Embed Size (px)
DESCRIPTION
Sistemas de seguridad instrumentados
Citation preview
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA
LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIAINSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA
“ALONSO GAMERO”PNF INSTRUMENTACION Y CONTROL
¿QUE ES
PROBABILIDAD?
Es una medición numérica
que va de 0 a 1 de la
posibilidad de que un evento
ocurra
Es un número, comprendido
entre 0 y 1, que indica las
posibilidades que tiene de
verificarse cuando se realiza
un experimento aleatorio
La probabilidad propone
modelos que pueden predecir
con certeza, y estudia sus
consecuencias lógicas
Posibilidad de ocurrencia de un
evento o una secuencia de eventos
durante un intervalo de tiempo o la
posibilidad de éxito o falla de un
sistema en prueba o demanda
¿QUE ES
PROBABILIDAD?
¿ Que es un experimento aleatorio?
Es aquel en el que
no se puede
predecir el resultado
EJEMPLO
Si se lanza un dado no se
puede determinar el
resultado a obtener
Si se lanza una moneda no
se sabe si saldrá cara o cruz
CONFIABILIDAD
¿QUE ES CONFIABILIDAD?
Es la probabilidad de que un
producto realizará su función de
manera satisfactoria durante un
periodo determinado de tiempo
Es la probabilidad de que un
sistema cumpla con su función de
diseño, en un periodo determinado
Se relaciona con la reducción en la
frecuencia de las fallas en un
intervalo de tiempo
R (t) = е-λt
CONFIABILIDAD
¿POR QUE ES IMPORTANTE LA
CONFIABILIDAD?
Porque los componentes y dispositivos no son perfectos
Para minimizar la ocurrencia y recurrencia
de fallas
Para entender por que y como las fallas ocurren
Para prevenirlas eficazmente
Maximizar el desempeño del sistema y usar
eficientemente los recursos
CONFIABILIDAD
ELEMENTOS CLAVES EN LA CONFIABILIDAD
PROBABILIDAD FUNCION
ENTORNO NATURAL
TIEMPO
CONFIABILIDAD
La confiabilidad de un motor eléctrico para
hacer funcionar una bomba de agua en un
entorno o ambiente de 35 a 100ºF bajo
condiciones normales de uso durante cinco
(05) años es de 0,95.
EJEMPLO
PROBABILIDAD
TIEMPO
FUNCION
ENTORNO NATURAL
CONFIABILIDAD
¿ QUE ES UNA FALLA?
Es la causa u evento que lleva a la
finalización de la capacidad de un
equipo para realizar su función
adecuadamente o para dejar de
realizarla en su totalidad
Una falla puede afectar
parcialmente o totalmente, y
ocurrir repentinamente o
gradualmente.
Es la pérdida de la
condición operativa por
un evento inherente al
equipo
CONFIABILIDAD
Síntoma, condición o forma en la
cual un equipo falla.
Un modo de falla podría ser
identificado como pérdida de
función, función prematura,
condición fuera de tolerancia, fuga,
etc.
Modo de falla
Defectos de diseño
Defectos de materiales
Instalación defectuosa
Mantenimiento deficiente
Malas practicas de operación
Causa de las fallas
CONFIABILIDAD
TASA DE FALLAS ( λ )
Es la cantidad de fallas
presentadas por un equipo o
dispositivo en un periodo de
tiempo determinado, no es un
factor constante
Para calcular la tasa de falla de un equipo o
dispositivo es necesario tener información
histórica de cómo los eventos que causan un
accidente han ocurrido en el pasado
λ = Nº de fallas / tiempo total de
operación
CONFIABILIDAD
ETAPAS DE VIDA UTIL DE UN EQUIPO O
DISPOSITIVO
La curva de la bañera es un gráfica que representa los fallos durante
el período de vida útil de un sistema o máquina. Se llama así porque
tiene la forma una bañera cortada a lo largo.
Se caracteriza por tener
una elevada tasa de fallos
que desciende
rápidamente con el
tiempo.
(Originada por defectos
de fabricación)
Caracterizada por una
tasa de errores
rápidamente creciente
(se producen por
desgaste natural del
equipo)
Etapa con una tasa de
errores menor y
constante (Puede ser por
accidentes fortuitos,
mala operación, etc)
CONFIABILIDAD
TIEMPO PROMEDIO PARA FALLAR
(TPPF o MTTF)
Es el índice que señala el tiempo promedio de falla de un
dispositivo y no la vida mínima esperada de éste. El equipo al
fallar se reemplaza por uno nuevo.
TIEMPO PROMEDIO ENTRE FALLAS
(TPEF o MTBF)
Es un promedio que en este caso indica el tiempo
promedio entre fallas, esto implica que el dispositivo ha
fallado y ha sido reparado. Solo aplica a equipos o
dispositivos reparables.
MTBF = MTTF + MTTR
CONFIABILIDAD
TIEMPO PROMEDIO PARA REPARAR
(TPPR o MTTR)
Es el tiempo promedio para reparar un componente cuando
este falla.
DISPONIBILIDAD
Es la probabilidad
de que un sistema,
equipo, dispositivo,
etc., este disponible
para su uso durante
un tiempo dado
Es una medida de
que tan frecuente un
sistema esta bien y
listo para operar
Es la probabilidad
de que un sistema,
equipo, etc., cumpla
con su tarea
DISPONIBILIDAD
EJEMPLO
Un usuario de un sistema eléctrico no dispuso de
energía durante 1 hr, del total de 8760 hrs que tiene 1
año, la disponibilidad del sistema eléctrico es:
Disp = t serv / t Total
Disp = 8759 hrs / 8760 hrs = 0,999886
La disponibilidad del sistema fue de
99,99 %
MANTENIBILIDAD
Es la capacidad de un elemento, bajo
determinadas condiciones de uso,
para conservar o ser restaurado, a
un estado en el que pueda realizar la
función requerida, cuando el
mantenimiento se realiza bajo
determinadas condiciones
Es la probabilidad que un equipo
pueda ser reparado en un tiempo
determinado, cuando las
actividades de mantenimiento
son ejecutadas de acuerdo a
procedimientos preestablecidos
MANTENIBILIDAD
SEGURIDAD FUNCIONAL
SEGURIDAD FUNCIONAL
¿ QUE ES SEGURIDAD?
Básicamente nos indica el grado en el cual un
sistema está libre de todo peligro, daño o riesgo (ya
sea para la persona, el ambiente o el lugar de trabajo
en sí), y que es, en cierta manera, infalible. Ya sea
directamente o indirectamente como resultado de
daños a la propiedad etc.
SEGURIDAD FUNCIONAL
¿QUE ES LA SEGURIDAD FUNCIONAL?
Es la detección de una condición potencialmente peligrosa, y la
activación de un dispositivo de protección, o mecanismo correctivo
para evitar las consecuencias de un evento peligroso.
Se refiere a la respuesta de forma adecuada de componentes o
subsistemas, eléctricos, electrónicos y eléctricos programables ante
cualquier estimulo externo, para llevar al proceso a un estado
seguro.
El termino se aplica a la seguridad de las plantas, a través de
mecanismos de reducción de riesgos, con equipos como
procesadores lógicos de alta confiabilidad, transmisores, válvulas,
interruptores.
La seguridad funcional describe la parte global de una
instalación que depende del correcto funcionamiento
de los sistemas de seguridad.
SEGURIDAD FUNCIONAL
INTEGRIDAD DE LA SEGURIDAD
FUNCIONAL
Es la probabilidad de que un sistema de
seguridad ejecute satisfactoriamente la función
requerida, bajo todas las condiciones establecidas
en un periodo de tiempo, cuanto mas alto es el
nivel de integridad de seguridad, menor es la
probabilidad de que falle un transmisor,
interruptor, solenoide, procesador lógico, cuando
se requiere que actúe.
CAPAS DE PROTECCION
CAPAS DE PROTECCION
Son una secuencia de dispositivos mecánicos, controles de
proceso, sistemas de parada y medidas de respuestas
externas que previenen o mitigan un evento peligroso.
Si llega a fallar una capa de protección, las sucesivas capas
estarán disponibles para llevar al proceso a un estado seguro.
CAPAS DE PROTECCION
CAPAS DE PREVENCION
Son aquellas que evitan que un
accidente se desencadene.
Tienen el propósito de detectar
y evitar los sucesos que dan
lugar a un accidente.
Sistema básico de control de
procesos
Proceso
Alarmas, intervención del
operador
Sistema de seguridad o
protección
Dispositivos de alivio
CAPAS DE PROTECCION
CAPAS DE MITIGACION
Son diseñadas para minimizar
la severidad de las
consecuencias del accidente,
han de actuar después que se
suscitan el evento no deseado.
Protección física
Respuesta de la planta
Respuesta de la comunidad
CAPAS DE PROTECCION
CAPAS DE PREVENCION
PROCESO
Por si mismo debe ser intrínsecamente seguro, es decir proporcionar
seguridad al proceso
DISEÑO DEL PROCESO
Este nivel esta formado por el Sistema Básico de Control de Procesos
(SBCP). Brinda seguridad a través del diseño apropiado del control de
procesos. Esta formado por los controladores, alarmas y supervisión del
operador.
CAPAS DE PROTECCION
SISTEMA DE SEGURIDAD O PROTECCION
El sistema de protección opera independientemente del SBCP para
brindar seguridad. Son sistemas automatizados con requerimientos de
confiabilidad y disponibilidad. Realiza acciones de parada cuando las capas
1,2 y 3 no pueden resolver una emergencia.
DISPOSITIVOS MECANICOS DE ALIVIO (Capa de protección activa)
Emplea válvulas de seguridad, dispositivos de alivio de presión, discos de
ruptura, sistema de mechurrio (presencia de combustibles) para impedir una
ruptura, derrame u otro escape no controlado.
ALRMAS, INTERVENCION DEL OPERADOR
Alerta a los operadores de una condición en la cual una medición excede
sus limites especificados durante la operación normal de la planta y podría
requerir de intervención.
CAPAS DE PROTECCION
CAPAS DE MITIGACION
PROTECCION FISICA (Capa de protección pasiva)
Hacen referencia a la infraestructura de la planta encargada de contener
derrames (combustibles o sustancias químicas) que pudieran presentarse.
En la práctica son sistemas de protección al medio ambiente y de la salud de
los trabajadores y de los habitantes en las comunidades aledañas o
regionales.
RESPUESTA DE LA PLANTA (Capa de protección pasiva)
Consiste de barreras de contención contra fuego o explosiones. Se
incluyen los procedimientos de evacuación.
RESPUESTA DE LA COMUNIDAD
Lo conforman los comités locales de ayuda mutua, sistemas de vía de
escape, sistemas para la evacuación general de la población.
