CURSO IEC 61511 – SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD (SIS)

Seguridad Funcional, SIF, SIL, Ciclo de Vida de Seguridad, Verificación, Validación, Operación y Mantenimiento

1. OBJETIVO DEL PROYECTO

El objetivo de este curso es proporcionar a los participantes los conocimientos y criterios técnicos necesarios para comprender y aplicar los principios fundamentales de IEC 61511 en Sistemas Instrumentados de Seguridad – SIS, utilizados en las industrias de procesos para reducir el riesgo asociado a escenarios peligrosos.

La capacitación estará orientada a Oil & Gas, refinerías, plantas químicas, petroquímicas y otras industrias de procesos, abordando el ciclo completo desde la identificación del peligro y determinación de la reducción de riesgo requerida hasta la especificación, diseño, implementación, validación, operación, mantenimiento, modificación y gestión de las funciones instrumentadas de seguridad.

Se desarrollará especialmente la relación:

PHA/HAZOP → escenario peligroso → LOPA → SIL requerido → SIF → SRS → diseño/verificación → validación → operación → Proof Test → MOC

Para una capacitación introductoria-aplicada de 8 horas, considero adecuada una estructura de 4 módulos de 2 horas.

Al finalizar el curso, los participantes estarán en condiciones de:

• Comprender el propósito y alcance general de IEC 61511.

• Comprender los principios de Seguridad Funcional.

• Diferenciar BPCS, SIS, SIF, alarma e interlock.

• Comprender el concepto de Safety Integrity Level – SIL.

• Identificar las partes que integran una SIF.

• Relacionar HAZOP, LOPA, IPL, SIF y SIL.

• Comprender la determinación del SIL requerido.

• Interpretar conceptualmente PFDavg y RRF.

• Comprender arquitecturas 1oo1, 1oo2 y 2oo3.

• Reconocer fallas peligrosas, seguras y de causa común.

• Comprender la función de la SRS.

• Reconocer las etapas del Safety Lifecycle.

• Comprender los principios de verificación y validación.

• Gestionar Proof Tests.

• Controlar bypasses, overrides e inhibiciones.

• Comprender requisitos de operación y mantenimiento del SIS.

• Integrar modificaciones mediante MOC.

• Reconocer la importancia de la competencia y de la gestión de Seguridad Funcional.

2. CONTENIDO DE LA PROPUESTA

MÓDULO 1 – IEC 61511, SEGURIDAD FUNCIONAL Y CICLO DE VIDA

Duración: 2 horas

• Introducción a IEC 61511.

• Objetivos de la Seguridad Funcional.

• Aplicación en industrias de procesos.

• Relación conceptual con IEC 61508.

• Seguridad de Procesos.

• Riesgo de accidentes mayores.

• Pérdida de contención.

• Incendio.

• Explosión.

• Liberaciones tóxicas.

• Eventos peligrosos.

• Riesgo individual y riesgo de proceso como conceptos.

• Riesgo tolerable.

• Reducción de riesgo.

Sistemas de control y protección

• BPCS – Basic Process Control System.

• Alarmas.

• Interlocks.

• Trips.

• Emergency Shutdown – ESD.

• SIS – Safety Instrumented System.

• Diferencia entre control normal y protección de seguridad.

• Independencia entre capas.

Safety Instrumented Function – SIF

Estructura fundamental:

Sensor → Logic Solver → Final Element

• Sensor.

• Transmisor.

• Logic Solver.

• PLC de seguridad.

• Elemento final.

• Válvula de aislamiento.

• Actuador.

• Contactor.

• Estado seguro.

• Set Point.

• Tiempo de respuesta.

Safety Lifecycle

• Análisis de peligros y riesgos.

• Asignación de funciones de seguridad.

• Especificación.

• Diseño.

• Ingeniería.

• Instalación.

• Commissioning.

• Validación.

• Operación.

• Mantenimiento.

• Modificación.

• Desmantelamiento.

Gestión de Seguridad Funcional

• Organización.

• Responsabilidades.

• Competencia.

• Independencia.

• Planificación.

• Documentación.

• Verificación.

• Evaluación.

• Auditorías.

• Gestión de cambios.

Caso práctico

Identificación de las funciones de control y seguridad asociadas a un recipiente de proceso con riesgo de sobrepresión.

MÓDULO 2 – HAZOP, LOPA Y DETERMINACIÓN DEL SIL

Duración: 2 horas

Identificación del peligro

• PHA – Process Hazard Analysis.

• HAZID.

• What If.

• HAZOP.

• Escenario.

• Evento iniciador.

• Causa.

• Consecuencia.

• Salvaguardas.

En los análisis de riesgos previamente desarrollados, SIS, alarmas e interlocks aparecen como salvaguardas que deben identificarse y evaluarse frente a cada escenario.

Capas de protección

• Prevención.

• Control.

• Alarmas.

• Respuesta del operador.

• SIS.

• Protección mecánica.

• Sistemas de alivio.

• Mitigación.

• Respuesta ante emergencias.

Independent Protection Layer – IPL

• Independencia.

• Especificidad.

• Confiabilidad.

• Auditabilidad.

• Capacidad para prevenir o mitigar un escenario.

LOPA – Layer of Protection Analysis

• Evento iniciador.

• Frecuencia iniciadora.

• Consecuencia.

• IPL existentes.

• Probabilidad de falla de las capas.

• Riesgo mitigado.

• Riesgo tolerable.

• Reducción adicional requerida.

Safety Integrity Level

• SIL requerido.

• SIL alcanzado.

• SIL 1.

• SIL 2.

• SIL 3.

• SIL 4.

• Diferencia entre asignación y verificación del SIL.

• Concepto de PFDavg.

• Concepto de PFH para modos aplicables.

• RRF – Risk Reduction Factor.

RRF = 1 / PFDavg

Para funciones en modo de baja demanda, introducción a los rangos:

• SIL 1: PFDavg ≥ 10⁻² y < 10⁻¹.

• SIL 2: PFDavg ≥ 10⁻³ y < 10⁻².

• SIL 3: PFDavg ≥ 10⁻⁴ y < 10⁻³.

• SIL 4: PFDavg ≥ 10⁻⁵ y < 10⁻⁴.

• Interpretación de la reducción de riesgo.

• Importancia de definir correctamente el modo de operación.

• Métodos cualitativos y semicuantitativos para determinación del SIL.

• Introducción al Risk Graph.

• Introducción a matrices de riesgo.

• LOPA como metodología semicuantitativa.

Caso práctico

Escenario de sobrellenado de tanque: HAZOP → evento iniciador → IPL → LOPA → reducción de riesgo requerida → SIL objetivo.

MÓDULO 3 – DISEÑO DE SIF, SRS Y VERIFICACIÓN DEL SIL

Duración: 2 horas

Safety Requirements Specification – SRS

• Objetivo de la SRS.

• Identificación de la SIF.

• Peligro asociado.

• Descripción funcional.

• SIL requerido.

• Condición de disparo.

• Set Point.

• Estado seguro.

• Tiempo máximo de respuesta.

• Sensor.

• Logic Solver.

• Elemento final.

• Reset.

• Alarmas.

• Bypass.

• Modos de operación.

• Condiciones ambientales.

• Interfaces.

• Proof Test Interval.

• Requisitos de mantenimiento.

Arquitectura de una SIF

• 1oo1.

• 1oo2.

• 2oo2.

• 2oo3.

• Redundancia.

• Votación.

• Tolerancia a fallas.

• Disponibilidad.

• Spurious Trip.

• Independencia.

Tipos de fallas

• Falla segura.

• Falla peligrosa.

• Falla detectada.

• Falla no detectada.

• Dangerous Undetected – DU.

• Safe Failure.

• Common Cause Failure – CCF.

• Fallas sistemáticas.

• Fallas aleatorias.

• Diagnostic Coverage.

Verificación del SIL

• SIL requerido vs. SIL alcanzado.

• PFDavg.

• Datos de confiabilidad.

• Tasa de falla.

• Arquitectura.

• Diagnóstico.

• Proof Test Interval.

• Cobertura del Proof Test.

• Tiempo de reparación.

• Fallas de causa común.

• Contribución de:

  • Sensores.

  • Logic Solver.

  • Elementos finales.

• Importancia de las válvulas finales.

• Restricciones arquitectónicas.

• Capacidad sistemática como concepto.

• Verificación independiente.

• Documentación de cálculos.

• Gestión de hipótesis.

Separación e independencia

• BPCS vs. SIS.

• Fuentes de alimentación.

• Señales.

• Comunicaciones.

• Equipos compartidos.

• Independencia funcional.

• Prevención de fallas comunes.

Ejercicio práctico

Desarrollo conceptual de una SIF y comparación entre arquitecturas 1oo1, 1oo2 y 2oo3.

MÓDULO 4 – VALIDACIÓN, PROOF TEST, OPERACIÓN, MANTENIMIENTO Y MOC

Duración: 2 horas

Instalación y Commissioning

• Verificación de instalación.

• Cableado.

• Instrumentación.

• Elementos finales.

• Logic Solver.

• Configuración.

• Set Points.

• Pruebas.

• Documentación As-Built.

Safety Validation

• Objetivo.

• Validación respecto de la SRS.

• Prueba de sensores.

• Prueba de lógica.

• Prueba de elementos finales.

• Prueba funcional completa.

• Tiempo de respuesta.

• Estado seguro.

• Alarmas asociadas.

• Reset.

• Bypass.

• Evidencia de validación.

Proof Testing

• Objetivo.

• Detección de fallas ocultas.

• Proof Test Interval.

• Cobertura.

• Partial Stroke Testing como concepto.

• Prueba completa.

• Procedimientos.

• Resultados.

• Fallas encontradas.

• Restauración.

• Registro.

• Trazabilidad.

Operación y mantenimiento

• Procedimientos.

• Competencia.

• Inspección.

• Calibración.

• Pruebas.

• Fallas.

• Reparaciones.

• Repuestos.

• Obsolescencia.

• Registro histórico.

• Demandas reales de la SIF.

• Activaciones espurias.

• Fallas repetitivas.

Bypass, Override e Inhibit

• Autorización.

• Justificación.

• Evaluación de riesgo.

• Medidas compensatorias.

• Tiempo permitido.

• Comunicación.

• Registro.

• Seguimiento.

• Eliminación del bypass.

• Bypasses vencidos.

Management of Change – MOC

• Cambio de instrumento.

• Cambio de fabricante.

• Cambio de tecnología.

• Cambio de Logic Solver.

• Cambio de válvula.

• Cambio de set point.

• Cambio de lógica.

• Cambio de software.

• Cambio de arquitectura.

• Cambio del Proof Test Interval.

• Modificaciones temporales.

• Evaluación previa.

• Actualización de SRS.

• Revalidación.

• PSSR.

• Actualización documental.

La integración con MOC y PSSR es fundamental cuando una modificación afecta las salvaguardas o condiciones del proceso; este mismo enfoque aparece en el programa de análisis What If/Checklist.

KPI de Seguridad Funcional

• Cumplimiento de Proof Tests.

• SIF con pruebas vencidas.

• Fallas detectadas.

• Demandas de SIS.

• Activaciones espurias.

• Bypasses activos.

• Bypasses vencidos.

• Fallas de elementos finales.

• Modificaciones pendientes.

• Acciones vencidas.

• Auditorías.

• Revisión periódica.

WORKSHOP FINAL

Desarrollo conceptual de un caso completo:

PHA/HAZOP → escenario → LOPA → SIL requerido → SIF → SRS → arquitectura → verificación → instalación → validación → Proof Test → operación → MOC.

EVALUACIÓN FINAL

La evaluación verificará que el participante pueda comprender y analizar conceptualmente un Sistema Instrumentado de Seguridad bajo el enfoque IEC 61511.

Se evaluarán:

• IEC 61511.

• Functional Safety.

• Safety Lifecycle.

• BPCS.

• SIS.

• SIF.

• SIL.

• HAZOP.

• LOPA.

• IPL.

• SIL requerido.

• SIL alcanzado.

• PFDavg.

• PFH.

• RRF.

• Sensor.

• Logic Solver.

• Final Element.

• SRS.

• Arquitecturas 1oo1, 1oo2 y 2oo3.

• Redundancia.

• Fallas peligrosas.

• CCF.

• Proof Test.

• Validación.

• Bypass.

• MOC.

• PSSR.

• Gestión de Seguridad Funcional.

• Caso práctico integral de una SIF.

PERFIL DE LOS PARTICIPANTES

Dirigido a ingenieros y técnicos de Instrumentación y Control, Automatización, Procesos, Ingeniería Eléctrica/Electrónica, Seguridad de Procesos, Mantenimiento, Confiabilidad, Operaciones e Ingeniería de Proyectos, responsables HSE/EHS, facilitadores HAZOP/LOPA, responsables de MOC, auditores y consultores.

Especialmente aplicable a profesionales de Oil & Gas, refinerías, plantas químicas, petroquímicas y otras industrias de procesos.

METODOLOGÍA

Modalidad: Free-Learning – Enseñanza a Distancia

• Manual completo en formato digital mediante Google Drive.

• Videoclases.

• Tutorías mediante Google Meet, Microsoft Teams, WhatsApp o videollamada.

• Ejemplos de SIS y SIF.

• Diagramas Sensor–Logic Solver–Final Element.

• Casos HAZOP/LOPA.

• Ejercicios de SIL.

• Ejercicios de RRF y PFDavg.

• Ejemplos de SRS.

• Comparación de arquitecturas.

• Casos de Proof Testing.

• Ejercicios de validación.

• Análisis de bypasses.

• Casos MOC/PSSR.

• Workshop integral.

• Evaluación final.

CARGA HORARIA

• Carga horaria total: 8 horas.

• Cantidad de módulos: 4 módulos.

• Carga horaria por módulo: 2 horas.

• Modalidad: Teórico-práctica.

• Evaluación: Examen final + caso práctico integrador.

DURACIÓN

8 horas totales, distribuidas en 4 módulos de 2 horas:

IEC 61511 y Safety Lifecycle → HAZOP/LOPA/SIL → SRS, diseño y verificación → validación, Proof Test, operación y MOC.

CERTIFICACIÓN

Al finalizar el curso se entregará:

• Certificado Codificado de Participación.

• Certificado Codificado de Aprobación – IEC 61511: Sistemas Instrumentados de Seguridad (SIS), previa aprobación de la evaluación final.

Ambos certificados serán emitidos por Consultora ANSIM.

Importante: se trata de una capacitación técnica sobre los fundamentos y aplicación de IEC 61511. El certificado emitido por ANSIM no implica una certificación internacional de Functional Safety Engineer o Functional Safety Professional, salvo que exista específicamente una acreditación externa para tal fin.

MODALIDAD DE PAGO

Todos los valores se expresan en Pesos Argentinos.

El curso dará comienzo una vez acreditado el pago correspondiente mediante transferencia bancaria o por el medio definido por Consultora ANSIM.

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