domingo, 24 de abril de 2011

Aplicación de la Filosofía de Diseño Seguro a una Central Termoeléctrica

Filosofía del Diseño Seguro: La podemos definir como una técnica que nos permite establecer una buena práctica en ingeniería durante las etapas de  visualización y conceptualización de un proyecto, aunque ésta técnica se puede usar en cualquier etapa del mismo, es decir, desde la visualización, conceptualización, operación y desmantelamiento; su aplicación consiste en el uso de  códigos y normas de diseño.

Para la aplicación de la Filosofía de Diseño Seguro debemos considerar las siguientes etapas o pasos:
  1. Diseño intrínsicamente seguro
    1. Eliminar o minimizar.
    2. Sustituir o evitar.
    3. Atenuar o moderar.
    4. Simplificar.
  2. Seguridad añadida
    1. Activa.
    2. Pasiva
    3. Procedimientos
  3. Diseño por capas de seguridad
    1. Diseño de proceso inherentemente seguro.
    2. Control.
    3. Supervisión.
    4. Prevención.
    5. Protección.
    6. Barreras.
    7. Respuestas
    8. Mitigación
  4. Análisis de riesgos
Procederemos a la aplicación de la Filosofía de Diseño Seguro a una Central Termoeléctrica, la cual utiliza como combustible gas natural, el mismo es suplido a través de un gasoducto directo a la planta. Lla central se representa en el diagrama que  se presenta a continuación:

En esta sección desarrollaremos  las etapas de seguridad intrínseca y seguridad añadida.


 1.- Seguridad Intrínseca

En la seguridad intrínseca estaremos trabajando con las siguientes materias primas:
  1. Agua.
  2. Gas natural (metano).
De acuerdo con el enunciado del problema el agua es abundante y en consecuencia barata, no es toxica, es químicamente estable, fácil de transportar, y sobretodo posee un alto calor especifico, por lo que su aumento de entalpía durante la evaporación es bastante alto, y  el flujo masivo en el circuito de generación puede ser relativamente bajo. Por tal motivo no se considera un problema en la seguridad de la planta, por tal motivo estaremos colocando controles  para moderar/ atenuar los riesgos provenientes del uso del gas natural como fuente de combustible de la caldera y del ciclo termoeléctrico.

2.- Seguridad Añadida

La seguridad añadida comprende los siguientes pasos: Seguridad pasiva, activa y procedimientos.

Seguridad Pasiva:
1.      Los equipos eléctricos como bombas de agua deben tener una conexión a tierra, de igual forma la caldera debe tener una conexión a tierra.
2.      Se debe colocar sistemas de pararrayos, apara prevenir descargas eléctricas atmosféricas afecten el funcionamiento de la central termoeléctrica.
3.      Equipos a prueba de explosión en el área de la caldera.
4.      Separación entre equipos, estaremos utilizando la separación entre equipos recomendados por las normas internacionales y las recomendaciones de los fabricantes de los diferentes equipos a instalar en la central.
5.      Aislamiento térmicos en las líneas que conduzcan vapor de agua y agua caliente

Seguridad activa
1.      Medidor de nivel de fluido en la caldera.
2.      Detector de mezcla de gases inflamables en el área de la caldera.
3.      Detector de llama.
4.      Sistema de extinción de incendios a base de agua en toda la central.
5.      Alarma por bajo y alto nivel en la caldera.
6.      Medidor de flujo de agua y gas.
7.      Válvula de seguridad y alivio, por alta presión en la caldera.
8.      Indicador y contador de flujo para el agua y el gas en la caldera.
9.      Indicadores y controladores de presión en la caldera.
10.   Indicadores de temperatura en la caldera.
11.   Indicadores de posicionamiento de válvulas.

Procedimientos:
1.      Procedimientos de mantenimientos preventivos y correctivos de cada unos de los equipos instalados en la central, de acuerdo con las especificaciones de los fabricantes.
2.      Procedimiento seguro de operación de la caldera.
3.      Procedimiento seguro de operación de la bomba de suministro de agua al sistema.
4.      Procedimientos seguros de operación de la turbina de generación de la central.
5.      Procedimiento de parada seguridad de cada uno de los equipos de la central.
6.      Procedimiento de parada seguridad de la central termoeléctrica.
7.      Procedimiento de emergencia de la central termoeléctrica.
8.      Procedimiento de contingencia de la central termoeléctrica.

3.- Diseño por capas de seguridad

En el diseño de capas de seguridad se toma en cuenta los etapas: diseños de procesos inherentemente seguros, control, supervisión, prevención, protección, barreras, respuestas, mitigación.


4.- Análisis de Riesgos
Los análisis de riesgos (APP y HAZOP) ya fueron desarrollados y entregados al profesor en clase, por tanto no los considerare para esta publicación.

Referencias Bibliográfica

Ordóñez, E (2009). No Más Accidentes, Un Secreto en 10 Lecciones, Lección 1 Filosofía del Diseño Seguro. Caracas, Venezuela

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