteccin

    xx

    Mdulo deEntrada

    xx

    Mdulo deEntrada

    Procesador

    Procesador

    Mdulo deSalida

    Mdulo deSalida

    SV

    Elemento deActuacin

    Elemento de Ejecucinde Lgicas

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Arquitectura del Sistema de Emergencia

    Sistemas doble redundantes con votacin 1oo2D (1 out of 2 con Diagnstico)

    Confiabilidad y DisponibilidadEjemplos de arquitecturas

    xx

    Mdulo deEntrada

    xx

    Mdulo deEntrada

    Watchdog

    Procesador

    Procesador

    Mdulo deSalida

    Mdulo deSalida

    SV

    Elementos deDeteccin

    Elemento deActuacin

    Elemento de Ejecucin deLgicas

    Watchdog

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Arquitectura del Sistema de EmergenciaConfiabilidad y DisponibilidadEjemplos de arquitecturas

    Sistemas triple redundantes con votacin 2oo3 (2 out of 3)

    xx

    Mdulo deEntrada

    xx

    SV

    Mdulo deEntrada

    Procesador

    Procesador

    Mdulo deSalida

    Mdulo deSalida

    Elementos deDeteccin

    Elemento deActuacin

    xxMdulo de

    EntradaProcesador

    Mdulo deSalida

    Elemento de Ejecucin deLgicas

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Arquitectura del Sistema de EmergenciaTransmisin de Seales

    La transmisin de seales de salida generadas desde el ESD o el F&G hacia loselementos finales de actuacin deben realizarse con cableado duro.

    Respecto la confiabilidad de los sistemas por las fallas en demanda, algunas manerasde aumentarla pueden ser:

    SV

    SDV

    SV

    Ejecutorde

    lgica

    E

    S

    D

    cableado duro

    Ejecutorde

    lgica

    Ejecutorde

    lgica SV

    E

    S

    D

    P

    C

    S

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Arquitectura del Sistema de EmergenciaEjemplos de Integracin de Sistemas

    En todos los casos, el F&G debe ser totalmente independiente del PCS, peropuede estar integrado al ESD.

    A su vez, es recomendable que el PCS y el ESD sean sistemasindependientes, sin embargo puede darse el caso en que esos dos sistemas estnintegrados.

    1- Los tres sistemas son independientes: PCS, ESD y F&G

    2- PCS y ESD como sistemas independientes; F&G integrado al ESD

    3- PCS y ESD como sistemas integrados; F&G independiente

    4- PCS y ESD como sistemas parcialmente integrados; F&G independiente

    PCS ESD F&G

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Arquitectura del Sistema de EmergenciaEjemplos de Integracin de Sistemas

    PCS ESD F&G

    Elementosde deteccin

    Elementosde actuacin

    Elementosde deteccin

    Elementosde actuacin

    Elementosde deteccin

    Elementosde actuacin

    PCS ESD F&G

    Elementosde deteccin

    Elementosde actuacin

    Elementosde deteccin

    Elementosde actuacin

    Elementosde deteccin

    Elementosde actuacin

    1- Los tres sistemas son independientes: PCS, ESD y F&G

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Arquitectura del Sistema de EmergenciaEjemplos de Integracin de Sistemas

    PCS ESD

    Elementosde deteccin

    Elementosde actuacin

    Elementosde deteccin

    Elementosde actuacin

    Elementos de deteccin(detectores de humo,

    mezcla, fuego)

    F&GPCS ESD

    Elementosde deteccin

    Elementosde actuacin

    Elementosde deteccin

    Elementosde actuacin

    Elementos de deteccin(detectores de humo,

    mezcla, fuego)

    F&G

    2- PCS y ESD como sistemas independientes; F&G integrado al ESD

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Arquitectura del Sistema de EmergenciaEjemplos de Integracin de Sistemas

    ESD

    Elementosde deteccin

    - PCS

    Elementosde actuacin

    - PCS

    Elementos de deteccin(detectores de humo,

    mezcla, fuego)

    F&GPCS

    Elementosde actuacin

    Elementosde deteccin

    - ESD

    Elementosde actuacin

    - ESD

    ESD

    Elementosde deteccin

    - PCS

    Elementosde actuacin

    - PCS

    Elementos de deteccin(detectores de humo,

    mezcla, fuego)

    F&GPCS

    Elementosde actuacin

    Elementosde deteccin

    - ESD

    Elementosde actuacin

    - ESD

    ESD

    Elementosde deteccin

    - PCS

    Elementosde actuacin

    - PCS

    Elementos de deteccin(detectores de humo,

    mezcla, fuego)

    F&GPCS

    Elementosde actuacin

    Elementosde deteccin

    - ESD

    Elementosde actuacin

    - ESD

    3- PCS y ESD como sistemas integrados; F&G independiente

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Arquitectura del Sistema de EmergenciaEjemplos de Integracin de Sistemas

    Nivel 1del ESD

    ESD

    Elementosde deteccin

    - PCS

    Elementosde deteccin

    - ESD Elementos dedeteccin

    (detectores dehumo, mezcla,

    fuego)

    F&GPCS

    Elementosde actuacin

    Elementosde actuacin

    - PCS

    Elementosde actuacin

    - ESD

    Nivel 1del ESD

    ESD

    Elementosde deteccin

    - PCS

    Elementosde deteccin

    - ESD Elementos dedeteccin

    (detectores dehumo, mezcla,

    fuego)

    F&GPCS

    Elementosde actuacin

    Elementosde actuacin

    - PCS

    Elementosde actuacin

    - ESD

    Nivel 1del ESD

    ESD

    Elementosde deteccin

    - PCS

    Elementosde deteccin

    - ESD Elementos dedeteccin

    (detectores dehumo, mezcla,

    fuego)

    F&GPCS

    Elementosde actuacin

    Elementosde actuacin

    - PCS

    Elementosde actuacin

    - ESD

    4- PCS y ESD como sistemas parcialmente integrados; F&G independiente

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    NDICE

    IntroduccinObjetivos del Sistema de EmergenciaComponentes del Sistema de EmergenciaSistema de Deteccin de Gas y FuegoNiveles de EmergenciaArquitectura del Sistema de Emergencia

    Despresurizacin de EmergenciaMatriz Causa-Efecto y Diagramas LgicosHIPS Sistemas de Proteccin de Alta IntegridadPreguntas

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Despresurizacin de EmergenciaObjetivo de la Despresurizacin de Emergencia

    EMERGENCIA MANTENIMIENTO PROCESO

    Accin preventiva del ESD

    Se puede iniciar por un pulsador o automticamente como salidadel ESD

    Asegurarse que los bloqueos estn cerrados

    Puede requerirse la despresurizacin por tres motivos:

  • Objetivo de la Despresurizacin de Emergencia

    Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Despresurizacin de Emergencia

    Despresurizacin de Emergencia: tiene por objetivo lareduccin del riesgo o peligro asociado a una situacin deemergencia.

    Despresurizacin de Emergencia por Fugas:

    Prdida en reas con ventilacin no adecuada despresurizacin automticapara minimizar prdidas hacia la atmsferaPrdidas en reas adecuadamente ventiladas evaluar despresurizacin parano generar nuevas situaciones de riesgo

    EMERGENCIA

    Despresurizacin de Emergencia por Fuego:

    Peligro de ruptura por stress a presiones menores que la de diseo disminuyela presin a valores inferiores que la de operacin

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Despresurizacin de EmergenciaCriterios de Aplicacin de la DespresurizacinEquipos o caeras que puedan quedar bloqueados y expuestos a fuegosimultneamente y slo cuando el inventario de hidrocarburos y/o la presin deesos sistemas lo justifique.

    Caeras que puedan quedar aisladas entre equipos que se despresuricen,aunque las mismas no estn expuestas a fuego o su inventario de hidrocarburosno sea importante.

    Equipos o caeras de gas o bifsicas que puedan estar expuestas a fuego y cuyamxima presin de operacin sea mayor que 15 bar_g y cuyo producto PVgas seamayor que 100 barm3.

    Equipos o caeras de gas licuado, ya sea refrigerado o bajo presin, que puedanestar expuestas a fuego y que la masa de C4 o ms voltiles sea mayor a 2 ton.

    En el caso de equipos o caeras que contengan hidrocarburos lquidos, no escomn despresurizarlas. Se considera como seguridad suficiente la instalacin devlvulas de alivio trmico TSV, que protegen a las caeras en caso de exposicina altas temperaturas que puedan ocasionar presiones mayores a las mximas deoperacin.

  • Curso Sistemas de Emergencia (Shutdown)

    Despresurizacin de EmergenciaCriterios para el Clculo de la Despresurizacin deEmergencia

    7 bar_g;

    50% del valor de la presin de diseo

    Tiempo recomendado de15 minutos (API RP 521) hasta