Introducción
Con el objeto de eliminar peligros y minimizar la ocurrencia e impacto potencial de eventos no deseados, a través de la aplicación de la Filosofía el Diseño Seguro, se busca establecer como buena práctica de Ingeniería el uso de un conjunto de códigos de diseño, criterios de seguridad intrínseca, criterios de diseño por capas de seguridad y análisis cuantitativo de riesgos.
El objetivo principal del diseño deberá ser seleccionar y aplicar medidas apropiadas de ingeniería y otros recursos, para lograr la reducción del riesgo hasta un nivel mínimo al menor costo razonablemente posible. Para ello debe diseñarse en función de la secuencia siguiente:
Ø Todo peligro debe ser eliminado o reducido en su fuente a través de la aplicación de medidas de diseño y usando los materiales y las condiciones de proceso menos peligrosas.
Ø Si a pesar de haber realizado todos los esfuerzos posibles no se logra eliminar el peligro en su fuente o reducirlo hasta un nivel de riesgo mínimo, será necesario utilizar sistema de protección.
La aplicación exitosa de los códigos de ingeniería presupone que todas sus provisiones y requerimientos serán cumplidos completamente y que el sistema es seguro mientras los sistemas de protección operen cuando sea requerido.
Con la aplicación de la filosofía del diseño seguro se pretende obtener instalaciones con el menor nivel de riesgo posible, ello a través de estrategias de seguridad, normas de diseño y seguridad, criterios y estudios de seguridad.
Criterios y Métodos para un Diseño Seguro.
La aplicación de esta metodología se fundamenta en el desarrollo de los siguientes criterios: Seguridad Intrínseca, Análisis Cuantitativo de Riesgos y
Diseño por Capas de Seguridad
Seguridad Intrínseca.
El proyectista debe diseñar instalaciones inherentemente seguras con una flexibilidad tal que tolere desviaciones a la buena práctica operacional sin causar efectos serios a la integridad de la instalación, al producto o a su eficiencia, utilizando los siguientes criterios:
– Selección del proceso más seguro; en lo posible, diseñar procesos que utilicen materiales menos peligrosos, como por ejemplo, selección de procesos de alquilación en base a ácido sulfúrico en lugar de ácido fluorhídrico.
– Reducción o segregación de inventarios de materiales peligrosos tanto en
almacenamiento como en proceso.
– Reducción de la magnitud de las variables operacionales, tales como presión, temperatura, en rangos donde se disminuya el potencial de ocurrencia o severidad de un accidente.
– Provisión de medios para evitar o reducir al mínimo las fugas de materiales peligrosos.
– Diseño ergonómico y simplificado de la planta que facilite la operación y
mantenimiento de los equipos, con el objeto de reducir el error humano.
– Provisión de procedimientos operacionales y de mantenimiento, dirigidos a preservar la integridad de la instalación.
Análisis Cuantitativo de Riesgos.
Esta metodología no establece pre concepciones acerca de la credibilidad de cualquier accidente. De hecho, cualquier peligro o escenario de accidente que puede ser identificado es considerado para análisis, incluyendo error humano, fallas de los sistemas de protección y eventos como caída de aviones.
Una fortaleza particular del Análisis Cuantitativo de Riesgo, es que siendo cuantitativo en su naturaleza, provee una visión óptima de los riesgos asociados con una actividad particular, a diferencia de cualquier generalización cualitativa
o subjetiva. Provee por lo tanto una mejor comprensión del sistema bajo estudio y sus debilidades potenciales y puede conducir a la identificación de posibles modificaciones que reduzcan significativamente el riesgo total.
Algunas de las principales ventajas del Análisis Cuantitativo de Riesgos son las siguientes:
– Permite considerar todos los escenarios de accidentes incluyendo aquellos con muy baja probabilidad de ocurrencia o sobre los cuales no se tiene experiencia.
– Identifica las posibles secuencias de accidentes, cuantificando su frecuencia y severidad, con el objeto de clasificarlas de acuerdo con su importancia relativa.
– Ofrece oportunidades para analizar en base a criterios Costo–Beneficio, las propuestas de inversión en reducción de riesgos, facilitando la toma de decisiones más objetivas.
– Considera el entorno de la instalación, favoreciendo la armonía en las
Interacciones.
Diseño por Capas de Seguridad.
Una manera de englobar la aplicación de los códigos de diseño, Seguridad
Intrínseca y Análisis Cuantitativo de Riesgos para lograr una instalación segura, es mediante el diseño por capas de seguridad.
La seguridad de los procesos descansa en la provisión de capas múltiples de defensa, las cuales comienzan con el diseño del proceso e incluyen el sucesivo establecimiento de sistemas de control, alarmas, sistemas de protección automáticos, sistemas de seguridad y mitigación y planes de respuesta a emergencias y contingencias. Estas capas deben ser diseñadas de forma tal que la falla de una de ellas pueda ser cubierta por la siguiente.
Un diseño inherentemente seguro está dirigido a la primera capa, es decir al diseño del proceso. La primera línea de defensa es diseñar un proceso en el cual no ocurran accidentes, o en caso de que ocurran sus efectos sean mínimos. En la medida de que esto se logre se disminuirá la necesidad de proveer capas de seguridad adicionales.
En general en todo proyecto de instalación, se deben considerar una serie de fases o etapas que conllevan a la seguridad del mismo, las cuales se identifican como capas de seguridad, que son el diseño de procesos intrínsecamente más seguros, dotación de sistemas de control, dotación de sistemas de protección automáticos que requieren la verificación de su actuación por parte del operador, provisión de sistemas de seguridad, y como quinta y ultima capa se considera el establecimiento de medidas administrativas tales como planes de emergencia y contingencia.
Proceso del diseño seguro.
Caso de Análisis. Central termoeléctrica.
El Diseño Seguro de la Central termoeléctrica se aplicara en el desarrollo de las etapas siguientes:
a. Primera Capa: El diseño de la central termoeléctrica debe estar basado en el proceso más eficiente posible donde exista un nivel elevado de sostenibilidad operacional y rendimiento operativo.
b. Segunda Capa: Implementación de tablero de comando donde exista control de operación y desde donde se pueda responder a contingencias de manera segura.
c. Tercera Capa: Requiere de un sistema de control en áreas críticas del proceso donde los operarios tengan poder de manipulación sobre el ritmo operativo y este poder al mismo tiempo no incida de exponer la integralidad física.
d. Cuarta Capa: Se requiere elementos confiables para prevenir y mitigar los posibles eventos, en este caso se sugiere sistemas de corte de fluidos y desahogo de presión confiables permitiendo que elementos como el vapor de agua y combustibles sean controlados pese a situaciones de emergencias extremas..
e. Quinta Capa: Aplicar planes de emergencias tomando en cuenta las consecuencias generadas por, derrames de sustancias toxicas, un aumento de presión, liberación repentina de gases a temperaturas no controladas y liberación de partículas solidas que arrastradas por el viento pueden ser nocivas.
Fase Visualización/Conceptualización.
El diseño de la central termoeléctrica debe estar basado en el proceso más eficiente posible donde exista un nivel elevado de sostenibilidad operacional y rendimiento operativo.
Es necesario toda la información intrincica posible relacionado al proceso inter y los sub-procesos derivados de tal manera identificar el movimiento de materia potencialmente peligrosa y el manejo adecuado para mitigar su nivel de toxicidad.
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Sistemas pasivos y activos
Activos:
Deben disponerse de equipos o sistemas que reduzcan la frecuencia de ocurrencia o consecuencia de eventos no deseados producto de su activación manual o automática, entre estos tenemos: sistemas de alivio, sistema de parada de emergencia, sistema de diluvio, ubicación adecuada y estratégica de equipos del proceso, clasificación de áreas.
Pasivos:
Se corresponden con las medidas de seguridad que reducen la frecuencia de ocurrencias o consecuencias de eventos no deseados, sin la necesidad de que un dispositivo tenga que ser activado o incluso exista, entre estas medidas tenemos: diques de contención, clasificación de áreas, ubicación de edificios, ubicación de equipos, aislamiento de equipos, entre otros.
| Diseño | Construcción | Puesta a Punto | Puesta en Operaciones |
| Equipos | Arquitectura amigable al humano y ambiente. | Operación previa e instalación adecuada a los riesgos que implica. | Iniciación de las actividades con el control de variables peligrosas al entorno. |
| Estructuras | Adecuación ergonómica de los espacios orientando a la fluida movilidad en operaciones y emergencias | Control de las dimensiones, pesos y movimiento controlando las acciones haciendo un correcto uso de los espacios. | Asegurar la distribución de los elementos implicados y la relación amigable de este con el usuario operador. |
| Manejo de Materia | Tuberías, equipos de transformación, equipos de transporte diseñados orientados a la movilidad natural de las dimensiones humanas. | Controlar remota o semi-presencial las actividades que representen nivel nocivo el operario. | La materia que es transformada debe estar aislada del contacto humano, tal que elementos carburados, vapores y magnéticos se mantengas en estricto control. |
Aplicar planes de emergencias tomando en cuenta las consecuencias generadas por, derrames de sustancias toxicas, un aumento de presión, liberación repentina de gases a temperaturas no controladas y liberación de partículas solidas que arrastradas por el viento pueden ser nocivas.
Fase Operación
Implementación de tablero de comando donde exista control de operación y desde donde se pueda responder a contingencias de manera segura.
Comando semi-presencial permite la correcta utilización de los equipos, estructuras y manejo de materia donde se asegura la integridad colectiva.
Requiere de un sistema de control en áreas críticas del proceso donde los operarios tengan poder de manipulación sobre el ritmo operativo y este poder al mismo tiempo no incida de exponer la integralidad física
Se requiere elementos confiables para prevenir y mitigar los posibles eventos, en este caso se sugiere sistemas de corte de fluidos y desahogo de presión confiables permitiendo que elementos como el vapor de agua y combustibles sean controlados pese a situaciones de emergencias extremas.
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