Seguridad funcional de máquinas y sistemas de control

Seguridad funcional de máquinas y sistemas de control

La seguridad funcional se refiere a los elementos del sistema de control de una máquina que se encargan de detectar fenómenos peligrosos y prevenir o reducir el riesgo de accidentes. Esta es una función clave que afecta a la protección no sólo de los operadores de las máquinas, sino también del propio equipo. Es importante en todas las etapas del trabajo, desde el diseño y construcción de los dispositivos hasta su operación y desmontaje.

• Cuestiones básicas relacionadas con la seguridad funcional
• Estándares de seguridad funcional
• Directiva de maquinaria
• Estándar de seguridad funcional para la industria de procesos
• Sistema SIL

Los elementos que garantizan el uso seguro de las máquinas incluyen: sistemas de parada de emergencia, limitadores de velocidad, sensores que detectan la presencia de una persona en la zona de peligro, instalaciones para evitar el sobrecalentamiento. Estas funciones se pueden implementar utilizando docenas de soluciones diferentes, como fusibles, relés, válvulas, interruptores de seguridad, controladores PLC, sensores de presión y muchos otros. Las cuestiones de seguridad se describen detalladamente en numerosas normas que deben cumplir los fabricantes de máquinas para poder distribuirlas en los mercados cubiertos por determinadas normas. En el artículo veremos los estándares y requisitos más importantes dictados por organizaciones internacionales.

Seguridad funcional - ¿definición?

Los principios generales de seguridad funcional se refieren a los principios y prácticas diseñadas para garantizar que las máquinas autorizadas para su uso no supongan un riesgo para la salud y la seguridad de las personas que las utilizan o se encuentran en sus proximidades. Los aspectos clave de la seguridad operativa incluyen:

1. Diseño y construcción: Las máquinas deberían diseñarse y construirse teniendo en cuenta consideraciones de seguridad. Esto incluye salvaguardias, limitadores y otras características adecuadas para prevenir accidentes.
2. Pruebas y certificación: Las máquinas están certificadas e inspeccionadas para garantizar que cumplan con ciertos estándares de seguridad.
3. Manuales de usuario y formación: Los usuarios de las máquinas deben recibir la formación adecuada y las instrucciones de funcionamiento deben contener información clara sobre un uso seguro.
4. Mantenimiento e inspecciones periódicas: El mantenimiento y las inspecciones profesionales son necesarios para garantizar que las máquinas funcionen correctamente y no representen un peligro.
5. Seguridad personal: En algunos casos, puede ser necesario que los operadores y otros trabajadores cercanos a las máquinas utilicen equipos de protección personal adecuados (ropa adecuada, protección auditiva, etc.).
6. Gestión de riesgos y procedimientos de emergencia: Las empresas deben implementar procedimientos de emergencia y gestión de riesgos para responder rápida y eficazmente a cualquier problema de seguridad.

Normas de seguridad funcional para máquinas

Las normas de seguridad aplicables se han desarrollado para estandarizar y sistematizar los principios de diseño y uso seguro de máquinas, de modo que definan claramente el nivel requerido de seguridad y el nivel permisible de riesgo asociado con su uso. Los estándares clave son:

PN-EN 61508

Esta es una norma general para principios de seguridad funcional para sistemas de control eléctricos, electrónicos y electrónicos programables. Se centra en identificar los niveles de riesgo y las medidas preventivas adecuadas.

PN-EN 61511

Esta norma se centra en la seguridad de la industria de procesos. Se aplica a los sistemas de control utilizados en las industrias química, de petróleo y de gas, donde el riesgo de fallo puede tener consecuencias catastróficas. Se presentará con más detalle más adelante en el texto.

PN-EN 62061 (designación internacional IEC 62061)

Es una norma internacional para la seguridad funcional de máquinas eléctricas, máquinas electrónicas y sistemas de control programables relacionados con la seguridad. IEC 62061 se utiliza a menudo junto con otras normas de seguridad como ISO 13849, que cubre las partes de los sistemas de control relacionadas con la seguridad. IEC 62061 es clave para garantizar que las máquinas y los sistemas de control se diseñen y utilicen de manera que se minimice el riesgo de accidentes y lesiones. Esto es particularmente importante en la industria y otros sectores donde los sistemas eléctricos y electrónicos avanzados desempeñan un papel fundamental en los procesos operativos y de producción.

PN-EN ISO 13849-1

Esta norma se aplica a elementos de sistemas de control relacionados con la seguridad, especifica requisitos para su diseño y construcción y define sus categorías. A su vez, PN-EN ISO 13849-2 se refiere a la validación de dichos sistemas, es decir, al proceso de confirmación de que una determinada instalación cumple con los requisitos especificados en la norma.

Directiva de maquinaria

La Directiva de Maquinaria es una ley de la Unión Europea que proporciona el marco legal para la producción y comercialización de maquinaria en los estados miembros de la UE. Este documento ayuda a mantener altos estándares de seguridad en diversos sectores industriales de toda la Unión Europea.

Los principales objetivos de la directiva son:

• garantizar la seguridad de las máquinas;
• armonización de normas en los países de la UE.

Los principales elementos de la Directiva de Máquinas incluyen:

• Requisitos de seguridad y salud: Requisitos básicos de seguridad para el diseño y producción de máquinas.
• Procedimientos de evaluación de la conformidad: el fabricante está obligado a evaluar la conformidad de la máquina con las normas contenidas en la directiva.
• Marcado CE: Las máquinas que cumplen los requisitos de la directiva reciben el marcado CE, que indica que el producto cumple con la normativa de la UE.
• Documentación técnica: el fabricante debe preparar documentación técnica, incluido un manual de funcionamiento que contenga información sobre métodos seguros de uso de la máquina.

Norma IEC 61511

La norma IEC 61511 también se conoce como "Norma de seguridad funcional para la industria de procesos". Se trata de una norma internacional para la seguridad funcional dirigida específicamente al sector de la industria de procesos, es decir, la industria química, del petróleo, del gas y farmacéutica. Esta norma es parte del conjunto más amplio de normas IEC 61508 que cubren sistemas eléctricos, electrónicos y programables relacionados con la seguridad.

IEC 61511 se centra en la aplicación de sistemas de control relacionados con la seguridad (Safety Instrumented Systems, SIS) en la industria de procesos. Cubre tres áreas principales:

Diseño e implementación de SIS: la norma específica los requisitos para el diseño, instalación, puesta en servicio y mantenimiento de sistemas de control relacionados con la seguridad. Los sistemas deben diseñarse para responder eficazmente a las amenazas y al mismo tiempo minimizar el riesgo de falla.

Evaluación de riesgos y análisis de sistemas: el estándar proporciona orientación sobre cómo realizar una evaluación de riesgos y un análisis funcional de seguridad para identificar los requisitos para un SIS.

Gestión de la seguridad del ciclo de vida: la norma enfatiza la necesidad de gestionar la seguridad funcional en cada etapa del ciclo de vida del SIS, desde el concepto hasta el desmantelamiento. Esto incluye gestión de cambios, procedimientos operativos, mantenimiento, pruebas y documentación.

Safety Integrity Level (SIL)

SIL es el safety integrity level o nivel de integridad de seguridad, que es un elemento clave en los estándares de seguridad funcional como IEC 61508 e IEC 61511. SIL determina el grado en que un determinado sistema de control de seguridad (SIS) debe reducir el riesgo. de un evento peligroso. Es una medida de la confiabilidad de los sistemas de control relacionados con la seguridad en situaciones donde se requiere su operación.

El SIL suele dividirse en cuatro niveles, SIL1 a SIL4:

Nivel 1: Este es un nivel mínimo de seguridad que indica un nivel relativamente bajo de reducción de riesgos requerido. Los sistemas de este nivel tienen requisitos de confiabilidad más bajos.

Nivel 2: Proporciona un mayor nivel de seguridad que se utiliza a menudo en industrias donde el riesgo es moderado.

Nivel 3: Los sistemas SIL3 se utilizan normalmente en procesos de alto riesgo donde se requiere confiabilidad avanzada.

Nivel 4: El nivel más alto, utilizado en aplicaciones críticas donde el riesgo es muy alto y por tanto los sistemas deben ser extremadamente fiables. SIL4 es poco común debido a su alto costo y complejidad.

El nivel asignado depende de varios factores, incluida la probabilidad de que ocurra un error, las posibles consecuencias del error y el entorno en el que se utiliza el sistema. Un SIL alto significa que el sistema tiene una menor probabilidad de falla peligrosa en respuesta a los riesgos involucrados (a la inversa: un SIL más bajo significa una probabilidad más alta). Implementar y mantener sistemas en el nivel SIL apropiado es crucial para garantizar la seguridad en la industria y otras áreas donde la confiabilidad es crítica.