Disparos en Falso en Sistemas Instrumentados de Seguridad ¿Cómo evitarlos?


Por Ing. Mauricio Trevilla González
InTech México Automatización,   
Edición  Julio – Septiembre 2010


Los disparos en falso se derivan de fallas que no son atendidas a tiempo debido a factores como son errores en el diseño, desconocimiento o miedo al Sistema de Seguridad, así como la mala realización de procedimiento de operación y/o mantenimiento. Los disparos en falso siempre van a existir, pero se deben minimizar al máximo.


Los disparos en falso son el mayor problema en una planta que trabaja las 24 horas y tiene comprometida toda su producción; es lo que cualquier superintendente quisiera minimizar para operar todo el día sin interrupción, y por supuesto con todos los sistemas involucrados de forma automática, esto incluye al Sistema de Control Distribuido, Sistema de Paro por Emergencia y Sistema de Detección de Gas y Fuego. Pero qué es un disparo en falso: éste se refiere al “disparo de proceso por razones no asociadas con un problema del proceso mismo en el cual el SIS fue diseñado para proteger”.

POR DEFINICIÓN:

SIS – Sistema de Detección de Gas y Fuego

Es el conjunto de elementos que interactúan entre sí para minimizar o mitigar presencia de gas o flamas. En cuanto a su diseño opera normalmente desenrizado. No tiene un diseño a falla segura.

 SIS – Paro Por Emergencia

Conjunto de elementos que interactúan entre sí para llevar el proceso, la instalación y el personal a un estado seguro.

Estos elementos primarios y finales, al ser mal operados o en estado inconveniente, son los principales causantes de los disparos en falso, ya que también existen procesos en falso por operadores que manipulan incorrectamente el equipo.

Es decir, por lo general los operadores de equipos que causan disparos como son SIS y Tableros de Control de Pozos cuentan con vasta experiencia, pero eso no los libera de ocasionar disparos en falso al sacar de operación algún equipo sin bloquear válvulas o dispositivos correctamente, omitiendo procedimientos y confiarse de su experiencia.

En general, al fallar alguno de los elementos primarios o finales del SIS se ve afectada la función de control y así el desempeño del sistema.

Nivel Integral Probabilidad de Falla de Demanda Factor de Los Controladores con arquitectura TMR es difícil que fallen, por experiencia propia he visto TMR’s con alguna tarjeta o punto l/O en falla que no genera falsos disparos, su mantenimiento es mínimo y sencillo por lo que para casos prácticos se descarta que realicen disparos en falso.

CASOS REALES EN PLATAFORMAS

A continuación les presento casos reales en plataformas marinas, en donde debido a un elemento sensor que envía una falsa lectura se ocasiona un disparo en falso.

En una plataforma de producción, después de la evacuación de la misma tras el paso de un huracán, se realiza la puesta en operación de toda la batería; el personal de Operación por presiones operativas y de producción primero alinea el Sistema de Control Distribuido hasta estabilizar lo, sin tomar en cuenta la seguridad de las instalaciones.

En segundo lugar alinea el Sistema de Paro por emergencia, ya que éste le da permisos a la turbo maquinaria necesaria para la producción y bombeo, de esta manera se protegen las instalaciones y proceso; yen último lugar alinea el Sistema de detección de Gas y Fuego.

Sin embargo, sin tomar en cuenta que el Sistema de Detección de Gas y Fuego tenía elementos en falla, se alinea, sin las debidas pre caudones hada el Sistema de Paro por Emergencia el cual red de señales de disparo por detección de alta concentración de gas o fuego confirmado.

Al iniciar la ejecutó de la lógica, el controlador 1MR red de señales de los detectores de gas instalados en la planta, los cuales mandan señales erróneas, pero debido a que no fue sólo uno sino varios los que emitían la señal, se confirmó un disparo y se ejecutaron las alarmas en el SDG&F, al instante que se corroboran y se envía el disparo hada el SPPE que manda a cierre toda la planta; y todo debido a que detectores del SDG&F se encontraron en mal estado.

Es por ello que los detectores requieren de dentro mantenimiento periódico, de acuerdo al manual de fabricante, por lo que al final fueron sustituidos por detectores de otra marca que fuera más resistente a las condiciones ambientales marinas.

La recomendación para este tipo de plantas es que primero alineen el Sistema de Detección de Gas y Fuego, sucesivamente el Sistema de Paro por Emergencia y al último el Sistema de Control Distribuido.

En primer lugar se forma el SDGF para que proteja las instalaciones y al personal de alguna catástrofe durante el arranque de la plata, en segundo turno el SPPE ya que éste va a proteger las instalaciones y el proceso, yen último el SCD para poder operar la planta con sus respectivas protecciones.

El eléctrico más novato sabe que al hacer alguna medición con un multímetro la primer terminal que ponemos en los bornes a medir es el negativo verificando que está bien polarizado, esto es para que en caso de alguna descarga el canal de fuga de la corriente ya está previsto, entonces esta misma analogía se hace para la seguridad en las plantas: primero se deben de prevenir y asegurar al personal, planta, proceso y medio ambiente de posibles accidentes.

CASO EN TAPONES FUSIBLES

Otro caso real es el de tapones fusibles, ya que estos no sostienen la presión en la red neumática de tapones fusibles por largos periodos, y tienen que estarse constantemente monitoreando e inyectando aire para que no manden un falso disparo.

Es muy común que las líneas neumáticas pierdan continuamente presión por pequeñas fugas, pero en cuanto la red de tapones fusibles detecte una baja presión, se activarán las alarmas confirmando fuego y la red de agua contra incendio para mitigar así como enviar una señal al sistema de Paro por Emergencia. Acciones derivadas de una mala operación de un simple conjunto de tapones fusibles, interruptor de presión y transmisor de presión.

Lo peor para este caso es que el operador se dé cuenta de la baja presión en la red de tapones fusibles y saque de operación al transmisor de presión o la válvula de diluvio, dejando desprotegida la zona y la planta de una contingencia real.

Una falla en la alimentación neumática o hidráulica a la SDV’s o BDV’s realiza un cierre de éstas cuando el actuador es de retomo por resorte, y si en esa planta está programada una secuencia de cierre en cadena las consecuencias son más costosas.

En el activo Cantarell, las secuencias de Paro son muy comunes en los SIS, haciendo que se cierre de alguna válvula SDV una secuencia de válvulas en serie debido a la lógica de Paro.

La descalibración o falla de los Transmisores de Presión degradan el voteo en la medición en la línea de proceso, haciendo que todo un complejo sistema de control se reduzca a simple monitoreo, desprotegiendo al personal, la planta, el proceso y el medio ambiente.

En el caso de botoneras, éstas dependiendo del lugar en el cual están instaladas, pueden sufrir accidentes. Un ejemplo es el de las estaciones de Paro que se encuentran instaladas cerca del área de mareas donde las olas están constantemente golpeando las bases de la plataforma y salpican estas estaciones y en caso de no estar correctamente selladas se sulfaten y activen algún disparo de Planta de cierre general.

Las condiciones ambientales afectan directamente al equipo, haciéndolo susceptible a humedad, presión, vibración, descargas eléctricas atmosféricas, etcétera; un ejemplo de descarga eléctrica atmosférica sucedió en la Plataforma Akal-L en la cual un rayo afectó a los transmisores de presión mandado a “CERO” su lectura y ocasionando un cierre de planta.

La importancia de las señales supervisadas en los sistemas de seguridad hacen que las actividades de mantenimiento sean fáciles y de rápido diagnóstico. Pero en la mayoría de las plantas no hay un personal técnico suficientemente capacitado para realizar un diagnóstico.

Todas estas fallas deben ser corregidas o minimizadas al máximo haciendo uso del plan de mantenimiento correcto para cada aplicación, y haciendo caso a las recomendaciones del fabricante.

Los chequeos periódicos son requeridos para determinar la efectividad del programa de mantenimiento tal como el grado de acatamiento; lo que ofrece una retroalimentación en la efectividad del programa, se efectúa a través de procedimientos y herramientas bien definidas y se ejecuta con los requerimientos que influyen:

  • La frecuencia de chequeo.
  • Capacidad del personal técnico
  • Interacción entre personal de Operación y Mantenimiento

Factores que influyen en el retraso a mantenimientos de los Sistemas de Seguridad Instalados Costa Fuera:

  • Falta de un plan de mantenimiento predictivo y correctivo.
  • Desatención por tener menor prioridad.
  • Falta de capacitación del personal.
  • Falta de refaccionamiento.
  • Miedo a la intervención de los Sistemas de Seguridad.
  • Disponibilidad del personal.
  • Falta de una cultura de la seguridad.
  • Desconocimiento del diseño y de normas aplicables. (Esto también puede aplicar para los Sistemas Automatizados de Control).

En cuanto el personal de Operación de los Sistemas Instrumentados de Seguridad tenga la cultura, conocimientos y herramientas necesarias los disparos en falso se minimizarán.

Para minimizar estos disparos se tienen que practicar las siguientes recomendaciones:

  • Capacitar y actualizar continuamente al personal que opera y realiza el mantenimiento a los SIS.
  • Realizar un plan de mantenimiento predictivo y correctivo de los SIS.
  • Mediante el uso de auditorías actualizar los siguientes puntos: – Capacitación del personal de operación y mantenimiento de los SIS
    • Plan de mantenimiento de los SIS
    • Prevenir refaccionamiento.
    • Uso y correcta practica de acuerdo a Manuales de operación de los SIS
    • Procedimientos de los SIS (procedimiento de arranque, para sacar de operación, para mantenimiento de elementos primarios/secundarios, etc.).
    • Conocer la filosofía de Operación de los SIS

Todo esto apoyado en los historiales de fallas y reportes de mantenimientos generados en cada planta ya que de alguna falla que se halla arreglado dará experiencia para futuras fallas similares o derivadas.

De esta manera el personal contará con los conocimientos y herramientas necesarias para mantenerse actualizados y poder realizar la operación y mantenimiento continuo de su planta sin que disparos en falso les afecten.

ACERCA DEL AUTOR

El autor es Ingeniero de Proyectos de ARPO, Sinergia Tecnológica, S de RL de CV.

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