CASO PRÁCTICO DE UN SIS

1. ANÁLISIS DE RIESGOS MEDIANTE HAZOP

En la torre de absorción DA-4401 las variables principales que afectan al proceso son:

  • El contenido de gas ácido H2S en el gas de alimentación (corriente principal).
  • La temperatura del gas ácido y/o de la solución de MDEA pobre.
  • El volumen de circulación MDEA.

Si se incrementa el contenido de gas ácido deberá incrementarse la circulación de Amina para mantener el mismo nivel de absorción.

La temperatura de la solución de amina pobre alimentada a la torre DA-4401 deberá estar entre 45 y 55ºC. Temperaturas mayores resultan en una excesiva pérdida de Amina por vaporización y también una menor capacidad de absorción por efectos de temperatura.

El único control de nivel de la torre de absorción DA-4401 es el control de nivel LIC-4402 con alarma por bajo nivel que mantiene el nivel de líquido adecuado y estable del fondo de la torre.

HAZOP

Como resultado de un estudio de riesgo usando la metodología Hazop se identificaron cinco funciones de seguridad, de las cuales este caso práctico describirá una de ellas para el siguiente riesgo identificado.

IMAGEN11IMAGEN12

2. DETERMINACIÓN DE SIL

A continuación,  se analizará el nivel de SIL requerido para esta SIF (Nivel Integrado de seguridad), para ello se utiliza el método cualitativo que se basa en la IEC61511-3 anexo C: Matriz de riesgos.

HAZOP1

Como se ha analizado mediante el método Hazop hay 2 capas de protección (Nº of PL’s ): Alarma LSLL y válvula de corte y SIS (el que nos compete).

Ahora se analiza el nivel de consecuencia basándose en la siguiente tabla:

HAZOP2

Se llega a la conclusión de que el impacto será serio, al haber un paro en la producción por un incremento de presión en el sistema de baja presión de MDEA, resultando fuga de gas y posible fuego o explosión. Daño serio a las personas, al haber como mínimo un operador cada turno mas la posible gente de mantenimiento, que se encuentre próximo al equipo.

Por último se analiza la probabilidad de ocurrencia:

HAZOP3

Se determina que la frecuencia del evento será alta.

Por todo esto descrito anteriormente se concluye diciendo que es necesario que alcance un SIL-2

HAZOP4

3. SRS:

Es la especificación que contiene los requisitos mínimos de la SIF necesarios para desarrollar ingeniería de detalle y para la seguridad del proceso.

IMGEN1

IMGEN2

NOTA 1

TOLERANCIA A FALLO EN EL HARDWARE (IEC61508) Ruta 1H

IMAGEN3IMAGEN4

Una vez determinado el valor del SIL y conociendo los valores de fracción de fallo seguro de los elementos, se determinara el HFT (hardware fault tolerance).

  • SFF de la válvula 50%
  • SFF del transmisor de nivel 90%

Para conocer el HFT utilizaremos dos tablas diferentes. La tabla tipo A para equipos sin electrónica (válvula) y la tabla tipo B para equipos con electrónica (transmisor).

En ambos casos el HFT es 1, de esta manera conocemos la votación a emplear.

4. DISEÑO CONCEPTUAL Y VERIFICACIÓN:

Se utilizan los siguientes datos para el diseño conceptual y para la verificación.

IMAGEN5

Calculo probabilidad de fallo en demanda (PFD)

IMAGEN6IMAGEN7

IMAGEN8

IMAGEN9IMAGEN10

STR TOTAL AÑO = 0.072 años.

Teniendo en cuenta que nos exigía 0.2 fallos espurios al año, concluimos diciendo que cumple con las especificaciones.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s