¿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 la seguridad y el diseño de sistemas que cierran automáticamente 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 seguras y sin contratiempos.
En la práctica, la seguridad funcional implica un enfoque sistemático hacia 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 crear sistemas capaces de detectar y resolver problemas de seguridad antes de que conduzcan a accidentes.
Sistema Instrumentado de Seguridad (SIS)
Un Sistema Instrumentado de Seguridad es un componente importante en automatización industrial para garantizar la seguridad en las operaciones. Proporciona una capa adicional de protección a los sistemas de control en entornos considerados de alto riesgo. En un sistema de control normal donde hay dos sensores, la introducción de un tercer sensor como controlador maestro puede anular a los dos primeros en caso de detectar una situación de falla.
El SIS generalmente implica la implementación de PLCs específicos de seguridad, sensores y actuadores para proteger los procesos. Estos sistemas cerrarán automáticamente un proceso en caso de que se detecte cualquier condición insegura para prevenir 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 denotar la confiabilidad y robustez de los sistemas de seguridad dentro de un entorno industrial. Los niveles SIL van del 1 al 5, con números crecientes que indican mayores niveles de seguridad que deben implementarse. SIL-1 define las necesidades básicas de seguridad; SIL-5 representa el nivel más alto de seguridad, generalmente utilizado en muy pocas industrias críticas relacionadas con el petróleo y gas, donde el factor de catástrofe es alto en caso de falla.
Tiene un impacto directo en el diseño de sistemas de seguridad con redundancia; cuanto mayor es el SIL, se necesitan más lazos e instrumentos de respaldo 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 la determinación de las condiciones de falla que pueden surgir. Implica la cuantificación de la probabilidad de estas fallas y la comprensión de 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. Riesgos potenciales más altos significan que los estándares de seguridad deben ser más estrictos, con un mayor uso de sistemas a prueba de fallos, por ejemplo.
IEC 61508: Norma Internacional de Seguridad
La IEC 61508 es la norma internacional establecida para la seguridad funcional en la automatización industrial. Proporciona un marco que ayuda a diseñar sistemas que operan de forma segura en entornos peligrosos abordando operaciones relacionadas con la seguridad, detectando peligros y eliminándolos antes de que causen daño. Esta norma ofrece directrices completas para que los ingenieros diseñen sistemas a prueba de fallos que cumplan con los requisitos de la industria.
Siguiendo la IEC 61508, los ingenieros de automatización pueden asegurar que sus sistemas de seguridad cumplan con los estándares globales, reduciendo riesgos y mejorando la seguridad en 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 pueden personalizarse para satisfacer necesidades específicas, dependiendo de 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 maquinaria; mientras que dispositivos de seguridad especializados que involucran tapetes de seguridad, interruptores y dispositivos de conmutación de potencia complementan el movimiento para asegurar que la respuesta correcta en situaciones peligrosas sea tratada adecuadamente.
Estructura del Circuito de Seguridad
Una estructura de circuito de seguridad bien diseñada es indispensable para garantizar redundancia y 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 sola entrada PLC o una configuración distribuida de sensores a través de múltiples entradas 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 fallido no pueda detectar una ocurrencia peligrosa, el sistema aún debe apagar el proceso de forma segura debido a la presencia de su contraparte redundante.
Cobertura Diagnóstica y Seguridad
La cobertura diagnóstica es el proceso de monitorear y analizar las señales del sistema para encontrar fallas o errores antes de que se vuelvan críticos. Una buena cobertura diagnóstica significa diseñar sistemas que proporcionen diagnósticos precisos y accionables a través de pantallas SCADA, condiciones de alarma o estados específicos del controlador.
Una buena cobertura diagnóstica asegura que los operadores reconozcan rápidamente cualquier problema y den una respuesta efectiva para prevenir incidentes. Al limitar señales superfluas y enfocar los recursos en las relevantes, mejora la seguridad general del sistema.
