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Las válvulas en la seguridad de procesos industriales

16 enero, 2014 por Seguridad Minera Dejar un comentario

Los procesos industriales han desarrollado avances tecnológicos destacables convirtiéndolos en seguros y fiables, sin embargo, en el momento de la transformación industrial existe siempre un factor clave y determinante: “el factor humano”.

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De él depende el equilibrio de las variables de proceso de forma tal que determina cómo actuar ante circunstancias de control de la producción, mantenimiento de las instalaciones y también ante contingencias de emergencia.

En este sentido, este artículo refleja las acciones humanas y su relación con los elementos que componen un ciclo productivo, por ejemplo las “válvulas de operación manual”.

Las válvulas, en general de cualquier tipo, forman parte de los procesos industriales y de su correcta manipulación dependen la mayoría de estos. Nuevamente aparece el factor humano y la relación con los medios, ya que es innumerable la cantidad diaria de operaciones humanas ejercidas sobre las válvulas instaladas en una planta de procesos. Estas operaciones poseen un factor de fallos normalmente llamado “error humano”, de los cuales y dependiendo de la gravedad de los mismos, puede poner en peligro no tan solo los equipos sino también las vidas humana que rodean una instalación industrial.

En la actualidad y gracias al desarrollo tecnológico encontramos productos que no solo favorecen la seguridad de una planta sino que también previenen lo que denominamos error humano particularmente sobre operaciones manuales de válvulas industriales.

¿Es posible contar con un sistema que mediante un simple movimiento mecánico secuenciado permita abrir o cerrar una válvula de proceso sin que esta maniobra ponga en riesgo el sistema?. Si, ahora es posible mediante: “los sistemas de operación secuencial de bloqueo de válvulas”. A continuación desarrollaremos cómo operan estos sistemas.

Procedimientos para abrir y cerrar las válvulas

El sistema consiste en un elemento mecánico llamado enclavamiento (interlocking) que se monta sobre el eje de la válvula y que se opera a través de llaves perfectamente identificadas. De acuerdo a la llave que se encuentre colocada en el enclavamiento, la válvula estará en posición de bloqueo “Abierta” o bien en posición de bloqueo “Cerrada” asegurando que ante cualquier circunstancia por una acción humana la válvula no pueda ser operada, es decir, condiciona que si la válvula está en posición abierta no pueda cerrarse o viceversa. La única forma posible en que la válvula se encuentre totalmente operativa será cuando las dos llaves estén colocadas en el enclavamiento.

Los enclavamientos son elementos mecánicos libres de mantenimiento y de diseño muy compacto fabricados en acero inoxidable adaptables para válvulas de un cuarto de vuelta (bola, mariposa, macho esférico…, etc.) o sobre válvulas de movimiento lineal (guillotina, compuerta, globo…, etc). El sistema de enclavamiento es adaptable a accionamientos de palanca o de reductores y volantes, cubriendo así toda la gama de posibles accionamientos de las válvulas manuales. La gran ventaja que este sistema ofrece, además de la extrema seguridad, es el no ser necesario realizar modificaciones mecánicas sobre las válvulas donde se instalan ya que son montados mediante un anclaje sobre el eje de la válvula especialmente diseñado por el fabricante del enclavamiento.

Multi vueltas para un tipo específico de válvulas

Válvulas: procedimiento y operación en forma secuencial dentro un proceso industrial

Hasta aquí hemos desarrollado las características generales del sistema y cuál es el principio de funcionamiento. En este punto se mostrará cómo el sistema nos permite operar válvulas involucradas dentro de un mismo proceso evitando los posibles errores humanos. Como ejemplo tomaremos un esquema de doble válvula de seguridad, donde una está en funcionamiento mientras la otra está en reposo de emergencia, además de las cuatro válvulas de bloqueo correspondientes. La cantidad de enclavamientos necesarios es, en este caso, cuatro, uno para cada válvula de bloqueo y cinco llaves.

Cierre de válvulas

Supongamos que el departamento de mantenimiento decide hacer una verificación y control del estado la válvula de seguridad que esta funcionando (PSV A en adelante). Esta acción debe hacerse con todo el equipo en pleno funcionamiento, es aquí donde comienza la “acción secuencial programada” para dar paso al funcionamiento de la válvula de seguridad de emergencia (PSV B en adelante) sin que esta acción genere riesgo.

Denominamos a esta etapa MOMENTO 1: Puesta en marcha de la PSV B: La PSV B posee dos válvulas de bloqueo: V4 y V1, la PSV A otras dos: V2 y V3. En este caso las válvulas V3 y V4 se encuentran bloqueadas en posición “Abierta” en cambio la V1 se encuentra bloqueada en posición cerrada y la V2 bloqueada en posición “Abierta”.

La llave 5 que se encuentra el panel de control debe ser colocada dentro del enclavamiento de la válvula V1 al objeto de cambiar la posición de bloqueo cerrado a abierto y así dar paso al funcionamiento de la PSV B y retirar la llave 2.

Primer paso de la secuencia de bloqueo de válvulas

MOMENTO 2: Aislamiento de la PSV A: Una vez abierta la válvula V1 y con la PSV B en funcionamiento, se procede a bloquear la válvula V2; para ello se retira la llave 2 de la válvula V1 y se coloca en el enclavamiento de la válvula V2 para cambiarla de posición de bloqueo abierta a bloqueo cerrado y de esta manera aislar a la PSV A del proceso.

Segundo paso para el bloqueo de válvulas

MOMENTO 3: Bloqueo de Válvula V4 y desmontaje de la PSV A de la línea. La última acción de la secuencia operacional encaminada a poder retirar la PSV A consiste en aislar la válvula V4 de la línea del colector. Para ello y al igual que el paso anterior, se retira la llave 3 de la válvula V2 y se coloca dentro del enclavamiento de la Válvula V3 pasando de posición bloqueada abierta a posición bloqueada cerrada. Una vez que finaliza el ciclo se retira la llave 4 y se coloca en el panel de control por motivos de seguridad; de esta forma la PSV A ya puede ser desmontada y enviada a los talleres de mantenimiento para su verificación.

Secuencia de bloqueo de válvula terminada

Hemos detallado de una manera simple un sistema carente de componentes electrónicos sofisticados el cual, mediante una “secuencia programada” de acciones, logra mantener el equilibrio de un equipo sin generar riesgos innecesarios y teniendo un control absoluto sobre las posibles fallas humanos. En el ejemplo anterior se muestra como desmontar una válvula de seguridad del proceso, siempre con los equipos en operación, y sin riesgo alguno de que el operador pueda equivocarse ya que la secuencia le obliga a seguir un procedimiento inalterable.

Bajo ningún aspecto puede haber saltos de pasos ya que el sistema está preparado para rechazar la llave incorrecta y obligar a la consecución establecida por el diagrama diseñado de la secuencia.

Cabe destacar que las llaves poseen un color diferente y cuentan con una etiqueta en donde se identifica el número de la PSV (o equipo a enclavar) y la posición de bloqueo. Todos los códigos de las llaves son únicos e irrepetibles y se encuentran registrados en la base de datos de Netherlocks al objeto de realizar las copias necesarias en caso de requerirlo la propiedad.

Como conclusión final, hemos presentado en este artículo un sistema muy simple pero de gran aportación al concepto básico de la seguridad preventiva en las plantas industriales como es el minimizar el riesgo de falla humana ante una determinada operación sobre una válvula de proceso o, por ejemplo, evitar vandalismos u operaciones de sabotaje, proporcionado una seguridad enorme sobre el control de las múltiples acciones realizadas a diario sobre las válvulas y equipos de una planta industrial.

Este sistema es un aporte más hacía el concepto de seguridad preventiva que nuestra compañía desarrolla mediante un programa de válvulas y equipos de alta calidad.

Artículo publicado en la revista Seguridad Minera n°99. Por: COMEVAL, S.L. Departamento Técnico.

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