Continuando con el ciclo de vida establecido por la norma (ver entrada anterior), ahora abordaremos el apartado de la instalación, operación y mantenimiento del SFG, así como el tema de las competencias del personal.
3. Etapa de Instalación, Operación y Mantenimiento del Sistema de Fuego y Gas
Esta etapa incluye la instalación y puesta en servicio (verificación), validación del sistema y la operación, mantenimiento y modificación.
3.1. Instalación y puesta en servicio (verificación)
Se recomienda, antes de la construcción, realizar la planificación de las actividades de instalación (ubicación, elevación y orientación de los detectores, ajustes de los detectores, entre otros), y de los procedimientos de puesta en servicio. Posteriormente llevar a cabo la instalación de acuerdo al plan de instalación y la puesta en servicio de acuerdo al plan de puesta en servicio (commissioning). La norma recomienda documentar todas las actividades realizadas. En el contexto de la norma, la verificación es el proceso que confirma que la instalación y la puesta en servicio se han realizado según las especificaciones de diseño.
3.2. Validación del sistema
Previo a la puesta en servicio (commissioning) se deben planificar las actividades de validación para lo cual se debe elaborar un plan de validación del sistema. El SFG solo estará operativo una vez validados todos los requisitos plan de validación del sistema. En el contexto de la norma, la validación es el proceso que confirma que se ha cumplido con la intención de diseño del SFG y se comprueba el desempeño esperado.
3.3. Operación, mantenimiento y modificación
El SFG se debe operar según el manual de seguridad y de operación del sistema, y por personas competentes y autorizadas para hacerlo. En cuanto al mantenimiento, el SFG debe mantenerse de acuerdo al plan de mantenimiento del sistema, y las pruebas deben ser realizadas según el manual de seguridad del sistema, y por personas competentes y autorizadas para hacerlo. Todas las actividades deben ser documentadas. Las modificaciones (gestión del cambio) deben ser autorizadas, documentadas, verificadas y validadas. Terminada la modificación se debe validar el sistema para demostrar la función de seguridad. La norma sugiere una revisión del mapeo de Fuego y Gas cada cinco años o cuando se realicen cambios a la planta.
Competencias
La norma incluye un capítulo sobre la competencia del personal relacionado con los SFG, donde se dan recomendaciones sobre el perfil de competencias mínimo que deben tener las personas responsables del sistema.
Para concluir, en este artículo se ha tratado de hacer una breve descripción del contenido de la norma británica BS 60080:2020, cuyo enfoque pragmático y sus recomendaciones la hacen entendible para el profesional que se inicia en el mapeo de fuego y gas; en ella se proporciona orientación sobre cómo y dónde aplicar los diversos métodos de mapeo, y hace hincapié en la competencia del personal. Esta norma se convierte en una referencia más a tener en cuenta en cualquier etapa del ciclo de vida de un proyecto de fuego y gas, con mayor énfasis en la etapa de definición del proyecto cuando se requiere saber el tipo de tecnología, la cantidad y la ubicación de los detectores.
Referencias:
Consultoría en Seguridad Funcional (CSF) (2019) Sistemas de Detección de Fuego y Gas (SFG) basados en desempeño: Una visión general.https://grupocsf.com/sdfg/
ISA-TR84.00.07 (2018). Guidance on the Evaluation of Fire, Combustible Gas, and Toxic Gas System Effectiveness. Research Triangle Park, NC.
BS 60080. (2020). Explosive and toxic atmospheres — Hazard detection mapping — Guidance on the placement of permanently installed flame and gas detection devices using software tools and other techniques. BSI Standards Limited.
Insight Numerics. (14 de octubre de 2020). Understanding the new British Standard (BS 60080:2020) for Fire and Gas Mapping [Video]. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=E4xYYFcAUAc
Continuando con la etapa de Ejecución del Proyecto, abordaremos el apartado del mapeo de fuego y gas.
2.2. Mapeo de fuego y gas
La norma define tres (03) tipos de mapeo, cada uno con un nivel de complejidad y esfuerzo distinto:
Método prescriptivo.
Método volumétrico.
Método basado en escenarios.
Se menciona el concepto de proporcionalidad, que consiste en aplicar el método de mapeo según el nivel de riesgo.
Técnicas de Mapeo vs Evaluación de Riesgo
Método de Mapeo
Evaluación de Riesgo
Basado en escenario
Cuantitativo
Volumétrico
Semicuantitativo
Prescriptivo
Cualitativo
Más Menos
Mapeo de Fuego.
Los detectores de fuego se comportan de manera binaria (detectan o no detectan el fuego), solo que dependiendo del tamaño del fuego que se quiere detectar se colocan más cerca o más lejos de la posible fuente, es decir, más allá del ajuste de la sensibilidad, no tienen punto de ajuste (set point) dependiente de las características de la llama. Para minimizar las activaciones no deseadas (falsas alarmas) se puede emplear votación de los detectores, por ejemplo, votación 1ooN para alarma y 2ooN para acción de control. Para el mapeo de fuego se recomienda definir el tamaño del fuego que se quiere detectar, tomando en cuenta el material inflamable, las condiciones de proceso y el enfoque de riesgo corporativo.
Método prescriptivo. Este método se basa en evaluaciones cualitativas y dependientes del juicio del diseñador, por lo tanto, la ubicación de los detectores se realiza según; a) Diseños probados (en aplicaciones similares), b) Normas prescriptivas, y c) Las características propias del gas, presión, temperatura, así como las características propias del sitio: congestión y confinamiento. Para este método no es necesario el modelado por software ni las métricas para evaluar el desempeño.
Método volumétrico. Se basa en detectar un fuego de determinado tamaño, y la métrica de desempeño consiste en evaluar el porcentaje de cobertura de un volumen determinado. El tamaño del fuego puede presentarse en; a) calor radiante (RHO) o b) tamaño del fuego en pie cúbico (ft2). Para realizar este método de mapeo se requiere del modelado por software.
Método basado en escenarios. La norma omite la aplicación del método basado en escenarios para la detección de fuego, ya que aporta pocos beneficios considerando el nivel de complejidad de este método.
Mapeo de Gases Inflamables.
El punto de ajuste de los detectores de gases se establece por debajo del LEL (límite inferior de explosividad) del gas inflamable que se quiere detectar, con el objeto de que sea lo suficientemente bajo para una detección temprana, pero al mismo tiempo lo suficientemente alta para evitar falsas alarmas. Para minimizar las activaciones no deseadas se puede emplear votación de los detectores, por ejemplo, votación 1ooN para alarma y 2ooN para acción de control. Antes de realizar el mapeo de gases inflamables deben definirse los puntos de ajuste, los cuales también deben estar declarados en la filosofía de fuego y Gas.
Método prescriptivo. Este método se basa en evaluaciones cualitativas y dependientes del juicio del diseñador, por lo tanto, la ubicación de los detectores se realiza según; a) Diseños probados (en aplicaciones similares), b) Normas prescriptivas, y c) Las características propias del gas, presión, temperatura, así como las características propias del sitio: congestión y confinamiento. Para este método no es necesario el modelado por software ni las métricas para evaluar el desempeño.
Método volumétrico. Se basa en detectar una nube de gas de determinado tamaño, y la métrica de desempeño consiste en evaluar el porcentaje de cobertura de un volumen determinado. El tamaño de la nube de gas que se quiere detectar puede estar fundamentado en cualquier método, ya sea cualitativo, semicuantitativo o cuantitativo. Para realizar este método de mapeo se requiere del modelado por software.
Método basado en escenarios. Aplicar este método requiere de información específica del proceso, y se deben considerar tanto la frecuencia como las consecuencias para cuantificar el riesgo. Entre los parámetros utilizados para el modelado están; la ubicación y dirección de la fuga, la velocidad y dirección del viento, y el tamaño del orificio. La métrica de desempeño consiste en evaluar el porcentaje de fugas detectadas o evaluar la frecuencia (por año) de las fugas que no se detectan, la norma recomienda utilizar la última. Este método se realiza una vez que se ha llevado a cabo el análisis cuantitativo de riesgos (ACR). Para realizar este método de mapeo y calcular la concentración de gas, se requiere del análisis de dispersión mediante modelado en 3D por software, por ejemplo, el Análisis Computacional de Fluidos (CFD, en inglés).
Para el mapeo de gases inflamables la norma hace consideraciones generales, entre las cuales podemos nombrar: el efecto que tiene sobre la gestión del cambio el método de mapeo elegido (recordar el concepto de proporcionalidad mencionado anteriormente), el efecto de la concentración de la nube de gas sobre el modelado de detectores de camino abierto (open path), las consideraciones prácticas de la instalación de los detectores de gases según su entorno, las consideraciones a tener en cuenta al momento de determinar el tiempo de respuesta del detector, los factores a tener en cuenta al colocar monitoreo de perímetro, y consejos sobre la representación del mapeo en 2D versus 3D.
Mapeo de Gases Tóxicos.
Para definir los puntos de ajuste (set point) la norma recomienda revisar los niveles de exposición ocupacional para el material tóxico en cuestión, usando como referencia el documento de HSE EH40 “Workplace exposure limits”. Con el fin de minimizar las activaciones no deseadas debido a concentraciones pico de corta duración, para la activación de la alarma se puede aplicar un retardo de X segundos, o también emplear votación 2ooN. Antes de realizar el mapeo de gases tóxicos deben definirse los objetivos de desempeño (declararlos en la filosofía de fuego y Gas). La norma proporciona una tabla de Factores de riesgo y mitigación, que sirve como guía para determinar los objetivos de desempeño del sistema de detección de gases tóxicos.
Método prescriptivo. Para este método aplican las mismas consideraciones del método prescriptivo para la detección de gases inflamables, más la aplicación de la tabla de Factores de riesgo y mitigación.
Método volumétrico. Aplican las mismas consideraciones del método volumértico para la detección de gases inflamables, pero haciendo énfasis en las áreas donde el personal normalmente está presente.
Método basado en escenarios. Para este método aplican las mismas consideraciones del método basado en escenarios para la detección de gases inflamables.
La norma también hace consideraciones generales cuando se realiza el mapeo de gases tóxicos, por ejemplo, tomar en cuenta los factores que influyen en el tiempo de respuesta del detector, que el uso de accesorios en los detectores no comprometa los resultados del mapeo de gases, considerar la capacidad de recuperación del detector luego de una alta o prolongada exposición al gas, considerar la concentración del gas en el desempeño del detector, tener en cuenta durante el estudio de mapeo los efectos de la sensibilidad cruzada (gases de interferencia que producen la activación del detector , aún sin la presencia del gas objetivo) y el monitoreo de perímetro (con detectores de camino abierto – open path) en caso de que la migración de la nube de gas tóxico de un área a otra represente un peligro.
2.3. Desarrollo de la Ingeniería de Detalle del SFG
La norma reconoce que el diseño del SFG empieza al inicio del ciclo de vida del proyecto cuando aún no se cuenta con el modelo 3D, por lo que la norma sugiere un enfoque de dos etapas, primero utilizar un método prescriptivo (más conservador y con mayor número de detectores), y luego cuando el diseño sea estable y casi sin cambios, aplicar métodos más detallados como el mapeo volumétrico o mapeo basado en escenarios. Se admite que puede haber cambios, y que la eliminación de detectores es más fácil de manejar que la incorporación de nuevos detectores. En cuanto a la Gestión del Cambio la norma sugiere la designación de una persona competente en SFG, que será la encargada de aprobar los cambios en la documentación que ha sido aprobada para construcción, el ingeniero responsable del SFG también puede sugerir cambios para mejorar la seguridad y que requieran realizar nuevamente el mapeo.
En la próxima entrada abordaremos los tópicos de instalación y mantenimiento.
Referencias:
Consultoría en Seguridad Funcional (CSF) (2019) Sistemas de Detección de Fuego y Gas (SFG) basados en desempeño: Una visión general.https://grupocsf.com/sdfg/
ISA-TR84.00.07 (2018). Guidance on the Evaluation of Fire, Combustible Gas, and Toxic Gas System Effectiveness. Research Triangle Park, NC.
BS 60080. (2020). Explosive and toxic atmospheres — Hazard detection mapping — Guidance on the placement of permanently installed flame and gas detection devices using software tools and other techniques. BSI Standards Limited.
Insight Numerics. (14 de octubre de 2020). Understanding the new British Standard (BS 60080:2020) for Fire and Gas Mapping [Video]. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=E4xYYFcAUAc
