Evalaluacion De Interlocks Para Una Planta De Procesos

EVALUACION DE INTERLOCKS PARA PLANTAS DE PROCESO

1.     Introducción

La Evaluación de “Interlocks” es uno de los componentes del  elemento de Análisis de riesgos de procesos (ARP)  que debe ser ejecutado durante las revisiones de riesgos programadas en una instalación industrial y que son exigidos por organizaciones como la OSHA,  regulaciones locales o propias de cada compañía.

Los estudios de clasificación de “interlocks”  aplica tanto para proyectos nuevos como plantas existentes y su propósito principal es establecer y documentar la categoría  ( de seguridad -impacto a las personas- o de proceso -impacto al proceso-), y el nivel de integridad de seguridad objetivo para cualquier “interlock” de seguridad que sea considerado una línea de defensa.

Para la evaluación de interlocks, la compañía puede usar métodos cualitativos orientados al proceso como  el método AIB que explicaremos más  adelante o los métodos cuantitativos tradicionales basados en el riesgo (ej., LOPA, ETA y FTA), ya que ambos proporcionan soluciones seguras y prácticas para la mayoría de las aplicaciones que se encuentran en la industria de procesos y su uso es decisión del equipo de ARP especializado. Sin importar el método empleado, un nivel de integridad de seguridad objetivo debe ser establecido por cada interlock de seguridad.

La metodología AIB (Elementos Aprobados Independientes de Respaldo, por sus siglas en inglés) es un procedimiento orientado al proceso, lo que facilita que el mismo equipo de trabajo que realiza el PHA pueda realizarlo, ya  que requiere más entendimiento del proceso que un enfoque puramente numérico, y se basa en la credibilidad del evento peligroso en revisión y la efectividad de las capas de protección mecánicas y físicas existentes para así determinar los requerimientos de integridad de seguridad de los interlocks; esta metodología es la que recomendamos en nuestras instalaciones para iniciar la evaluación de interlocks existentes en una planta, exceptuando los casos en que la metodología misma, requiere del uso del método basado en riesgos.

2.     Criterios de riesgo

El criterio de riesgo que utilizamos en este documento, es la  matriz de riesgo de la compañía (matriz RAM), la cual evalúa cualquier escenario con base en unas categorías de severidad o potencialidad de los daños y de la frecuencia de ocurrencia. Estos criterios se deben aplicar en los estudios de Seguridad que se realicen en las Unidades de Procesos. Equipos existentes y/o nuevos. (ver figura 1)

Figura 1. Matriz de riesgos  [1]

3.     Etapas del proceso de clasificación de Interlocks           

Los   pasos principales de la metodología AIB se indican en la figura 1, los cuales serán explicados en las siguientes secciones junto con  el conjunto de criterios  y reglas que se deben tener en cuenta en el proceso de Evaluación de Interlocks (EI).

Figura 2. Pasos  del proceso de Evaluación de Interlocks [1]

El resultado de cada uno de los pasos siguientes se puede ir documentando simultáneamente en la Tabla de Clasificación de Interlocks de la Figura 5.

 

3.1   Identificar los Eventos que involucran interlocks

Identifique todos los eventos peligrosos que involucran lesiones, impactos ambientales y/o pérdidas económicas donde un interlock esté presente o esté siendo considerado su uso (estudio PHA), como línea de defensa contra los eventos peligrosos identificados.

Eventos con interlocks asociados que solo involucren pérdidas financieras que no sean catastróficas (C1 a C4),  pueden ser clasificados en esta evaluación o delegados a otro equipo de trabajo para un análisis y clasificación final posterior.

Los interlocks de seguridad sólo deberían ser considerados en ausencia de métodos más efectivos como diseños inherentemente más seguros (ISD) y AIBs.

3.2   Determinar la Clasificación inicial de los Eventos (A, C y  E)

Determine la clasificación inicial del eventos (A, C ó E) utilizando los criterios de consecuencias significativas a la seguridad, medio ambiente y económicos de la matriz RAM (peor caso) y asumiendo que ninguna barrera de protección existe, como se explica a continuación:

·         Evento clase A: Evento peligroso que tiene la posibilidad de lesiones graves al personal y/ o impacto ambiental significativo y/o daño catastrófico de la propiedad, y a juicio del equipo de clasificación no es confiablemente prevenido por un AIB. Son eventos con  consecuencia 4 o 5 por Seguridad o Medio Ambiente (MA) o consecuencia 5 para cualquiera de las otras categorías de la RAM (económica, imagen y clientes)

·         Evento clase C: Evento peligroso que resulta en daño significativo a equipo y/o pérdida importante en producción. Que no implica lesiones serias al personal; ni tiene impacto ambiental significativo. A juicio del equipo clasificador el evento NO es prevenido por un AIB. Son eventos de consecuencia 3 por Seguridad o MA o consecuencia 4 para cualquiera del resto de categorías de la RAM.

·         Evento Clase E: corresponde a los eventos de consecuencia 0, 1 y 2 por Seguridad y o MA y consecuencia 0, 1, 2 y 3 para cualquiera del resto de categorías de la RAM. También corresponde a un Evento A ó C el cual a juicio del equipo clasificador está adecuadamente prevenido por 2 ó más AIB.

3.3  Identificar las barreras aprobadas independientes de respaldo (AIB) para los eventos considerados

Para cada uno de los eventos peligrosos con un interlock involucrado se debe identificar los AIB instalados. Los AIB  son sistemas o equipos secundarios, no eléctricos que evitan que resulte el evento peligroso y no son una capa de protección de instrumentos ni controles administrativos. (ver  figura 3)

Figura 3. Capas de Protección [2]

Para que un dispositivo sea considerado un AIB deben cumplir con las siguientes características principales:

Ø  UNICOS: específicos para el evento. Está diseñado para prevenir o mitigar las consecuencias de un evento potencialmente peligroso. No deberá tener otras funciones en la operación normal del proceso.

Ø  INDEPENDIENTES: no necesitan otros soportes para operar. Su buen funcionamiento no depende de la operación exitosa de otros sistemas.

Ø  CONFIABLES:  disponibles (más del 99% del tiempo) y confiables, no necesitando acción humana o de instrumentos.

Ø  AUDITABLES: pueden ser inspeccionadas y probadas periódicamente.

Algunos ejemplos de AIB son: válvulas de alivio, barreras, diques de contención, equipos diseñados para una presión más alta, instalaciones y/o paredes “resistentes a explosión”, vertederos, revestimiento contra incendios, separación entre equipos e instalaciones, lavadores de gases, válvulas cheques (en especial para procesos limpios).

3.4  Determinar la clasificación final (A, B, C, D, o E) del evento

Revise y clasifique nuevamente el evento peligroso en consideración, teniendo en cuenta la existencia de los AIB identificados en el paso anterior, aplicando la tabla siguiente:

Clase de Evento	# de AIB's	Clase de Interlock	Comentarios
A	Ninguno	A	Requiere justificación por la no instalación de AIBxs, incluido su costo. (si aplica) Requiere un interlock de seguridad SIL 3 independiente del BPCS de la planta. Para eventos clase A (consecuencias muy serias) considere el uso de un método basado en el riesgo (LOPA, FTA) para determinar para determinar la aceptabilidad de las medidas de mitigación del diseño.
A	Uno	B	Requiere un interlock de seguridad independiente del BPCS de la planta, típicamente SIL 1 ó 2. Considerar la evaluación de la probabilidad del evento en la matriz RAM para definir el SIL (SIL 1 si el riesgo es M o menos), asumiendo que todas las salvaguardas existen excepto el interlock siendo revisado.
A	Dos	E	Requiere un interlock de proceso que puede estar en el BPCS de la planta.
E	‑‑‑	E	Requiere un interlock de proceso que puede estar en el BPCS de la planta.
C	Ninguno	C	Requiere justificación por la no instalación de AIBxs, incluido su costo. (si aplica). Típicamente requiere dos interlocks de proceso independientes de que pueden utilizar el BPCS de la planta.
C	Uno	D	Requiere un interlock de proceso que puede estar en el BPCS de la planta.
C	Dos	E	Requiere un interlock de proceso que puede estar en el BPCS de la planta.
E	‑‑‑	E	Requiere un interlock de proceso que puede estar en el BPCS de la planta.

Figura 4. Determinación de la clasificación final de los Interlocks

3.5  Documentar la Evaluación del Interlock

El reporte de EI, deberá incluir la siguiente información, entre otros:

Ø  La tabla de clasificación de Interlocks (ver figura 4 abajo, con formato recomendado)

Ø  El número IPF (Interlock de seguridad)

Ø  Las variables de proceso o condiciones a ser detectadas, con la identificación del instrumento o equipo asociado.

Ø  El método usado para evaluación del interlock (AIB ó LOPA).

Ø  El SIL objetivo y/o la probabilidad de falla en demanda (PDF).

Ø  Información adicional tal como: Punto de disparo, tolerancia, tiempo de respuesta, otros requisitos especiales (calentamiento, otros).

Figura 5. Tabla de Clasificación de Interlocks

<>4    Referencias

·         ECP-VIN-P-PRO-GT-003, Guía Técnica para Evaluación de Interlocks, ECOPETROL S.A.,  Septiembre 2012

·      Formación de Especialistas en Auditorías de Seguridad de los Procesos – PSM, Módulo 2-Análisis de Riesgos en los Procesos/ Evaluación de Interlocks, Dupont, 2011.

·         ANSI/ISA-S84.00.01-2004, Functional Safety: Safety Instrumented Systems for the process Industry Sector.