¿Qué es la seguridad funcional?
La seguridad funcional es una de las partes más importantes de la automatización industrial. Se trata de identificar los peligros de seguridad y mitigar los riesgos para garantizar la seguridad en una planta. Incluye el análisis de riesgos, la implementación de medidas de seguridad y el diseño de sistemas que apagan automáticamente los procesos peligrosos si es necesario. Esto ayuda a reducir los riesgos para el personal, el equipo y el medio ambiente al mínimo, asegurando operaciones de planta suaves y seguras.
En la práctica, la seguridad funcional implica un enfoque sistemático de la seguridad, comenzando con un análisis de riesgos. Una vez identificados los peligros, el siguiente paso es evaluar su gravedad y, finalmente, determinar las medidas de seguridad necesarias. Estas medidas incluyen la creación de sistemas capaces de detectar y resolver problemas de seguridad antes de que provoquen accidentes.
Sistema Instrumentado de Seguridad (SIS)
Un Sistema Instrumentado de Seguridad es un componente importante en la automatización industrial para la garantía de seguridad en las operaciones. Proporciona una capa adicional de protección a los sistemas de control en entornos que se consideran de alto riesgo. En un sistema de control normal donde hay dos sensores, la introducción de un tercer sensor como controlador maestro puede anular los dos primeros en caso de que detecte una situación de falla.
El SIS generalmente implica la implementación de PLC, sensores y actuadores específicos de seguridad para proteger los procesos. Estos sistemas cerrarán automáticamente un proceso en caso de que se detecte alguna condición insegura para evitar un accidente y mantener la seguridad operativa.
Nivel de integridad de seguridad (SIL)
El nivel de integridad de seguridad, o SIL, es una medida importante para indicar la confiabilidad y solidez de los sistemas de seguridad dentro de un entorno industrial. Los niveles SIL van del 1 al 5, y un número cada vez mayor muestra mayores niveles de seguridad que deben implementarse. SIL-1 define las necesidades básicas de seguridad; SIL-5 representa el nivel más alto de seguridad, al que generalmente se recurre en muy pocas industrias críticas relacionadas con el petróleo y el gas, donde el factor de catástrofe es alto en caso de falla.
Tiene un impacto directo en el diseño de los sistemas de seguridad en redundancia; cuanto mayor sea el SIL, más bucles e instrumentos de respaldo se necesitarán junto con una mejor calidad de los componentes para minimizar cualquier riesgo de seguridad.
Evaluación de riesgos en seguridad funcional
La evaluación de riesgos es el proceso de análisis de los riesgos potenciales involucrados en las operaciones de la planta y determinación de las condiciones de falla que pueden surgir. Implica cuantificar la probabilidad de que se produzcan estos fallos y comprender sus posibles consecuencias. Una vez identificados, se pueden diseñar e implementar las medidas de seguridad necesarias para mitigar estos riesgos.
El propósito esencial de la evaluación de riesgos es considerar el equilibrio entre el riesgo y las medidas de seguridad involucradas en su control. Los riesgos potenciales más elevados significan que las normas de seguridad deberían ser más estrictas, con un mayor uso de dispositivos de seguridad, por ejemplo.
IEC 61508: Norma internacional de seguridad
IEC 61508 es el estándar internacional establecido para la seguridad funcional en la automatización industrial. Proporciona un marco que ayuda a diseñar sistemas que operan en entornos peligrosos de forma segura al abordar operaciones relacionadas con la seguridad, detectar peligros y eliminarlos antes de que causen daño. Esta norma proporciona pautas integrales para que los ingenieros diseñen sistemas a prueba de fallas que cumplan con los requisitos de la industria.
Al seguir la norma IEC 61508, los ingenieros de automatización pueden garantizar que sus sistemas de seguridad cumplan con los estándares globales, reduciendo el riesgo y mejorando la seguridad en todas las operaciones industriales.
Funciones de seguridad en la automatización industrial
Las funciones de seguridad son partes integrales de un sistema de seguridad e incluyen procesos como el uso de accionamientos de seguridad, E/S remotas de seguridad y redes de seguridad. Estas funciones se pueden personalizar para satisfacer necesidades específicas, según la naturaleza de la operación.
Algunas de las funciones de seguridad populares incluyen STO-Safe Torque Off, SS1-Safe Stop -1 y SOS- Safe Operating Stop, que permiten el control seguro de la maquinaria; mientras que los dispositivos de seguridad especiales que incluyen tapetes de seguridad, interruptores y dispositivos de conmutación de energía complementan el movimiento para garantizar que se responda adecuadamente en situaciones peligrosas.
Estructura del circuito de seguridad
Una estructura de circuito de seguridad bien diseñada es indispensable para garantizar la redundancia y la fiabilidad en los sistemas de automatización industrial. A diferencia de los circuitos estándar, los circuitos de seguridad pueden tener dos sensores conectados en paralelo para una única entrada de PLC o una configuración de sensores distribuida a través de múltiples entradas de PLC.
Las arquitecturas, como "1oo2", donde un solo sensor puede activar un apagado de seguridad, introducen redundancia. El concepto detrás de esto es que, aunque un sensor fallado no pueda detectar un suceso peligroso, el sistema aún debe cerrar el proceso de manera segura debido a la presencia de su contraparte redundante.
Cobertura de diagnóstico y seguridad
La cobertura de diagnóstico es el proceso de monitorear y analizar las señales del sistema para encontrar fallas o fallas antes de que se vuelvan críticas. Una buena cobertura de diagnóstico significa diseñar sistemas que proporcionen diagnósticos precisos y procesables a través de pantallas SCADA, condiciones de alarma o estados de controlador específicos.
Una buena cobertura de diagnóstico garantiza que los operadores reconozcan rápidamente cualquier problema y den una respuesta eficaz para prevenir incidentes. Al limitar las señales superfluas y centrar los recursos en las relevantes, se mejora la seguridad general del sistema.
