La filosofía del diseño seguro es una metodología que debe aplicarse en la conceptualización de los proyectos con el objeto de tener instalaciones más seguras en cualquier industria. Esta permite soportar y argumentar, técnicamente y profesionalmente las propuestas para la toma de decisiones en cualquier etapa del Ciclo de Vida de un Proyecto.
La filosofía del diseño seguro contempla los siguientes elementos:
1. Diseño de Procesos Inherentemente Seguros.
1.1. Eliminar/minimizar
1.2. Sustituir/Evitar
1.3. Atenuar/Moderar
1.4. Simplificar
2. Seguridad Añadida.
2.1. Protección pasiva.
2.2. Protección activa
2.3. Procedimientos
3. Diseño por Capas de Seguridad.
El diseño por capas incluye: El diseño de los procesos intrínsecamente seguros, control, supervisión, prevención, protección, barreras, respuesta y mitigación. En la figura puede verse cada una de estas capas.
4. Análisis de Riesgos.
ÀPLICACION PRÁCTICA DE LA FILOSOFIA DEL DISEÑO SEGURO
OBJETIVO
Aplicar la metodología de Filosofía del Diseño Seguro al ejemplo suministrado por el profesor, el cual está referido a la instalación de una central termoeléctrica.
CONSIDERACIONES INICIALES
§ El combustible usado para la planta termoeléctrica es gas metano.
§ El agua dulce de proceso proviene de un pozo cercano. El mismo cuenta con un sistema de bombeo electrosumergible (BES), su suministro eléctrico dependerá del sistema eléctrico nacional.
§ La planta termoeléctrica es asistida.
§ Se tiene un tanque de almacenamiento de agua al inicio del proceso
§ El gas utilizado por la caldera se conecta a través de una línea al gasoducto, la línea cuenta con todos sus sistemas de seguridad, para bloqueo en caso de emergencia.
§ La instalación se encuentra alejada de zonas pobladas y de ecosistemas ambientalmente sensibles.
En la siguiente figura se muestra el esquema de los equipos de la planta termoeléctrica.
FILOSOFIA DEL DISEÑO SEGURO
A continuación se explicara la aplicación de cada uno de los elementos del diseño seguro:
1. PROCESOS INTRÍNSECAMENTE SEGUROS.
Representa el mayor aval para la reducción significativa de los peligros y los riesgos de la instalación, la oportunidad para su aplicación es en la fase de visualización y conceptualización de proyectos, cuando se hacen los estudios de pre-factibilidad, factibilidad y análisis preliminar de peligro.
En este elemento se tomara en consideración las sustancias que intervienen en el proceso. Según lo descrito en las consideraciones iniciales el combustible que se usara es el gas, y el líquido de trabajo en la caldera es agua dulce. Por lo tanto se tienen las siguientes sustancias interviniendo en el proceso:
§ El agua es un fluido de trabajo con características favorables, es abundante, no es toxica, es fácil de transportar y químicamente estable; por lo que no requiere de controles adicionales.
§ El gas es el combustible considerado para la operación (consideraciones iniciales), debido a que este es más amigable con el ambiente, genera menos contaminación ambiental, no puedo sustituirlo, ni eliminarlo porque no cuento con otra fuente de energía. El gas utilizado en la caldera se conecta a través de una línea al gasoducto, la línea cuenta con todos sus sistemas de seguridad, para bloqueo en caso de emergencia.
2. SEGURIDAD AÑADIDA.
Esta es la que se adiciona al proceso para prevenir, proteger y mitigar condiciones que puedan afectar al personal, las instalaciones, al ambiente y a las comunidades vecinas. Son aquellos sistemas, equipos y procedimientos utilizados como sistemas instrumentados de seguridad, sistemas de protección y salvaguarda de los procesos, procedimientos de trabajo y planes de emergencia. Esta se divide en:
2.1. Protección Pasiva.
Los elementos de protección pasiva no requieren de una señal o elemento activador para su habilitación, es decir siempre están presentes y listos para funcionar.
En el caso de estudio estos elementos serán los siguientes:
§ Aterramiento para todos los equipos eléctricos (bomba electrosumergible, bombas de transferencia a la salida del tanque, sistemas de la caldera, entre otros).
§ Los equipos ubicados cerca de la caldera deben ser a prueba de explosión (Explosión Proof).
§ Se debe usar la separación entre los equipos que facilite el mantenimiento a los mismos, según recomendaciones del fabricante y la normativa legal vigente (Reglamento de condiciones e higiene en el trabajo y normas internacionales aplicables)
§ Debido a que la central termoeléctrica se encontrara ubicada en area abierta, se debe colocar sistemas de pararrayos, con el objeto de prevenir descargas atmosféricas que pudiesen afectar el funcionamiento de los equipos.
§ Colocar aislamiento térmico en la líneas que trasporten vapor de agua y agua caliente, específicamente en aéreas donde pueda haber transito del personal.
2.2. Protección Activa
Son los sistemas, equipos, dispositivos o estructuras adicionados al proceso o instalación para la prevención de los eventos peligrosos, protección contra las consecuencias de esos eventos peligros y mitigación de los efectos de esas consecuencias, este tipo de protección requiere de una señal para habilitar su funcionamiento.
En el caso estudiado, esto serán los siguientes:
§ Medidor de nivel de fluido en la caldera.
§ Alarma por bajo y alto nivel en la caldera.
§ Sistema de extinción de incendios a base de agua en toda la central.
§ Indicadores y controladores de presión en la caldera.
§ Indicadores de temperatura en la caldera.
§ Indicadores de posicionamiento de válvulas.
§ Medidor de flujo de agua y gas.
§ Válvula de seguridad y alivio, por alta presión en la caldera.
§ Indicador y contador de flujo para el agua y el gas en la caldera.
§ Detector de mezcla de gases inflamables en el área de la caldera.
§ Detector de llama.
2.3. Procedimientos
Los Procedimientos constituyen el eslabón más débil de la cadena de prevención, protección y mitigación, ya que son muy susceptibles al error humano. Sin embargo, es un elemento delicado y que debe realizarse con detalle.
Para el caso de estudio tenemos los siguientes procedimientos:
§ Procedimientos de mantenimientos preventivos y correctivos de cada unos de los equipos instalados en la central, de acuerdo con las especificaciones de los fabricantes.
§ Procedimiento de trabajo seguro para la operación de la bomba electrosumergible.
§ Procedimiento de trabajo seguro para la operación de la bomba de transferencia ubicada a la salida del tanque.
§ Procedimiento de trabajo seguro para operación de la caldera.
§ Procedimiento de trabajo seguro para la operación de la turbina de generación de la central.
§ Procedimiento de parada segura de cada uno de los equipos de la central.
§ Procedimiento de parada segura de la central termoeléctrica.
§ Procedimiento de emergencia de la central termoeléctrica.
§ Procedimiento de contingencia de la central termoeléctrica.
3. DISEÑO POR CAPAS DE SEGURIDAD.
El diseño por capas de seguridad propone la utilización de múltiples dispositivos, sistemas, acciones o procedimientos para reducir la frecuencia de ocurrencia de un evento peligroso, la magnitud de sus consecuencias y el impacto de los efectos de esas consecuencias. Cada capa funciona independiente una de otra, de manera tal que cada dispositivo, sistema, elemento o acción, es capaz de interrumpir la cadena o secuencia de fallas que pudieran terminar en un evento peligroso, sus consecuencias o los efectos de esas consecuencias.
3.1. Diseño de proceso inherentemente seguro.
Es la capa de protección más importante, si disponemos de un Proceso Inherentemente Seguro “Puro” no se requiere la disposición de otras capas de seguridad. Ya esta parte se explico en el primer elemento.
3.2. Control
Incluye controles básicos, alarmas de proceso y control del operador
3.3. Supervisión
Alarma critica, supervisión del operador e intervención manual
3.4. Prevención
Acción automática de sistemas integrados de seguridad y sistemas de cierre de emergencia.
3.5. Protección
Sistemas de salvaguarda, tales como: detectores de gas, detectores de llama, sistemas de combate de incendio, entre otros.
3.6. Barreras
Sistema de seguridad como: recubrimiento térmico de tuberías, sistemas de diluvio, entre otros.
3.7. Respuesta
Plan de emergencia de la planta
3.8. Mitigación
Plan de contingencia de la comunidad
4. ANALISIS DE RIESGOS.
Los análisis de riesgos que aplican a la fase de conceptualización del proyecto son el APP y el HAZOP. Estos no serán incluidos debido a que fueron presentados previamente al profesor para su evaluación.
REFERENCIA
Ordóñez, E (2009). No Más Accidentes, Un Secreto en 10 Lecciones, Lección 1 Filosofía del Diseño Seguro. Caracas, Venezuela
