Octubre Diciembre 2018 - ISA México Sección...

Octubre - Diciembre 2018

Octubre - Diciembre 2018

México

Sección Central

Conceptos Básicos: Sistemas de Control

Unidad de Bombeo para Transporte de Hidrocarburos

XII Congreso Centroamericano EXPO AutomatISA 2018

Revisión al Reporte ISA-TR18.2.1-2018: Filosofía de Alarmas

Seguridad Funcional en el Transporte de Gas

Sensores en la Industria de la Manufactura

Octubre - Diciembre 2018 2

3 Octubre - Diciembre 2018

Mensaje del Presidente

ISA Sección Central México 2017-2018

E n este ú ltimo nú mero del 2018 de la Revista InTech Aúto-

matizacio n, es mi deber presentar el recúento de los

acontecimientos ma s relevantes de estos dos an os 2017-2018,

desde este honorable púesto, como Presidente de la Seccio n

Central Me xico.

Nos postúlamos para recibir el premio como la mejor seccio n

de ISA a nivel múndial, y con gústo anúncio qúe hemos sido

ganadores a este galardo n. El premio nos fúe otorgado el 14 de

Octúbre en la Reúnio n Global de Lí deres de ISA en Montreal,

Canada .

En el a rea de capacitacio n nos orgúllece qúe a trave s del programa de certificacio n CCST

(Certified Control System Technician) se han certificado cúatro ingenieros ma s en Me xico y

aúnqúe el nú mero de participantes en los programas de capacitacio n disminúyo notablemente,

debido a los cambios dra sticos qúe se túvieron por la Reforma Energe tica, se continúo con la

imparticio n de cúrsos en sede y en sitio.

Se fortalecio y apoyo la conformacio n de núevas secciones estúdiantiles, tales como el Insti-

túto Tecnolo gico de Ciúdad Madero (Me xico), la Universidad Aúto noma de Tamaúlipas

(Me xico), el Institúto Polite cnico Nacional Zacatenco (Me xico); súmadas a las ya existentes Uni-

versidad Aúto noma de Qúere taro y el Institúto Tecnolo gico de Minatitla n.

Se impúlso la Revista InTech a trave s del incremento de tiraje a 2500 con distribúcio n na-

cional y se aúmento en ma s de 500% las visitas a la revista digital. En conjúnto con la revista se

inicio úna estrategia de difúsio n y contacto con los socios en las redes sociales.

Un cambio estrúctúral importante fúe qúe a partir del an o 2017, por decisio n de ISA central,

cambiamos al Distrito 9, donde hemos caminado y fortalecido núestra comúnicacio n con las

diferentes secciones de Latinoame rica. Se asistio a la Conferencia de Lí deres del Distrito

(District Leadership Conference – DLC), presididas por el VP Ing. Paúlo Vergara y de dos com-

pan eros de la Seccio n qúe se integraron al Distrito: Ing. Jose Lúis Salinas como VP electo y el Dr

Samúel Moya, como Director de Públicaciones.

Qúeda múcho trabajo por hacer y les deseo al pro ximo presidente y a sú eqúipo de trabajo

múcho e xito en la continúidad al proyecto, esperando qúe siga el crecimiento de ISA Seccio n

Central Me xico.

M. en C. y CCST Armando Morales Sánchez

Presidente ISA Seccio n Central Me xico, 2017 - 2018■


DIRECTORIO DEL COMITÉ DIRECTIVO DE ISA SECCIÓN

CENTRAL MÉXICO

M. en C y CCST Armando Morales Sánchez

Presidente

Ing. Miguel Ángel Arriola Sancén

Presidente Electo

Ing. Eduardo Mota Sánchez

Vicepresidente

M. en I. CFSE & PHA Mario Pérez Marin

Tesorero

Ing. Daniel Zamorano Terrés

Secretario y Director del Comité Educativo

Ing. José Luis Roque Salinas Morán

Vicepresidente Electo de ISA Distrito 9, América Latina

Dr. Samuel Eduardo Moya Ochoa

Publication Chair, Distrito 9, América Latina, Editor en Jefe

Ing. Eva Viviana Sánchez Saucedo

Coordinadora de Publicaciones

Lic. Enrique Pérez Navarro

Coordinador Operativo

Ing. Ednah G. González

Enlace Sector Bajío

Ing. José Antonio Neri Olvera

Enlace de Secciones Estudiantiles

M. en I. Gerardo Villegas Pacheco

Director Comité de Normas y Prácticas

Ing. Erick O. Martínez Aguirre

Director del Comité de Seguridad

Ing. Rogelio Lozano Martínez

Director, Comité de Redes Industriales y Ciberseguridad

Ing. Alejandro Trejo Pérez

Secretario, Comité de Redes Industriales y Ciberseguridad

Ing. Ricardo Ortiz

Director del Comité Buses de Campo y Wireless

Ing. Jose Luis Espinoza

Director de Membresías

Soporte ISA México Ana Iris Cerón Hernández. Citlalin De La Paz Soto Maulión. Manuel Fernando Pulido Delgado Ventas de Publicidad [email protected] Prohibida la reproducción total o parcial del contenido de esta revista sin el permiso previo de ISA México.

Los artículos publicados en esta revista reflejan opiniones de

la exclusiva responsabilidad del autor.

Reserva derechos de autor 04-2016-051314503600-203

Revista InTech México Automatización.

Edición Octubre - Diciembre 2018

Mensaje Editorial

Estimados lectores:

Otro an o ha transcúrrido y es necesario pregúntarnos ¿Cúa les fúeron las lecciones aprendidas?; debido a qúe la ingenierí a es úna mejora continúa y úna constante evolú-cio n qúe nos obliga a reinventarnos sin perder de vista los conceptos base.

Debido a lo anterior, en esta edicio n les presentamos ún caso pra ctico “Segúridad Fúncional en el Transporte de Gas” ún artí cúlo de IENOVA de como se ha aplicado las normativas internacionales y extranjeras en esta a rea.

Tambie n podra n leer ún artí cúlo de avanzada tecnolo-gí a “El modelo de redes neúronales para úna únidad de bombeo en el transporte de hidrocarbúros”.

Por parte del Comite de Segúridad nos han entregado úna valiosa aportacio n con la “Revisio n al Reporte Te cni-co ISA-TR18.2.1.2018.-Filosofí a de alarmas”, úna lectúra obligatoria para todos los involúcrados en el disen o de sistemas de segúridad y sobre todo para los responsables del disen o gra fico y configúracio n de las interfaces Hom-bre-Ma qúina.

Se inclúyen artí cúlos para dar solúciones en los pro-blemas del dí a a dí a, como el artí cúlo de Medicio n Ultra-so nico de flújo de Gas a qúemador y el artí cúlo para cono-cimientos base “Sistemas de Control”

Otro tema qúe no se ha abandonado es el de Manúfac-túra por lo qúe en esta edicio n se inclúye el artí cúlo “Sensores en la Indústria de la Manúfactúra”.

Esperamos con ansias las sorpresas tecnolo gicas qúe nos mostrara el sigúiente an o; mientras tanto agradece-mos a todos los lectores y empresas qúe nos ha acompa-n ado y nos han presionado para súperarnos.

Eva Viviana Sánchez Saucedo

Samuel Eduardo Moya Ochoa


Contenido / Octubre - Diciembre 2018

Comunidad ISA Mensaje del Presidente ISA Sección Central México 3

Comité Directivo de ISA Sección Central México 4

Mensaje Editorial: Edición Octubre - Diciembre 2018 4

ISA México Galardonado con ISA 2018 SECTION EXCELLENCE AWARD 6

Noticias ISA México XII Congreso Centroamericano EXPO AutomatISA 2018 46

Congreso Expotronic 2018, Instituto Tecnológico de Cd. Madero 47

Congreso Internacional de Mecatrónica, Monterrey 47

Reunión Anual de Expresidentes de ISA México 48

Cena Sorpresa por Retiro de Ing. Ernesto Alcántara 48

Instrumentación Básica de Procesos Industriales en Flowgasket 48

Cálculo y Selección de Bombas Centrífugas de Proceso 49

Aplicación Industrial de Fielbus Foundation y Profibus PA 49

Nuevos Técnicos Certificados en Sistemas de Control CCSTs 49

Conceptos Básicos: Sistemas de Control 22

Revisión al Reporte Técnico ISA-TR18.2.1-2018: Filosofía de Alarmas 26

Seguridad Funcional en el Transporte de Gas 32

Sensores en la Industria de la Manufactura 38

Modelo de una Unidad de Bombeo para Transporte de Hidrocarburos 42

Colaboraciones Técnicas Científicas

Innovación para Transformar el Futuro Energético 8

Medición Ultrasónica de Flujo de Gas a Quemador 18

Artículos Comerciales

Desafíos: ¡Póngase a Prueba! Desafío CCST: Curva de Reacción del Proceso 37

Desafío CAP: Controladores de Lógica Difusa 37

Safety Instrumented Systems A Life-Cycle Approach 50

Sensor Selection Guide Optimizing Manufacturing & Processes 50

Alarm Management for Process Control: A Best Practice Guide 50

Reseñas de Libros


I SA se enorgúllece en anúnciar a las seccio-nes y a los miembros de ISA qúe alcanza-ron ún grado de distincio n con el premio Cele-brating Excellence 2018.

ISA Seccio n Central Me xico ha ganado la pos-túlacio n a la mejor seccio n con excelencia de ISA a nivel múndial, nombramiento titúlado co-mo “ISA 2018 Section Excellence Award”, donde se reconoce úna Seccio n ISA por el desarrollo y/o ejecúcio n de programas y/o servicios para avanzar en la misio n de la Sociedad.

El reconocimiento fúe otorgado por el Presi-dente de ISA 2018, Brian Cúrtis, en la Gala Anúal de Honores y Premios de ISA en la Reúnio n Global de Lí deres de ISA el 14 de octú-bre de 2018 en Montreal, Qúebec, Canada .

El premio se gano por sú excelencia en incre-mentar membresí as, la públicacio n y edicio n de la Revista InTech Me xico Aútomatizacio n, y por la reciente creacio n del comite de Redes Indús-

triales y Cibersegúridad.

¡Múchas Felicidades por este premio qúe re-presenta la labor en Me xico por difúndir la tec-nologí a!

Es ún reconocimiento a todos los socios de ISA y en especial a los socios activos en ISA Sec-cio n Central Me xico qúe ofrecen sú tiempo con gran dedicacio n y esfúerzo.


—

ABB - Innovación para transformar el futuro de la energía

La digitalización facilita a los operadores de gas y

petróleo la transición a un nuevo ecosistema

energético

En 2016, el Consejo Mundial de la Energía definió el reto de

la transición energética cuando se refirió al “trilema de la

energía”, el cual consiste en equilibrar tres objetivos contra-

dictorios, pero relacionados:

• Seguridad energética: Asegurar la confiabilidad del

suministro de energía para satisfacer la demanda actual y

futura

• Equidad energética: Asegurar que el mundo tiene acce-

so a energía costeable

• Sustentabilidad ambiental: Asegurar que se responden

los pedidos de mejorar la eficiencia energética y desarrollar

nuevas fuentes renovables de energía con poco efecto inver-

nadero, para enfrentar el calentamiento del planeta

La confirmación de que los combustibles fósiles son un re-

curso limitado, sin embargo durante mucho tiempo podría

durar el suministro, y la creciente conciencia del impacto

negativo que tienen sus emisiones en el planeta han reper-

cutido en las principales compañías de petróleo y gas. Con-

diciones climáticas extremas, como las que hubo en el ve-

rano de 2018, que produjeron ondas de calor, incendios fo-

restales y lluvias torrenciales, recalcan la urgencia de mejo-

rar el ecosistema energético.

—

La transición

energética

Estas compañías han hecho públicas sus estrategias de

“transición energética” en las que trazan planes para trasla-

dar sus negocios básicos a nuevas fuentes de energía de

aquí al 2040.

Es importante subrayar que son las emisiones de dióxido de

carbono y metano las que han tenido un impacto negativo en

el planeta”, dice Charles McConnell de la Universidad Rice y

ex asistente del Secretario de Energía. “No nos oponemos al

combustible, sino a las emisiones. Necesitamos desarrollar

tecnologías que se ocupen de esas emisiones.”

Aparte, las principales compañías entienden que debe evolu-

cionar su dependencia del petróleo o el gas como fuente

principal de ingresos. Casi 70% de quienes respondieron a la

encuesta Wood Mackenzie1 dijeron que invertir en renova-

bles para reducir la huella de carbono era una ruta más pro-

gresiva para transformar el ecosistema energético.

ABB - INNOVACIÓN PARA TRANSFORMAR EL FUTURO DE LA ENERGÍA


El año pasado, las compañías petroleras europeas BP plc,

Royal Dutch Shell plc, Equinor ASA (antes Statoil ASA) y

Total SA asumieron el liderazgo en la inversión en energías

alternativas, una estrategia que 15% de los encuestados

señaló como prioritaria.

De hecho, en la revisión anual de BP de la energía mundial

publicado en junio de 2018, se reveló que 17% del creci-

miento mundial de la energía 2017 provino de fuentes reno-

vables, lo que es el mayor incremento de la historia. Las

nuevas instalaciones de energía renovable fueron equivalen-

tes a la producción de energía de 69 millones de toneladas

de petróleo, el consumo anual de energía de Suecia y Dina-

marca.

Las mayores petroleras del mundo están también de acuerdo

en que no hay una combinación ideal de fuentes de energía

para todo el mundo. La transición energética es específica

de cada país o continente, de modo que unos proponen ins-

talaciones sin emisiones, mientras que otros optan por hacer

crecer los mercados de hidrocarburos y los demás se plan-

tean la meta de sacar a su pueblo de la pobreza energética.

“No importa cómo se vea el futuro, tenemos la responsabili-

dad de armonizar nuestra mezcla energética (sea petróleo y

gas, petroquímicos o electricidad) proporcionando acceso,

capacidad de compra y responsabilidad ambiental mediante

la tecnología”, afirma McConnell.

La transición energética es un proceso lento, pero en definiti-

va, el habilitador es la tecnología de hoy y de los siguientes

adelantos, apoyado en los cambios radicales en el consumo

de energía.

De hecho, en la encuesta de Wood Mackenzie, 60% de los

entrevistados aseguraron que la digitalización tendrá un

efecto “importante” o “transformador” en su empresa y espe-

ran que el resultado sea decisiones mejores y más rápidas,

más producción, menos apagones y baja de los costos.

Al tiempo que el mundo demanda más energía, exige tam-

bién que se produzca y suministre de nuevas maneras y con

menos emisiones.

De acuerdo con el presidente de la división de Automatiza-

ción Industrial de ABB, Peter Terwiesch, “si las compañías

de petróleo y gas colaboran con su cadena de suministros,

tienen la capacidad de influir en el mundo, de llevar energía y

luz a lugares remotos, mejorar la eficiencia energética, redu-

cir el uso de insumos y hacer funcionar el mundo sin agotar

la tierra”.

Las tecnologías digitales cumplen una función clave en este

punto.

—

Cambios en el

panorama

Durante muchos años, la industria del petróleo y el gas ha

enfrentado diversos retos, como el de situarse en tierra o en

mar, diferentes geografías o ser entidades petroleras nacio-

nales o internacionales. A medida que la industria transita

hacia una mezcla energética diferente, se suman a estos

desafíos las diferencias entre las políticas energéticas loca-

les y mundiales, la dependencia algas y el petróleo para los

presupuestos nacionales y la oferta de empleo, la escasez

de habilidades y la incertidumbre sobre los precios y la de-

manda del petróleo y el gas.

Se pronostica que el paso a los renovables, junto con la apa-

rición de los vehículos eléctricos, puede trasladar utilidades

de 65 a 70 000 millones de dólares2 de las compañías de

petróleo y gas al ecosistema energético general. Las empre-

sas que se dedican a las fases iniciales de la explotación son

las que más riesgos corren, pues enfrentan la posibilidad de

que alrededor de 60 000 millones de dólares2 de sus utilida-

des migren a este ecosistema.

Ahora bien, se espera que el cambio beneficie al ambiente,

por una posible reducción de 900 millones de toneladas de

emisiones de CO2.2

Otro aspecto positivo es que se calcula que se crearán unos

35 000 puestos de trabajo2 a medida que la generación a

partir de renovables ocupe más personas que el sector de

los combustibles fósiles.

Hay muchas tendencias que aceleran la introducción de nue-

vas fuentes de energía y plataformas de suministro al siste-

ma energético mundial. Cuatro acontecimientos destacados

pueden transformar el panorama energético mundial:

1. El crecimiento demográfico mundial trae nuevas ex-

pectativas y necesidades

Para 2025,3 se espera que la población nacida entre comien-

zos de la década de 1980 y comienzos del siglo XXI (los

conocidos como “millennials”) comprenda el 75% de la fuer-

za de trabajo. Vendrán con sus propias expectativas acerca

de la tecnología, la cooperación con sus colegas, el ritmo del

trabajo y las responsabilidades.




El impacto de esta generación se siente desde ahora. Esas

personas ya aceptan con entusiasmo la economía comparti-

da que se observa en los nuevos modelos de comercio digi-

tal que aportan soluciones eficientes de transporte, aloja-

miento y alimentación. Esto ha llevado a un mayor uso de

activos como los vehículos compartidos.

Como consumidores de energía, los millennials también pre-

fieren otras fuentes de energía y aceptan la idea de la ener-

gía solar, eólica y de marea. Se enfocan en los problemas

mundiales, como los cambios del clima y la contaminación

atmosférica. Están preparados y listos para emprender cam-

bios audaces, como pasarse a proveedores de energía o

marcas con conciencia ecológica para contribuir a resolver

esos problemas.

Estos sucesos ya afectan la demanda de petróleo y gas na-

tural.

No obstante, los millennials no son todo. Es igualmente im-

portante el progreso disparejo de los países en desarrollo.

Por ejemplo, África es el continente que crece más rápida-

mente, y se espera que de aquí a 2050 represente más de la

mitad del incremento demográfico mundial. Es muy probable

que estos países eviten de plano participar en la construc-

ción de infraestructura de energía del carbono y que, en

cambio, acudan a las energías renovables. Las compañías

de petróleo nacionales e internacionales tienen que estar

muy conscientes de que estos países quizá no sean el mer-

cado virgen para los hidrocarburos que ellas se imaginan.

“Es probable que estas naciones se salten el alambre de

cobre y pasen directamente a los celulares, que se salten los

autos de petróleo y pasen directamente a los vehículos eléc-

tricos o las bicicletas” dice Havard Devold, líder digital global

de Petróleo, Gas y Químicos de ABB.

2. Vehículos eléctricos

El transporte terrestre, la aviación y la navegación suman

más del 60% del consumo mundial de petróleo y generan

aproximadamente la misma proporción de las emisiones.

Introducir una solución de transporte sustentable se conside-

ra una parte importante de la estrategia de limitar el impacto

en el clima.

En la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio

Climático de 2015 en París, el Programa Ambiental de la

ONU estableció como objetivo que al menos el 20% de los

vehículos de transporte por carretera sean conducidos eléc-

tricamente para 2030.

Lo anterior requerirá un aumento del número de vehículos

eléctricos (incluyendo los híbridos) en operación, de los 1.5

millones de coches eléctricos registrados en el mundo en

2017 a 100 millones en 2030.

Con esto se alcanzaría una reducción en la demanda de

petróleo de 1.5 millones de barriles diarios.4

La movilidad y el transporte eléctricos tendrán un gran efecto

negativo en la demanda de petróleo, pero en el corto y me-

diano plazo la demanda mundial de gas y carbón podría

aumentar si la transición es más rápida que la transición a

las fuentes renovables y solares.

Para cubrir el aumento de la demanda, las grandes armado-

ras de autos invierten miles de millones de dólares en la

conversión de sus gamas de productos y sus instalaciones

de producción. Los analistas prevén que en 2040 se produci-

rán en el mundo más vehículos eléctricos que de diésel y

petróleo. Volvo anunció que desde 2020 todos los vehículos

que salgan de sus líneas de producción estarán electrifica-

dos.

Aproximadamente 76% de los millennials prefieren los autos

ecológicos y 50% tienen planes de comprarse un coche eléc-

trico.

Ahora las industrias, compañías de infraestructura y políticos

tienen que marchar al ritmo de los acontecimientos y facilitar

la transición a la movilidad eléctrica.

3. Costos de la generación de energía

Aparte de la infraestructura de carga, la movilidad electrónica

requiere una transformación del sistema de energía; -de

hecho, una revolución energética-para que la red soporte el

aumento de la demanda de electricidad y para ampliar la

parte que abastecen los renovables. De otra manera, el mun-

do usará energía fósil para hacer funcionar nuestros nuevos

vehículos eléctricos.

De acuerdo con Bloomberg New Energy Finance,5 para 2040

se invertirán 7.4 billones de dólares en proyectos de energía

renovable. Esta cifra representa el 72% de los 10.2 billones

de dólares que se invertirán mundialmente para la nueva

generación eléctrica.

Las instalaciones de servicio han logrado abatir el costo de

generar energía con renovables.

• El costo de los paneles solares ha bajado 26% cada vez

que se ha duplicado la capacidad mundial de los paneles. La

Agencia Internacional de Energía calcula que la energía so-

lar será pronto la fuente más barata de electricidad nueva en

algunos países.

• La capacidad solar se ha incrementado siete veces en 15

años.

• Se espera que la inversión en renovables llegue en 2040 a

7.4 billones de dólares.

• El gasto pronosticado para 2040 en proyectos de combusti-

bles fósiles es de 2.1 billones.



• En la próxima década, se espera que el costo promedio

homologado de la electricidad generada por fuentes renova-

bles, como las celdas fotovoltaicas solares (PV) y la energía

eólica terrestre baje 59% y 35% respectivamente.6

Por tanto,

los formuladores de las políticas públicas están retirando los

subsidios a la energía eólica y solar optando por las adjudi-

caciones en subasta para recompensar a los productores de

menor costo de electricidad renovable.

La preferencia entre los millennials por las fuentes ecológi-

cas se extiende también al panorama energético general. En

una encuesta de Accenture se vio que 56% de los millennials

tienen interés en invertir en paneles solares y 69% en merca-

dos de intercambio de energía (en los que se comercia direc-

tamente con energía de fuentes distribuidas, como los siste-

mas PV solares).

Esta tendencia impulsa a las empresas de vanguardia a

crear plataformas que dan a los consumidores la libertad de

elegir sus fuentes de energía.

4. Generación distribuida

El abasto de electricidad ha pasado de ser un suministro

unidireccional y centralizado de larga escala (de las grandes

plantas generadoras de los productores a los consumidores)

a una generación más cercana al punto de consumo y bidi-

reccional (los consumidores le revenden a la red sus exce-

dentes de electricidad), como los tejados con paneles sola-

res y la generación interna de los consumidores industriales.

Estos renovables tienen que integrarse en redes capaces de

manejar complejidades como el suministro intermitente, una

generación de energía más distribuida, la gestión de la de-

manda y los vehículos eléctricos. Así, el sistema de genera-

ción eléctrica evoluciona para hacerse más flexible e interco-

nectado, así como más confiable; es decir, una red más fuer-

te, más inteligente y más verde.

La transformación consiste en aplicar tecnología digital avan-

zada. Mediante transmisión de alto voltaje, ahora es posible

integrar los renovables a la red para que puedan transportar

vastas cantidades de energía limpia con pérdidas mínimas.

Mediante tecnologías como la oferta digital de ABB AbilityTM

,

se reúnen y se analizan los datos de consumo para producir

y distribuir la energía eléctrica de acuerdo con las necesida-

des.

—

Tecnologías para

la transición

energética

Los vientos contrarios de los últimos años les han enseñado

a las compañías de petróleo y gas a mantener una estricta

disciplina de costos y a ser más eficientes que antes. Se

recortaron organizaciones y presupuestos y se limitaron las

inversiones.

Con todo, al mismo tiempo sigue creciendo la demanda de

energía, y ahora, a medida que las compañías de petróleo y

gas amplían sus carteras con vistas a los mercados energéti-

cos del futuro, como los renovables, se constata que la nece-

sidad de operaciones eficientes y de maximizar la disponibili-

dad de la producción es más fuerte que nunca.

Conforme aumentan los precios del petróleo, los productores

adoptan firmemente las tecnologías digitales para influir en la

planeación, construcción y operación de activos, al tiempo

que mantienen su disciplina de capital. Los productores ya

han hecho grandes avances en tecnologías y aplicaciones

en que las plantas con procesos volátiles o ubicaciones re-

motas pueden ser operadas con poca o ninguna participa-

ción humana local. Esta tendencia continuará, no solo por

motivos de seguridad o costos, sino también por las ventajas

para la productividad.

Estas mismas tecnologías harán el cambio transformador

para que las compañías de petróleo y gas se trasladen al

ecosistema ecológico general.

Ahora bien, el verdadero cambio (o la disrupción) está en

integrar estas tecnologías en forma tal que se impulse la

evolución de las operaciones conectadas a las operaciones

de colaboración y, finalmente, las operaciones autónomas

para alcanzar el mayor valor.

Lo “digital” se ha vuelto más importante que nunca en el

espacio industrial actual. Se ha demostrado que con el em-

pleo adecuado de las tecnologías digitales, el sector del pe-

tróleo, gas y químicos puede reducir hasta 30% los gastos

de capital y operación.

La misma tecnología tendrá un impacto masivo en la cohe-

sión de todo el ecosistema energético. Sin embargo, para

obtener estos resultados no basta hacer las cosas mejor,

sino hacerlas de manera diferente.



Visualización, analítica y aprendizaje automático: Estas

tecnologías llevan a las compañías a una era en donde los

activos críticos equipados con sensores inteligentes indica-

rán a las personas qué está mal mucho antes de que se

produzca una falla. Proporcionando a los operadores acceso

rápido a cientos de años de datos y analítica, en lugar de

depender de la experiencia de los empleados, aumenta la

eficiencia, reduce los tiempos ociosos y evita los costosos

paros. Cuando se integran en una sola imagen los datos y la

tecnología de una planta e incluso de varias empresas, se

abren nuevos enfoques a la colaboración de operadores y

expertos para que aprovechen la información de los activos y

los análisis de los procesos para tomar decisiones rápidas y

no perder tiempo.

Tecnología de la nube: Esta tecnología crea un ecosiste-

ma que conecta a los trabajadores para que colaboren en

cualquier lugar en tiempo real; por ejemplo, trasladar el SCA-

DA a la nube permite a gerentes y operadores tener sobre la

marcha la información completa de sus instalaciones.

Operaciones conectadas: En el futuro se emplearán más

las tecnologías de vigilancia remota de toda la empresa,

analítica de datos predictivos y descriptivos y aplicaciones

avanzadas de control de proceso, para que la eficacia opera-

tiva de una planta se entienda en tiempo real. Se trata de

una combinación adecuada de tecnología, experiencia e

información. Aportar la información correcta cuando más se

necesita significa que se tomen las mejores decisiones. Al

recabar y analizar constantemente los datos, y mediante

algoritmos especiales, pueden activarse advertencias oportu-

nas para reducir los riesgos de un proceso o planta.

Inteligencia artificial: Además, con las nuevas tecnolo-

gías digitales y el surgimiento de la inteligencia artificial (AI)

hay diseños y conceptos totalmente nuevos. ABB, como uno

de los principales proveedores mundiales de tecnologías de

automatización y fabricación de robots, y con su adquisición

del líder de automatización de máquinas y fábricas B&R,

impulsará la integración de diferentes tecnologías de auto-

matización para un futuro autónomo.

¿Cómo pasa el mundo de los

combustibles fósiles…

...a los renovables y más allá?



Internet industrial de las cosas (IIoT): Conectar los acti-

vos y equipos de campo mediante sensores refuerza el mo-

nitoreo y el diagnóstico. El IIoT ayuda a generar información

en tiempo real sobre el funcionamiento de los activos y pro-

cesos completos, lo que ayuda a optimizar el uso y la planifi-

cación del mantenimiento.

Sin embargo, el éxito digital y, en última instancia, la rentabi-

lidad de una compañía depende no de las tecnologías indivi-

duales, sino de la integración del IIoT. Para esto, son funda-

mentales los centros de operación colaborativa y las salas de

control que reúnen los datos de estos sensores y dispositi-

vos. Permiten la vigilancia, el análisis y reporte de informa-

ción al tiempo que presentan tableros de control que son

relevantes para todos los interesados: ejecutivos, gerentes

de producción, personal operativo y cuadrillas de manteni-

miento.

Aplicaciones digitales gemelas: Es casi imposible im-

plantar una buena infraestructura digital sin un modelo digital

de la planta. Un gemelo digital es una representación virtual,

completa y funcional, de un activo, sistema o subsistema,

que combina los aspectos digitales de la fabricación del equi-

po (datos PLM, modelos de diseño, datos de fabricación) con

aspectos de tiempo real sobre su operación y mantenimien-

to. La capacidad de remitirse a datos guardados en diferen-

tes lugares desde un directorio gemelo digital común permite

la simulación, diagnóstico, pronóstico y otros casos avanza-

dos de uso.

Un dispositivo industrial moderno común ya genera un rastro

enorme de datos digitales, como planos CAD y simulaciones

durante la fase de diseño, información de la ubicación, equi-

po conectado y configuración desde la fase de integración,

así como los datos recabados subsecuentemente sobre el

uso, diagnóstico y mantenimiento. Además de estos datos

definibles, medibles u observables, los algoritmos pueden

calcular o simular parámetros no observables, tanto reales

como pronosticados. Por lo regular, estos datos y algoritmos

ya se encuentran en varios lugares o formatos. Si es posible

consultarlos desde un directorio virtual (el gemelo digital), se

obtiene una imagen digital completa del equipo físico. Más

que ser una descripción estática, esta información puede

usarse para simular el funcionamiento del objeto físico. Las

herramientas de visualización tridimensional también permi-

ten la inspección y observación virtual del equipo y refuerzan

la comprensión y los conocimientos.

Operaciones colaborativas: Con este enfoque se trans-

forma la manera en que colaboran todos los miembros de la

cadena de suministros. Las operaciones colaborativas permi-

ten realizar operaciones remotas y gestionar toda la flota. Se

utilizan tecnologías digitales para vigilar y analizar activos y

procesos. Los centros de operaciones colaborativos ayudan

a maximizar la productividad y garantizar la seguridad siem-

pre. Esto se logra a través de herramientas de soporte de

decisiones y la disponibilidad remota las 24 horas, los 7 días

de la

Semana, mediante herramientas de soporte a las decisiones

y el recurso remoto permanente a ingenieros de procesos y

datos situados en las operaciones de colaboración de todo el

mundo. Estos centros allanan el camino para la aplicación de

los nuevos adelantos tecnológicos, como la AI.

Ejecución inteligente de los proyectos: En la fase de

planeación y construcción, las tecnologías digitales racionali-

zan con éxito la ejecución de los proyectos e integran siste-

mas tradicionalmente separados en esa fase. En los estudios

se indica que 64% de los proyectos de petróleo y gas sufren

sobrecostos y 73% tienen demoras. La racionalización de la

ejecución de proyectos utiliza tecnología de ingeniería inteli-

gente para combinar personas, procesos, herramientas y

normas. Con esto, los calendarios se cumplen 25% más

pronto y también se reducen los pedidos de cambio en un 50

porciento y disminuyen hasta 30% los costos.

Gracias a la ingeniería de nube y las pruebas de fábrica vir-

tuales y simulaciones, la electrificación, automatización, ins-

trumentación y telecomunicaciones ya no se diseñan mas

como sistemas separados, sino que se incorporan en un

ambiente de colaboración, lo que optimiza los objetivos de

los clientes en todas las etapas del ciclo de vida.

En conjunto, los proyectos inteligentes y las operaciones

colaborativas son perfectamente complementarios, abarcan

todo el ciclo de vida de un activo y producen ahorros de más

de 35% en los costos, si se aplican constantemente.



—

Los obstáculos

que se esperan

Las compañías de petróleo y gas enfrentan obstáculos im-

portantes para materializar todo el valor de las iniciativas

digitales no solo en algún ecosistema energético futuro, sino

también en el entorno actual de exploración y producción. A

continuación se exponen algunas de las barreras más deba-

tidas. Un tema constante es que la colaboración a lo largo de

la cadena de suministros es crucial para superar estos obs-

táculos.

Regulación: Algunos comentaristas creen que las regu-

laciones actuales de seguridad de los datos no se adaptan a

tal propósito y que se requiere hacer grandes esfuerzos para

asegurar que así suceda en el nuevo orden mundial. Esto

solo puede resolverse con tecnología y con la debida diligen-

cia en el uso operativo de datos, y el reconocimiento de que

el compromiso no es una opción.

En la CERAWeek 2018 se aceptó que la industria carece de

una normalización mundial y que se necesita desarrollar una

norma “tipo ISO” a la que puedan apegarse las industrias de

alto desempeño.

Charles McConnell, de la Universidad Rice, explica:

“Evolucionamos tan deprisa en los datos masivos que todos

los directores ejecutivos se despiertan preocupados por los

datos y la seguridad cibernética y rápidamente tratan de

pensar en otra cosa para despejarse la cabeza”.

“En realidad, nadie tiene una gran ruta o programa, todos

tantean en la oscuridad. Todos buscan lo cómodo y abrigan

la esperanza de que lo que hacen es lo correcto, con la tec-

nología adecuada y con el respaldo de las compañías y los

socios pertinentes. No hay reglas, pero tiene que haberlas,

así como tiene que haber líderes.”

De la misma manera, no se han adaptado marcos de propie-

dad intelectual a la nueva era de compartición de datos en

las cadenas de valor. Donde las compañías deben sentir la

confianza de que al propagar sus datos no los ponen en

peligro.

Falta de normalización: Buena parte de los datos que

arrojan los sensores no están normalizados ni integrados

entre plataformas. Además, es incierta la propiedad y el ac-

ceso a los datos entre proveedores, operadores y contratis-

tas. Falta normalización y, aun cuando los datos sean acce-

sibles, suelen ser muy complicados o grandes, lo que resta

claridad a lo que se aprende.

El trabajo de ExxonMobil con Lockheed Martin para desarro-

llar un sistema de control de arquitectura y normas abiertas

que se ejecuta con software y hardware comercial es un

ejemplo excelente de cómo la industria del petróleo y el gas

puede adoptar estrategias digitales comprobadas en otras

industrias para mejorar su rendimiento.

Siempre que es posible, ABB adopta y se adhiere a las nor-

mas internacionales establecidas, como las que fijan ISO,

IEC y Underwriters Laboratories (UL). Cuando estas normas

son ambiguas o demasiado generales, ABB desarrolla nor-

mas internas que completan las internacionales. Sus siste-

mas de control y servicios digitales están elaborados con

normas abiertas, como OPC-UA para comunicaciones digita-

les, de modo que se asegura la interoperabilidad entre dispo-

sitivos en entornos de varios proveedores.

Ecosistema energético: Para que la digitalización traiga

todos sus beneficios potenciales, debe estar integrada en

toda una industria. En la de petróleo y gas, la eficiencia, pro-

ductividad, salud y seguridad se maximizan solo si los siste-

mas, equipos y sensores de toda la cadena de valor de la

industria comparten datos y aprenden unos de otros.

Es esencial tener un sistema de información integrado mien-

tras las compañías transitan a la era de la digitalización. Los

departamentos de exploración y producción (E&P) de las

compañías petroleras normalmente no comparten datos, ni

siquiera entre ellos. Esto debe cambiar, especialmente por-

que la transición se ve como un cambio de los departamen-

tos de exploración que una vez fueron dominantes a una era

donde los departamentos de producción son los impulsores

del valor.



Modelos de negocio: Si no cambian los procesos de

trabajo y los modelos de negocio, las compañías de petróleo

y gas corren el riesgo de perder ante nuevos rivales dentro y

fuera de la industria. Compañías de otros sectores ya se

adaptaron a los cambios de los mercados adoptando nuevos

modelos de negocio e integrando la tecnología de la informa-

ción (IT) con tecnología operacional (OT) en un esfuerzo de

reducir costos y fomentar eficiencias. De acuerdo con Accen-

ture, “transformar los modelos operativos actuales en uno

cada vez mas habilitado por la tecnología podría requerir

estrechar el alcance del negocio a los activos más rentables,

ganar eficiencias en diseños y procesos repetitivos y normali-

zados, incrementar la automatización, subcontratar funciones

básicas, adoptar un enfoque de costos más variado (como

vincular los contratos de servicio a pozos y producción, en

lugar de las tasas del día), y el uso de análisis para optimizar

las operaciones cotidianas.”

Cultura y mentalidad: Las compañías de petróleo y gas,

tienden a centrarse en el capital y la tecnología.

Las preocupaciones futuras se refieren a cuántas personas

serán necesarias, qué capacitación deben recibir y los tipos

de personas que hay que contratar y que sean las apropia-

das para los objetivos.

Charles McConnell, de la Universidad Rice, comenta: “Hoy,

el título común de ingeniero solo te lleva a la puerta. En los

próximos treinta años, es probable que un ingeniero deba

capacitarse y volver a capacitarse una docena de veces,

porque la tecnología avanza rápidamente”.

“Ahora, los ingenieros están a punto de iniciar un proceso de

educación transformadora, y quienes estén preparados para

esta tarea son los que habrá que contratar. Se trata del más

difícil cambio de mentalidad. Aun si se contrata a egresados

de las universidades, en cinco años estarán obsoletas si no

se vuelven a capacitar.”

Los ejecutivos ya no pueden darse el lujo de ser escépticos

acerca de lo digital y restarle la prioridad a la automatización

frente a otras partes del negocio que consideran más crucia-

les, como la geología, los servicios de pozos o la turbo ma-

quinaria. Cuando se proponen cambios digitales que desa-

fían los modelos de trabajo existentes, es imperativo que las

partes interesadas con mayor probabilidad de reconocer el

impacto se incluyan en los principales análisis sobre el tema.

En respuesta a otras tecnologías, han brotado de la nada

muchos sistemas y soluciones de pequeñas dimensiones

para ocuparse de problemas locales y en los niveles inferio-

res de las organizaciones, muchas veces los empleados

recurren a medios manuales y desconfían de la tecnología y

sus defensores.

Además, la industria es inherentemente incapaz de asumir

una postura experimental, de “falla rápida”, porque es con-

servadora por naturaleza y le preocupan las consecuencias

de los cambios. Es importante empezar ya a preparar a los

trabajadores para que manejen y operen las nuevas tecnolo-

gías y las plantas digitales en el futuro.

Talento: La tecnología y la innovación fallan muchas

veces no por falta de inversiones ni por debilidad en la tecno-

logía, sino por la falta de cambio cultural.

El trabajador digital del mañana debe estar preparado y com-

prometido hoy; sin embargo, la siguiente generación de inge-

nieros prefieren trabajar en industrias que parecen más

“verdes” que la del petróleo y el gas.

Es importante ayudar a los trabajadores de hoy para que se

capaciten, acepten y adapten a las nuevas tecnologías y las

cambiantes demandas de su trabajo y sus funciones.

Más aún, los trabajadores, particularmente en las industrias

de fabricación y procesos, están envejeciendo, y se debe

considerar cómo evitar la pérdida de valiosos conocimientos

y experiencias cuando se retiren. Es importante captar acti-

vamente los conocimientos de los procesos convirtiendo las

colecciones de datos y las prácticas de análisis en aplicacio-

nes de software que puedan desplegarse por vía remota.

Estos adelantos en los “servicios digitales avanzados” son

fundamentales para el estilo de trabajar mediante operacio-

nes colaborativas que se describieron anteriormente.

Consciente de los retos que plantea, Peter Terwiesch de

ABB planteó en Ceraweek 2018, el deseo de su compañía

de “volver atractiva la fabricación”. Es igualmente importante

captar los conocimientos de nuestros hombres y mujeres

sabios que atraer los conocimientos inherentes a una gene-

ración de empleados que no saben qué significa la palabra

“análogo” y nunca han marcado un teléfono fijo.

“Estamos investigando y atrayendo a los jóvenes a tecnolo-

gías como la robótica, la realidad virtual y la inteligencia artifi-

cial, campos que son llamativos para las mentes jóvenes que

se interesarán y se comprometerán con nuestras industrias

gracias a las grandes tecnologías digitales.”



Seguridad cibernética: Muchas de las mejores prácticas

tradicionales en seguridad cibernética no son válidas para

los sistemas de control industrial. Para estos sistemas hay

un mayor margen de impacto en la medida en que se han

expandido para incluir dispositivos de cómputo conectados,

personal, infraestructura de equipo, aplicaciones, servicios y

telecomunicaciones. En una sala de control, las compañías

no pueden suponer que todos los usuarios (en el cambio de

turno) se desconecten del sistema para que los operadores

puedan rastrear las acciones de cada persona. El uso de

criptografía para proteger los datos en tránsito puede signifi-

car que no se cumplan las restricciones de tiempo en las

comunicaciones del sistema de control. Muchos sistemas de

detección de intrusos no hablan los lenguajes de comunica-

ción de los sistemas de control industrial actuales. Un co-

mando malicioso enviado a un dispositivo industrial se ve

muchas veces como un comando legítimo. Debe entenderse

mejor el análisis de hábitos de vida.

En general, las compañías petroleras nacionales e interna-

cionales adoptan una política de conservar internamente los

datos. Los motivos son muchos, como los vínculos estrechos

con el gobierno, datos comerciales delicados o conflictos

internacionales. Muchas de estas razones no están relacio-

nadas con cuestiones de ciberseguridad, sino que adoptan

un enfoque de seguridad a ultranza que tiene el efecto de

limitar la utilidad del ecosistema digital.

Integración de IT/OT: Un beneficio fundamental de la

integración de los datos de IT/OT es que soluciona el reto de

manejar costos siempre crecientes, minimizar las demoras,

mitigar los riesgos, optimizar o maximizar la producción y

controlar la eficacia y los gastos en energía. Lamentable-

mente, muchas compañías tienen poca o ninguna integra-

ción de datos en la cadena de valor y todavía operan en

silos, sin compartir los datos con otros departamentos. Mu-

chos confían todavía en hojas de cálculo combinadas con las

competencias humanas para tomar las decisiones cruciales.

Pero las cosas están cambiando con las compañías que

ahora están tomando medidas para implementar la integra-

ción de datos de IT/OT. Estos participantes tienen una visión

consolidada de los sistemas de producción y los más avan-

zados pueden ver y ajustar dinámicamente las operaciones

en toda la cadena de valor.

IT y OT no pueden operar en silos si se quiere entregar bue-

nos rendimientos a los accionistas, a la luz de las crecientes

dificultades y las inciertas realidades de los mercados. Las

empresas se están dando cuenta de que enfrentar los nue-

vos retos de manera eficiente significa pasar a un entorno

que proporciona un diagnóstico remoto de los activos, auto-

matización continua y optimización de la producción posibili-

tada con un enfoque completamente integrado de los siste-

mas de potencia, automatización y telecomunicaciones.

—

Construyendo

una estrategia

digital para la

transición

energética

El éxito durante la transición energética depende en gran

medida de la creación de una estrategia digital sólida que

cuente con la aceptación de los directores. Veamos algunas

consideraciones importantes que servirán para que no se

inviertan los escasos recursos sin materializar los beneficios.

Preparar y volver a capacitar a los ejecutivos: El

éxito de la transición energética está en tener un buen mapa

que guíe la transformación digital, impulsada por una cultura

de innovación y la adopción de la tecnología. Los directores

tienen que actuar con decisión y adoptar lo digital de la si-

guiente manera:

• Ofrecer una visión clara. De acuerdo con Accenture,8

quienes incorporan lo digital y la tecnología como estrategia

que va más allá de la eficiencia han visto que lo digital crea

sinergias en toda la empresa, reduce duplicaciones de inver-

sión y abre el negocio a nuevas oportunidades.

• Dedicar financiamiento y recursos.

• Defender activamente la administración del cambio y

alentar las nuevas formas de trabajar.

• Aceptar que la organización sea más plana y que pue-

dan tomar las decisiones los colegas mejor informados en

los niveles inferiores de la organización.

• Escuchar las nuevas ideas y las nuevas formas de tra-

bajar en colaboración en la cadena de suministros.

• Formar equipos multidisciplinarios con capacidades

digitales y con la libertad para pensar en forma diferente.



Invertir en talento: La caída de los precios del petróleo

obligó a la industria a pensar de forma diferente. Introdujo

nuevas tecnologías que dependen de una nueva generación

de ingenieros que entiendan cabalmente el impacto en el

negocio. Conforme el mundo transita a una combinación

energética diferente, este grupo de talentos evolucionará y

se necesitarán más habilidades nuevas. Las compañías tie-

nen que evaluar continuamente los niveles de habilidades y

detectar rápidamente las lagunas. Tienen que trazar un plan

estratégico para una fuerza de trabajadores digitales, con el

fin de enfrentar la escasez de habilidades. Por ejemplo, pedir

ideas en las redes sociales (preguntar ideas a un grupo de

expertos) ya ha demostrado ser útil en el análisis de reser-

vas, cuando datos sísmicos y otra información se pone en la

nube para que la gente proponga mejoras a la técnica de

análisis. Este método funcionaría bien en la economía com-

partida a la que están entrando los operadores de petróleo y

gas.

Explorar continuamente el potencial de lo digi-

tal: Construir una infraestructura digital continua que conec-

te todas las fuentes de datos en una plataforma centralizada

necesita mucha inversión de tiempo y recursos. Es importan-

te empezar ahora e identificar las verdaderas implicaciones

de costos, para que se elaboren presupuestos realistas y se

establezca un rendimiento cuantificable sobre la inversión.

En el futuro, muchas compañías de petróleo y gas no ten-

drán todo el control de la cadena de suministros y la red de

distribución será propiedad de los asociados. Esto requerirá

una infraestructura digital fuerte en la que será esencial la

colaboración.

Evaluar y comparar la arquitectura de datos ac-

tual: La integración de datos y software es el primer aspec-

to que debe considerarse. Abundan las aplicaciones de soft-

ware críticas pero disparejas que se insertan profundamente

en las operaciones. La aplicación la tecnología digital para

integrar estas plataformas de software es un ámbito impor-

tante para hacer mejoras. Sin embargo, si no hay datos muy

confiables en los sistemas y bases de datos, los usuarios les

perderán la confianza. Por consiguiente, la mejor inversión

digital que pueden hacer las compañías es crear una cultura

sólida de integridad de datos al mismo tiempo que se asegu-

ra que los problemas de seguridad y confidencialidad de los

datos están bien controlados. Sin unas bases firmes para

captar, cuidar y compartir los datos, se pierden conocimien-

tos que podrían transformar la empresa. Sin una integración

adecuada, las nuevas inversiones serán un desperdicio,

pues no podrán aprovechar los datos históricos y se reduci-

rán a agregar al resto datos nuevos, de alta calidad y poco

usados.

Trabajar más los datos: Los análisis actuales son más

sofisticados para diagnosticar, clasificar, comparar e identifi-

car posibilidades de ahorrar costos y mejorar el funciona-

miento a una velocidad mucho mayor que el empleado pro-

medio. Aquí se incluyen las herramientas de visualización,

análisis de pronóstico, análisis basados en la nube, aprendi-

zaje de máquinas e inteligencia artificial. Permiten a las com-

pañías de petróleo y gas hacer mucho más. El uso de esta-

dísticas digitales para automatizar procesos aumenta el ren-

dimiento al eliminar los retrasos en la toma de decisiones

humanas y libera a los empleados para que se enfoquen en

las actividades que agregan valor.

Colaborar: Cambiar las preferencias de los consumidores,

como en la economía colaborativa, traerá desafíos que toda-

vía no se conocen. Establecer asociaciones de colaboración

con colegas y proveedores para innovar, desarrollar capaci-

dades digitales rápidamente y capitalizar los nuevos modelos

de negocio serán la base para el éxito de las compañías de

energía en el nuevo mundo. Aprovechar las ideas innovado-

ras y, más importante, convertirlas en realidad no será posi-

ble sin la colaboración en la industria de las productoras y los

proveedores en la cadena de valor. Solo así las compañías

de petróleo y gas impulsarán la innovación en la industria y

asegurarán la competitividad.

—

Referencias 1. Wood Mackenzie, State of the Upstream Industry survey.

2. World Economic Forum, Digital Transformation Initiative,

Oil and Gas Industry

3. EY, Global generations: A global study on work-life cha-

llenges across generations, 2015

4. World Economic Forum, Digital Transformation Initiative,

Oil and Gas Industry

5. Randall, Tom, “The World Nears Peak Fossil Fuels for

Electricity”, Bloomberg, 13 June 2016, https://

www.bloomberg.com/news/articles/2016-06-13/we-ve-almost

-reached-peak-fossil-fuels-for-electricity.

6. International Renewable Energy Agency (IRENA), The

Power to Change: Solar and Wind Cost Reduction Potential

to 2025,

June 2016, http://www.irena.org/DocumentDown-loads/

Publications/IRENA_Power_to_Change_2016.pdf.

7. The Digital Oil Company: Getting ahead of the energy

transition, Accenture Consulting


Introducción

L a medicio n a qúemadores es úna importan-

te pieza para el balance ma sico, la conser-

vacio n de energí a, la redúccio n de emisiones al am-

biente y el cúmplimiento con la ley ambiental. Los

qúemadores son sistemas de descarga de segúridad

los cúales tí picamente manejan úna gran diversidad

de rangos de flújos, púeden contener úna alta com-

posicio n de a cidos, úna húmedad alta, úna presio n

baja casi atmosfe rica con sú bitos y crí ticos incre-

mentos, la composicio n del gas tiene úna variacio n

importante de venteo a venteo, por estas razones

los paradigmas tradicionales aplicables a los siste-

mas de medicio n no son en sú mayorí a exitosos, se

ha intentado implementar ma sicos te rmicos, an-

núbares y algúnas otras tecnologí as solo con e xito

parcial, en este artí cúlo trataremos de evalúar la

opcio n qúe representa la tecnologí a últraso nica pa-

ra solúcionar este reto de medicio n.

Normatividad A nivel nacional y aún cúando las NRF´s de Pe-

mex esta n derogadas aú n se sigúen tomando como

base para la seleccio n de eqúipos por ejemplo la

NRF 081 de transferencia de cústodia así como la

035 referente a qúemadores, aún cúando no esta n

hechas para úna aplicacio n como la de medicio n de

flújo a qúemadores. Lo cierto es hay ún reqúeri-

miento o gúí a te cnica nacional especí fica para este

tipo de aplicaciones, sin embargo, la CNH en sú plan

rector de medicio n en el Articúlo 49 pide qúe estos

sistemas de venteo tengan úna incertidúmbre de

medicio n abajo del 2%.

En algúnos paí ses como en los Estados Unidos de

Ame rica, el reqúerimiento para estos sistemas de

medicio n es qúe sú incertidúmbre total este alrede-

dor del 5% de acúerdo a EPA, qúe serí a el homo ni-

mo a la secretaria del medio ambiente.

Internacionalmente ú nicamente API (American

Petroleúm Institúte) en sú Capí túlo 14.10 especifica

las caracterí sticas de estos sistemas de medicio n y

la tecnologí a últraso nica para solventar la aplica-

cio n, así como sús caracterí sticas.

Foto Terminal Marítima Dos Bocas

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Retos de la Medición y considera-

ciones técnicas La medicio n de flújo de gas en Qúemadores,

siempre se ha caracterizado por ser ún reto para

cúalqúier tecnologí a, como caracterí sticas generales

en estos sistemas se encúentran las sigúientes con-

diciones de proceso:

Las presiones qúe manejan las lí neas de venteo

tradicionalmente son bajas la mayor parte del tiem-

po múy cerca de la atmosfe rica, pero con disparos

de hasta 20 bar.

Rango de flújos poco definidos, esto es ba sica-

mente qúe el flújo púede estar flúctúando desde ún

valor cercano a la inexistencia e incrementarse de

manera sú bita a velocidades arriba de los 300 ft/s.

La composicio n del gas de desfogúe es completa-

mente impredecible, esta cambia de venteo a venteo

haciendo imposible el predecir la capacidad calorí fi-

ca y pesos molecúlares del gas.

Las tecnologí as tradicionales dadas las caracte-

rí sticas operativas antes mencionadas hacen invia-

ble la útilizacio n de múchas de ellas de manera con-

sistente, a continúacio n, listaremos algúnas de ellas.

Tecnologí as dependientes de presio n diferencial,

entre ellas Annúbares, Vortex, es imposible la útili-

zacio n de estos eqúipos en todo el rango de opera-

cio n, considerando qúe para qúe estos eqúipos ope-

ren se reqúiere de úna diferencial de presio n mí ni-

ma qúe al trabajar a presio n atmosfe rica núnca se

alcanza, sobre todo en el rango bajo.

Acerca de las tecnologí as te rmicas, hablando es-

pecí ficamente de los ma sicos te rmicos, estos siste-

mas trabajan múy bien en corrientes donde la com-

posicio n es estable o bien las capacidades calorí ficas

del gas son bajas, gases púros etc. Sin embargo, al

variar la composicio n y las caracterí sticas te rmicas

del gas tambie n súfren y se vúelven poco confiables,

esto sin contar qúe las probetas son comú nmente

propensas a retener so lidos en la resistencia.

Tanto las tecnologí as dependientes de presio n,

como las te rmicas no consideran los efectos de con-

densados en la lí nea.

Dadas estas condiciones se conclúye, se reqúiere

ún sistema de medicio n el cúal no sea dependiente

la presio n, la composicio n, tenga úna gran rangeabi-

lidad para manejar el flújo casi núlo hasta ún flújo

alto y qúe considere los efectos de condensados en

la lí nea.

La medición Ultrasónica para

Quemadores En el Mercado se púeden encontrar medidores

Ultrasonicos qúe han sido especí ficamente disen a-

dos para esta aplicacio n, es el caso del Flowsic 100

de SICK de tipo intrúsivo, estos eqúipos trabajan

bajo el principio de tiempo de tra nsito, se deben ins-

talar probetas a ambos lados de la túberí a, con arre-

glos de 1 o 2 trayectorias dependiendo la incerti-

dúmbre qúe se desee, para la mayorí a de los túbos

por debajo de 8 in el arreglo de 1 trayectoria es súfi-

ciente, para dia metros mayores 2 trayectorias es lo

recomendado en la mayorí a de los casos sin embar-

go siempre se tendra qúe hacer el ca lcúlo de incerti-

dúmbre de acúerdo a API 14.10 para garantizar la

aplicacio n y sú incertidúmbre por debajo del 2%, y

en todos los casos la aplicacio n reqúiere la compen-

sacio n por presio n y temperatúra, en este sentido la

útilizacio n de transmisores de alta exactitúd es de

múcha ayúda úna vez qúe se calcúla la incertidúm-

bre, por lo qúe se recomienda transmisores de pre-

sio n con exactitúd de al menos 0.04% en presio n y

0.01% en temperatúra.

Figura 1. Arreglo de instalación de Flowsic100 de SICK.

Instrumentación y Control


Ventajas de estos sistemas últraso nicos:

No tienen dependencia de la presio n, de hecho comienza a medir a partir de presiones de vací o 0.5barg y en modelos esta ndar hasta 20 barg.

No tienen dependencia con la composicio n, los sistemas son en realidad medidores ma sicos en los cúales esta n midiendo el peso molecúlar del gas y haciendo la compensacio n de sú volúmen (la aplicacio n reqúiere compensacio n de presio n y temperatúra).

Los eqúipos esta n disen ados para manejo de gas acido ya qúe sú constrúccio n esta ndar es titanio

Los eqúipos tienen úna rangeabilidad de 4000:1 lo cúal los hace o ptimos para reaccionar al cam-bio de re gimen de flújo y mantener sú exactitúd.

Los eqúipos son capaces de medir flújos con ve-locidades hasta 120m/s sin perder sú exactitúd.

Los eqúipos tienen compensacio n por presio n y temperatúra.

Se complementa con compútadores de flújo eje-cútando ca lcúlos de flújo de acúerdo a AGA.

Se tiene la medicio n ma sica del gas al qúemador

Se tienen los pesos molecúlares y sú variacio n, así qúe se púede inferir la colaboracio n de las diferentes corrientes al qúemador y en base a eso se púede hacer ún ca lcúlo para el % de con-densados en la lí nea.

Los sistemas cúmplen con lo solicitado por la

CNH, y se disen an para trabajar abajo del 2% de in-certidúmbre.

Instalación de Sistemas Ultrasó-nicos de Gas a Quemador

Los Medidor de Flújo de Gas Ultraso nico de des-carga a Qúemador modelos Flowsic100 de SICK, se manejan retractiles para la mayorí a de las aplicacio-nes, sin embargo, en algúnos casos por cúestiones de segúridad se instalan fijos.

Los transdúctores son montados sobre boqúillas de 2” Clase 150 ANSI, estas boqúillas se solda n a la túberí a existente para permitir la instalacio n de las probetas.

Figura 2.-Conexión en Zonas Explosivas



Las probetas cúentan con mecanismo Retra ctil para permitir la insercio n/extraccio n de los trans-dúctores sin detener el proceso, con va lvúlas de ais-lamiento tipo esfe rica de paso completo de 2” Clase 150 ANSI R.F. para servicio de gas amargo.

Los transdúctores se conectan directamente a la únidad de control, sin necesidad de útilizar pream-plificadores y se púeden conectar a la únidad elec-tro nica hasta úna distancia de 1000mts.

El medidor de flújo cúenta con úna únidad elec-tro nica para el ca lcúlo de flújo de gas a qúemador por el me todo de tiempo de tra nsito, determinar la velocidad de flújo, flújos volúme tricos a condiciones actúales y esta ndar, flújo totalizado, peso molecúlar promedio y flújo ma sico, útiliza pantalla gra fica tipo cristal lí qúido con dos lí neas independientes con teclado externo sellado de teclas de membrana re-troalimentadas al tacto.

La electro nica es tropicalizada garantiza sú dúra-bilidad en ambientes tropicales y marinos. Debe po-der manejar como mí nimo conexio n para 3 pares de transdúctores, 1 púerto de comúnicacio n RS485, 2 entradas de 4-20mA para transmisores de Presio n y Temperatúra. Y debe poder ser expandible en entra-das analo gicas, púertos de comúnicacio n en Ether-

net y Sen ales Discretas, lo cúal lo hace ideal para comúnicarse con cúalqúier tipo de PLC o SCD.

La únidad electro nica púede solicitarse para ali-mentacio n ya sea en 24VDC o 100 a 120 VCA inclúir acometidas súficientes para cableado de control y comúnicacio n, así como accesorios de montaje. El software del Sistema relacionado debe súministrar-se sin limitacio n de úsúarios. Se súministran certifi-cados de materiales, calibracio n del medidor de acúerdo a AGA 10 a Cero flújos.

Conclusiones

La medicio n últraso nica en medicio n de flújo de gas a qúemadores es lo ma s recomendable en este tipo de aplicaciones, el no depender de la presio n y de la composicio n del gas permite tener úna medi-cio n confiable, continúa y con úna alta repetibilidad, haciendo posible la creacio n de protocolos de ca lcú-lo de balance de materia de las plantas.

Referencias 1. NRF 081, NRF 035, API 14.10, plan rector de me-

dicio n CNH. ■


INTRODUCCIÓN

T odo lo qúe esta a núestro alrededor esta relacio-nado con el control, inclúsive las actividades

cotidianas, ya qúe siempre se tienen necesidades qúe

cúbrir. Por ejemplo: para condúcir ún aútomo vil, se re-

qúiere poder manipúlar la velocidad del motor; ya qúe de

no ser así , pra cticamente húbiera múchos accidentes aú-

tomovilí sticos y no serí a viable viajar en e l. Por otra par-

te, todos formamos parte de ún determinado sistema. Por

ejemplo la natúraleza, el úniverso y el mismo ser hú-

mano. Un sistema esta definido como el conjúnto de ele-

mentos interrelacionados entre sí para cúmplir ún fin

comú n.

Por lo tanto, teniendo en cúenta qúe ún sistema es ún

conjúnto de elementos relacionados entre sí para realizar

ún fin comú n y qúe control pra cticamente significa la ma-

nipúlacio n de ciertas variables para lograr satisfacer úna

necesidad, ún sistema de control serí a el conjúnto de ele-

mentos interconectados entre sí para lograr la manipúla-

cio n de ciertas variables con el fin de satisfacer úna nece-

sidad especifica. Así mismo, los sistemas de control púe-

den ser clasificados como sistemas de control en lazo

abierto y sistemas de control en lazo cerrado, segú n sea

sú disen o y sú fúncionalidad reqúerida.

SISTEMA DE CONTROL EN LAZO

ABIERTO Al sistema de control en el cúal la salida no afecta la

accio n de control se denomina sistema de control en lazo

abierto. En otras palabras, en ún sistema de control en

lazo abierto no se mide la salida ni se realimenta para

compararla con la entrada; por lo tanto, a cada entrada de

referencia le corresponde úna condicio n operativa fija;

dando como resúltado qúe la precisio n del sistema de-

pende de la calibracio n [1].

La figúra 1 múestra ún Sistema de Control a Lazo

Abierto, en cúyo diagrama se múestra co mo ú nicamente

existen dos sen ales (de entrada y de salida) interrelacio-

nados entre sí pero sin haber ún lazo de retroalimenta-

cio n qúe compare la sen al obtenida despúe s del proceso

con la de la entrada.

Señal de

Entrada PROCESO CONTROL

Señal de salida

Figura 1. Sistema de Control en Lazo Abierto

Por Karina Martinez


SISTEMA DE CONTROL

EN LAZO CERRADO En ún sistema de control en lazo

cerrado, se alimenta al controlador

con la sen al de error de actúacio n, el

cúal es la diferencia entre la sen al de

entrada y la sen al de realimentacio n

(qúe púede ser la sen al de salida mis-

ma o úna fúncio n de la sen al de sali-

da y sús derivadas y/o integrales), a

fin de redúcir el error y llevar la sali-

da del sistema a ún valor convenien-

te. La figúra 2 múestra el diagrama

del sistema de control a lazo cerrado.

COMPONENTES BÁSICOS

En la indústria ha tomado gran

relevancia la aplicacio n del control

aútoma tico de procesos ya qúe este

permite mantener controladas cier-

tas variables como la temperatúra, la

húmedad, la viscosidad, la presio n,

entre otras. Mantener estas variables

estables es el objetivo del sistema de

control. Los elementos ba sicos son

Transdúctor (Sensor, Transmisor),

Controlador y Actúador.

La importancia de estos compo-

nentes radica en qúe estos realizan

las tres operaciones ba sicas qúe de-

ben estar presentes en todo sistema

de control; estas operaciones, res-

pectivamente, son [2]:

Medición: la medición de la va-

riable qúe se controla se hace

generalmente mediante la, combi-

nacio n de sensor y transmisor.

Decisión: con base en la medi-

cio n, el controlador decide qúe

hacer para mantenerla variable

en el valor qúe se desea.

Acción: como resúltado de la

decisio n del controlador se efec-

túa úna, accio n en el sistema,

generalmente e sta es realizada

por el elemento final de control.

Estas tres operaciones son forzo-

sas para todos los sistemas de con-

trol. La toma de decisio n púede reali-

zarse con ún sistema de control en

lazo abierto o en lazo cerrado.

La figúra 3 múestra el diagrama

de bloqúes de ún sistema de control

en lazo cerrado donde se tiene úna

entrada de referencia. Cúando e sta

sen al entra al sistema, el controlador

comienza a comparar la sen al de sali-

da con la entrada de referencia.

Cúando la sen al de salida no es la

deseada, entonces se genera úna se-

n al de error qúe propicia úna “accio n

de control”. Para realizar la accio n de

control, se provee úna sen al de con-

trol, qúe por lo general es de poten-

cia baja y por ello se reqúiere ampli-

ficar o adecúar antes de operar el

actúador. Una vez qúe se transmite la

sen al al Actúador, e ste acciona úna

fúncio n qúe genera ún efecto sobre

el proceso; teniendo como conse-

cúencia úna sen al en el Transdúctor.

El Transdúctor genera esta sen al

y núevamente se tiene la medicio n

de la variable fí sica en la entrada de

referencia, la cúal se vúelve a compa-

rar para verificar qúe no exista úna

desviacio n; en caso de presentarse

úna sen al de error, el ciclo se repite.

ACTUADOR El actúador es ún dispositivo qúe

transforma la energí a hidra úlica,

neúma tica o ele ctrica para realizar

úna fúncio n qúe genera ún efecto

sobre ún proceso. El actúador recibe

la sen al desde ún controlador y en

fúncio n a ella activa ún elemento

final de control. Existen distintos

tipos de actúadores segú n el tipo de

sen al qúe se emplee, entre ellos:

a. Eléctricos. Sú principal sen al

de control es la energí a ele ctrica.

b. Neumáticos. La señal de con-

trol de e ste tipo de actúar es el aire.

c. Hidráulicos. La señal de con-

trol es ún flúido, normalmente algú n

tipo de aceite mineral.

d. Electrónicos. La electrónica

de potencia permite controlar la ali-

mentacio n de otros eqúipos con el

empleo de dispositivos electro nicos.

Retroalimentación

CONTROL PROCESO

Señal de Entrada

Señal de salida

+ -

Figura 2. Sistema de Control en Lazo Abierto

Figura 3. Sistema de control retroalimentado y sus elementos básicos.



TRANSDUCTOR

El transdúctor es ún .dispositivo

qúe transforma el efecto de úna caú-

sa fí sica, como la presio n, la tempe-

ratúra, la dilatacio n, la húmedad, etc.,

en otro tipo de sen al. Es decir, e ste

dispositivo toma úna variable de

entrada y prodúce úna salida de otra

natúraleza.

Los transdúctores se clasifican

por dos fúnciones:

a. En función a sus características

estructurales

Directos: Se colocan directamente

en contacto con el púnto cúya

variable se va a medir.

Indirectos: Se sitúan alejados del

púnto de medicio n, pero se comú-

nican con e ste mediante úna lí nea

de trasmisio n con úna terminal

sitúada en el espacio cúya varia-

ble deseamos medir.

b. En función a su comportamien-

to.

Activos: Los tradúctores activos

son aqúellos transdúctores qúe

no reqúieren súministro de ener-

gí a para operar.

Pasivos: Los tradúctores pasivos

son aqúellos transdúctores qúe si

reqúieren súministro de energí a

para operar.

CONTROLADOR

En la indústria se útilizan contro-

ladores cúya fúncio n es comparar la

variable de proceso medida de úna

caúsa fí sica con ún valor de referen-

cia de entrada, de determinar la des-

viacio n y es prodúcir úna sen al de

control qúe redúce es el error a ún

valor aproximado a cero.

La manera en la cúal el controla-

dor ejecúta la sen al de control se

denomina accio n de control. El con-

trolador detecta la sen al de error,

generalmente dada en ún nivel de

potencia múy bajo, y la amplifica a

ún nivel lo súficientemente alto. La

salida de ún controlador alimenta a

ún actúador [2]. Se clasifican se reali-

za segú n sea sú accio n de control:

a. De dos posiciones o acción de

encendido - apagado. En éste tipo

de control en lazo cerrado la accio n

de control toma úna de las dos posi-

ciones en relacio n al error, abierto o

cerrado, con úna alta impedancia.

b. Acción proporcional. Se basa en

establecer úna relacio n lineal conti-

núa entre el valor de la variable con-

trolada y la posicio n del elemento

final de control. La fúncio n de trans-

ferencia (FT) para ún sistema de se-

gúndo orden con accio n proporcio-

nal se múestra en la ecúacio n:

c. Acción integral. El Basa sú fún-

cionamiento en accionar ún elemen-

to de control a úna velocidad cons-

tante, hasta consegúir eliminar la

desviacio n. La velocidad de acciona-

miento sera proporcional al error del

sistema existente.

d. Acción proporcional-integral.

Decrementa el tiempo de súbida,

incrementa el sobre impúlso y el

tiempo de estabilizacio n, y tiene el

efecto de eliminar el error de estado

estable pero empeorara la respúesta

transigente. La FT con la accio n pro-

porcional se múestra:

e. Acción proporcional-derivativa.

En la regúlacio n derivada, la accio n

de control sera proporcional a la ve-

locidad de cambio de la variable con-

trolada. Así , el elemento final de con-

trol súfrira ún mayor o menor reco-

rrido dependiendo de la velocidad de

cambio del error del sistema. La FT

para ún sistema de segúndo orden

con accio n proporcional-derivativa

se múestra en la ecúacio n:

f. Acción proporcional-integral-

derivativo. Es ún mecanismo de

control por realimentacio n qúe em-

plea la súma de las acciones de con-

trol proporcional, integral y derivati-

vo, por este motivo este control es el

ma s empleado en el control de pro-

cesos indústriales. La FT para la ac-

cio n proporcional integral derivativo

se múestra en la ecúacio n:

CONCLUSIONES

La diferencia entre ún sistema de

control de lazo abierto y úno de lazo

cerrado radica en qúe en el primero

la salida no afecta la accio n de con-

trol, mientras qúe en el segúndo se

retroalimenta sú salida con la entra-

da, cerrando el lazo de control.

En ún lazo de control cerrado se

encúentran los elementos ba sicos de

transdúctor, controlador y actúador,

qúe realizan la fúncio n de medicio n,

decisio n y accio n, respectivamente.

Esto brinda úna idea ma s amplia

sobre el tipo de control reqúerido

segú n sea la necesidad de control y

ayúdar a comprender la importancia

del manejo del sistema de control de

lazo cerrado, sús elementos ba sicos y

sús caracterí sticas.

REFERENCIAS

[1]. K. Ogata, Ingenierí a de control

moderna, 2018.

[2]. C. Smith, A. Corripio, Control aú-

toma tico de procesos, Limúsa 1997.■

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M. Ing. Erick Oswaldo Martínez Aguirre Comité Seguridad ISA México / IMP

[email protected]

RESUMEN. En febrero de 2018, el Comité de desarrollo de estándares de ISA llama-do grúpo ISA18 aprobo y público el reporte te cnico ISA-TR18.2.1-2018 “Alarm Philosop-hy”, docúmento qúe desde la emisio n del esta ndar ANSI/ISA-18.2-2009 fúe conceptúali-zado para desarrollarse júnto con otros seis reportes te cnicos, con el objeto de ayúdar a comprender como implementar y desarrollar cada úno de los pasos en el “Ciclo de Vida de la Administracio n de ún Sistema de Alarmas”.

Fúeron casi núeve an os de revisio n para la aprobacio n de este reporte te cnico por par-te del grúpo experto de ISA18, pero al ser el paso inicial y fúndamental en la implementa-cio n de la administracio n de ún sistema de alarmas, era tal vez lo gico revisar a detalle la implicacio n de este reporte te cnico en úna instalacio n indústrial, debido a qúe el tema mantiene totalmente relacionados al úsúario final, al fabricante de sistemas de control, a desarrolladores de software y finalmente, a entidades gúbernamentales y/o asegúradoras qúe con el objeto de evitar y redúcir la ocúrrencia de accidentes, útilizaran ahora el esta n-dar ISA ANSI/ISA-18.2-2016 y sús reportes te cnicos para aúditar cada úna de las instala-ciones indústriales en donde exista ún sistema de alarmas.

El presente artí cúlo, hara ún breve recorrido en el contenido del reporte te cnico ISA-TR18.2.1-2018, con el objeto de docúmentar los reqúerimientos solicitados en la cla úsúla 6 de ISA ANSI/ISA-18.2-2016, adema s se abordara la revisio n de algúnas definiciones y actividades necesarias para el desarrollo de ún docúmento de “Filosofí a de Alarmas”.

PALABRAS CLAVE: Alarma, Ciclo de Vida de la Administracio n de ún Sistema de Alarmas, Consola de Operacio n, Filosofí a de Alarma, Interfase Húmano Ma qúina (IHM), Sistema de Administracio n de Alarmas, Operador, Racionalizacio n, Sistema de Control.



INTRODUCCIÓN

D esde qúe se presento , hace ma s de 8 an os el esta ndar ANSI / ISA-18.2-2009 úna de las pri-meras inco gnitas fúe el co mo tratar el tema de preparar ún docúmento llamado “Filosofí a de Alarmas”. Dú-rante varios an os múchas compan í as como EXIDA, PAS, TiPS Inc., UCDS Inc., UReason, entre otras y miem-bros activos de ISA, estúvieron preo-cúpados por el tema y esto detono la públicacio n de varios artí cúlos, webi-nars y libros como: “Alarm Manage-ment. A Comprehensive Gúide” [6] públicado por ISA donde se trato de manejar úna explicacio n al respecto del contenido, desarrollo y púntos a considerar para elaborar ún docú-mento de “Filosofí a de Alarmas”.

Revisando en la lí nea de tiempo, el paso del esta ndar ANSI/ISA 18.2 desde el an o 2009 hasta el dí a de hoy, se observa qúe en sú momento el grúpo experto de ISA18 tomo la decisio n de ir emitiendo otros repor-tes te cnicos para fortalecer la com-presio n del esta ndar, dejando al fi-nal, el reporte te cnico ISA-TR18.2.1-2018 dado qúe los temas debí an re-visarse a detalle y definitivamente madúrar el contenido qúe se presen-tarí a en el reporte te cnico, Figúra 1.

Dicha decisio n, corresponde a la importancia qúe gúarda dicho docú-mento de “Filosofí a de Alarmas” púes, el inicio del ciclo de vida de la

administracio n de ún sistema de alarmas, comienza ahí precisamente y, esto da ún mensaje claro de qúe el no contar con este docúmento, no permite continúar con la implemen-tacio n de ún sistema de administra-cio n de alarmas. Figúra 2.

Hoy qúe se ha emitido el reporte te cnico ISA-TR18.2.1-2018, en este docúmento se encúentra ún desarro-llo ma s detallado (sesenta pa ginas) y cada púnto, es explicado con ejem-plos qúe dejan con mayor claridad ún entendimiento de cada púnto y desarrollo qúe debe ser considerado en el contenido del docúmento

“Filosofí a de Alarmas”. El reporte te cnico ISA-TR18.2.1-

2018, comienza con la aplicabilidad general en donde se refiere sú útili-zacio n para aqúellas organizaciones y/o úsúarios qúe esta n relacionados en la fabricacio n o implementacio n de sistemas de alarmas, en el desa-rrollo de software para el sistema de alarmas, el disen o, instalacio n opera-cio n, mantenimiento, aúditorí a y eva-lúacio n del desempen o de ún sistema de alarmas.

En lo referente a los te rminos y definiciones, se consideraron los ma s importantes (cincúenta te rminos y definiciones) relacionados con ANSI/ISA 18.2-2016 y los propios como: sistema de alarma, clase de alarma, prioridad de alarma, tipo de alarma, tiempo de respúesta permisible, con-sola de operacio n, sistema de control ba sico de proceso, base de datos maestra de alarmas, reconocimiento o no reconocimiento de úna alarma entre otras; necesarios para enten-der cada claúsúla y súbclaúsúla de dicho reporte te cnico.

Se sabe qúe a trave s del tiempo qúe ISA, ha tenido a bien generar reportes te cnicos de apoyo al enten-dimiento y comprensio n de algúnos de sús esta ndares, pero tambie n ha sido parte fúndamental la pública-cio n de libros qúe apoyan y refúer-zan lo dicho tanto en el esta ndar y/o reportes te cnicos. Figura 1. Línea de Tiempo de Normatividad en Alarmas y Seguridad Funcional.

Figura 2. Ciclo de Vida de la Administración de un Sistema de Alarmas.

Seguridad Funcional


Por lo cúal en el esta ndar ANSI/ISA 18.2-2016 no es la excepcio n, siempre sera conveniente revisar dicha literatúra para complementar ma s el cúerpo del conocimiento acer-ca de la administracio n de ún siste-ma de alarmas.

REQUERIMIENTOS Y RECO-MENDACIONES EN EL CON-TENIDO DE UN DOCUMENTO DE FILOSOFÍA DE ALARMAS

Desde la emisio n del esta ndar ANSI/ISA-18.2-2009, ya se indicaba en la cla úsúla 6.2 el contenido mí ni-mo y recomendado qúe debí a llevar úna “Filosofí a de Alarmas” pero en tan solo cúatro pa ginas, se explicaba múy brevemente el desarrollo qúe cada púnto debí a tener en dicho do-cúmento.

Cúando se emite la núeva revi-sio n del esta ndar ANSI/ISA-18.2-2016 en la misma claúsúla 6.2, la tabla presenta ún reacomodo en el contenido y se inclúyen cúatro súb-claúsúlas; sin embargo, núevamente se explicaba en ahora cinco pa ginas el desarrollo de cada púnto en el do-cúmento.

El reporte te cnico ISA-TR18.2.1-2018 ahora con sesenta pa ginas mi-núciosamente revisadas por el grúpo experto ISA18, define finalmente el contenido reqúerido y/o recomenda-do en ún docúmento de “Filosofí a de Alarmas” con úna mejor explicacio n y ejemplos de cada claúsúla; sin em-bargo, esta escrito en el esta ndar ANSI/ISA-18.2-2016, qúe el conteni-do dependera de sú aplicacio n en sistemas de alarmas núevos (en plantas núevas) o en sistemas de alarmas existentes (en plantas exis-tentes o en proceso de moderniza-cio n), ver Figúra 3.

A continúacio n se hace úna revi-sio n a algúnas cla úsúlas o súbclaúsú-las del reporte te cnico ISA-TR18.2.1-2018, qúe han llamado la atencio n, debido a la informacio n indicada y/o los ejemplos de aplicacio n en la ela-boracio n del contenido del docúmen-to “Filosofí a de Alarmas”:

Un púnto de partida crúcial en el contenido de la “Filosofí a de Alar-mas”, es el propo sito del sistema de

alarmas (súbclaúsúla 4.2) y la defini-cio n de úna alarma (súbclaúsúla 4.3). Debe qúedar múy claro el propo sito del sistema de alarmas, púes la aten-cio n del operador hacia este, siempre estara relacionado con úna condicio n anormal de la planta y dada esta si-túacio n, siempre se reqúerira úna accio n oportúna en el tiempo.

La súbclaúsúla 4.4, relacionada con los estados por los qúe pasa úna alarma, refiere ún diagrama fúnda-mental del paso del proceso de ún estado normal a ún estado anormal y como úna alarma se desenvúelve en fúncio n a la accio n del operador. Este diagrama proviene de origen de la

Figúra 3, indicada en el esta ndar AN-SI/ISA-18.2-2016, pero por la impor-tancia en este reporte te cnico, defini-tivamente fúe necesario mostrarlo núevamente.

Una súbclaúsúla interesante es la 4.7.5.3, púes ahí se refiere ún ejem-plo de úna matriz de roles y respon-sabilidades en la administracio n de alarmas para úna organizacio n y/o úsúario. Es tan importante saber el grúpo de personas qúe deben estar tí picamente envúeltas con el sistema de alarmas, púes de otra forma no serí a posible atender adecúadamen-te la presencia de úna condicio n anormal.

Figura 3. Contenido requerido y recomendado de la “Filosofía de Alarmas”.

Seguridad Funcional


En la súbclaúsúla 4.9, se refieren los docúmentos qúe deben estar presentes en el disen o de ún sistema de alar-mas y es relevante el ejemplo, porqúe se indica en orden el sigúiente reqúerimiento: Filosofí a de alarmas, Base de datos maestra, reportes de desempen o de las alarmas, registros de entrenamiento, registros de prúeba de las alarmas, registros de las alarmas y úna especificacio n de reqúerimientos de ún sistema de alarmas.

La súbclaúsúla 5.2, presenta varias fúentes de docú-mentos qúe permiten identificar las alarmas potenciales en ún proceso. Desde ana lisis de riesgos de procesos, dia-gramas de túberí a e instrúmentacio n, procedimientos operativos, reportes de investigacio n de accidentes y/o incidentes, entre otros.

Las súbclaúsúlas 6.1.1 y 6.1.2 refieren la racionaliza-cio n de las alarmas y la conformacio n de ún eqúipo múlti-disciplinario (Ingeniero de proceso, operadores, ingenie-ros de instrúmentacio n y control, súpervisores y te cnicos implicados en la aparicio n y toma de decisio n de úna alarma) para llevar acabo la revisio n y ana lisis de cada alarma, desde el púnto de vista de identificar las alarmas relevantes y de importancia. En la súbclaúsúla 6.2.2 se presenta ún ejemplo de úna matriz de priorizacio n de úna alarma, en donde se refieren las consecúencias qúe ocúrrirí an sino se responde úna alarma o si se responde inapropiadamente. Docúmentar la te cnica y/o medio de priorizacio n de úna alarma conlleva a ún ana lisis de se-leccio n de úna distribúcio n de prioridad de alarmas (Por ejemplo: De alta, media o baja prioridad).

La súbclaúsúla 6.4 refiere ún me todo y ún criterio de determinacio n de púntos de ajúste de las alarmas, basado en ún ana lisis de simúlacio n dina mica y/o criterios de tiempos de respúesta en fúncio n a la natúraleza de las acciones a tomar, lo cúal involúcra normalmente al per-sonal familiarizado con el proceso, eqúipo o fúnciona-miento de la planta.

La cla úsúla 7 docúmenta la importancia del disen o qúe conlleva úna alarma, como es sú efectividad de ayúda hacia el operador, el detectarla, diagnosticarla y final-mente manejarla ante úna condicio n anormal, de manera ra pida y precisa. La implementacio n del tipo de alarmas a útilizar por el operador, fallos de las alarmas y diagno sti-cos de las mismas, entre otros púntos, son considerados en este apartado. La súbclaúsúla 7.3 comenta en todo sú apartado úna gúí a para el búen disen o de la IHM en todo sú contexto, debido a qúe es súmamente importante re-caer en la ayúda qúe el operario reqúiere para atender adecúadamente úna alarma y esta interaccio n, depende totalmente de la IHM. Se refiere adema s el esta ndar ISA correspondiente para ún mejor detalle ANSI/ISA-101.01-2015, “Húman Machine Interfaces for Process Aútoma-tion Systems (Interfase Húmano Maqúina para Sistemas de Aútomatizacio n de Procesos”.

La súbclaúsúla 7.5 refiere las consideraciones especia-les qúe se deben tomar en ún sistema de alarmas, lo qúe comú nmente esta relacionado con alarmas de otros siste-mas de control y otras solúciones con instrúmentacio n de proceso o de segúridad, por ejemplo: Sistemas Instrú-

mentados de Segúridad (SIS), sistema de alarmas de eqúi-pos paqúetes, sensores redúndantes, entre otros.

La cla úsúla 8 docúmenta el proceso de implementa-cio n, operacio n y mantenimiento como parte del ciclo de vida de la administracio n de ún sistema de alarma. Parte fúndamental hablar de la importancia de los procedi-mientos de operacio n, el entrenamiento a los operadores con respecto al manejo de las alarmas, el propio almace-namiento de las alarmas y el procedimiento para remo-ver úna alarma de la base de datos, entre otras son activi-dades qúe deben ser indicadas en el desarrollo del docú-mento “Filosofí a de Alarmas”.

La cla úsúla 9, define púntúalmente la seccio n de admi-nistracio n de cambio de presencia y/o estatús de cada alarma, qúe implica úna modificacio n de los docúmentos elaborados y/o disen ados para el sistema de alarmas, así como el reqúerimiento de entrenamiento al personal de operacio n implicado en esta tarea de actúalizacio n del sistema de alarmas.

Finalmente en la cla úsúla 10, se refiere el monitoreo y evalúacio n del desempen o del sistema de alarmas, reco-mendado reportes de 30 dí as, bajo criterios y me tricas de desempen o indicadas de origen en la figúra 8 de ANSI/ISA-18.2-2016. Esta cla úsúla, es relevante por el hecho de comparar el desempen o del sistema de alarma de acúer-do a las metas fijadas en el docúmento filosofí a de alar-mas, pero adema s permite verificar qúe el disen o, imple-mentacio n, racionalizacio n, operacio n y mantenimiento es satisfactorio, figúra 4.

Aúnqúe hacer aúditorias es úna etapa qúe se encúen-tra de manera independiente en el ciclo de vida de la ad-ministracio n de ún sistema de alarmas, la cla úsúla 11 refiere realizarlas perio dicamente para mantener la inte-gridad del sistema de alarmas y el ana lisis del proceso de administracio n las alarmas. Ahora púnto medúlar de cúmplimiento, por parte de organizaciones certificado-ras, asegúradoras y/o entidades gúbernamentales como por ejemplo la OSHA (Ocúpational Safety and Health Ad-ministration) en Estados Unidos, preocúpada por la segú-ridad en las instalaciones indústriales de proceso.

Figura 4. Tabla de métricas de desempeño en un sistema de alarmas.

Seguridad Funcional


CONCLUSIONES Como se ha podido observar en el desarrollo del conte-

nido de este artí cúlo, el reporte te cnico ISA-TR18.2.1-2018 mantiene en esencia los reqúerimientos del esta ndar AN-SI/ISA-18.2-2016, pero adema s gúarda en sú interior la conectividad del manejo de los dema s reportes te cnicos relacionados con el docúmento “Filosofí a de Alarmas” y la secúencia lo gica del “Ciclo de Vida de la Administracio n de ún Sistema de Alarmas”.

Como úna conclúsio n final de lo visto en este reporte te cnico ISA-TR18.2.1-2018, se recomienda qúe cúalqúier aplicacio n con el úso de tecnologí a, en donde esta involú-crado el proceso, ún sistema de control y ún operador, se consúlte a especialistas y expertos qúe integran solúciones para mejorar la eficacia y desempen o del operador en el proceso.

La participacio n del fabricante de los sistemas de con-trol y las necesidades del operador y/o el úsúario, apenas comienzan a relacionarse seriamente, púes no se habí an encontrado docúmentos qúe relacionaran adecúadamente el fúncionamiento del proceso, el desarrollo de hardware y software de los sistemas de control y la interaccio n del operador, razo n por la cúal, hoy el esta ndar ANSI/ISA-18.2-2016, júnto con sús reportes te cnicos asociados se vúelve ese parte agúas normativo qúe viene a enderezar el ca-mino, en el qúe ún sistema de alarmas sea tomado real-mente como úna capa de proteccio n eficaz en ún proceso debido a qúe púede redúcir el riesgo a ún nivel tolerable.

Cúalqúier dúda y/o comentario, el Comite de Segúri-dad de ISA Seccio n Me xico esta a sús o rdenes.

REFERENCIAS [1] ANSI / ISA-18.2-2016 Management of Alarm Systems

for the Process Indústries. [2] ISA-TR18.2.1-2.7-2018- Alarm Philosophy. [3] ISA-TR18.2.2-2016 Alarm Identif & Rationalization. [4] ISA-TR18.2.3-2015 Basic Alarm Design. [5] ISA-TR18.2.4-2012 Enhanced & Advanced Alarm Mth. [6] ISA-TR18.2.5-2012 Alarm System Monitoring, Assess-

ment, and Aúditing. [7] ISA-TR18.2.6-2012 Alarm System for Batch and Discre-

te Processes. [8] ISA-TR18.2.7-2017 Alarm Management When Utilizing

Packaged Systems. [9] ANSI / ISA-84.00.01-2004 Part 1 (IEC 61511-1 Mod),

Fúnctional Safety: Instrúmented Systems for the Pro-cess Indústry Sector – Part 1: Framework, Definitions, Systems, Hardware and Software Reqúirements.

[10] EEMUA Púb No. 191 Edition 3, 2013, Alarm Systems: A Gúide to Design, Management & Procúrement.

[11] HSE Report 166/1998, The management of alarm systems, Prepared by Bransby Aútomation Ltd and Tekton Engineering for the Healt & Safety Execútive.

[12] IEC 62682, Edition 1.0, 2015, International Std: Mana-gement of alarms systems for the process indústries.

[13] Alarm Management. A Comprehensive Gúide by Bill Hollifield and Eddie HAbibi, 2da Edition, ISA.

[14] Safety Integrity Level Selection, Systematic Methods Inclúding Layer of Protection Analysis, Edward M. Marszal, P.E., CFSE, Dr. Eric Scharpf, MIPEZ, ISA 2002.

[15] Implement an Effective Alarm Management Program, Todd Staúffer, P.E. EXIDA, CEP (Chemical Engineering Progress), Júly 2012, AICHE.

[16] Using Alarms as a Layer of Protection, Todd Staúffer, P.E. EXIDA, Dr. Peter Clarke, CFSE EXIDA, 8th Global Congress on Process Safety, April 1-4, 2012, Hoúston.

[17] Abnormal Sitúation Management Consortiúm, http://www.asmconsortiúm.net/

[18] The Engineering Eqúipment and Materials User´s As-sociation, http://www.eemúa.org/

[19] EXIDA, http://www.exida.com/ [20] Health and Safety Execútive, http://www.hse.gov.úk/ [21] International Society of Aútomation (ISA), http://

www.isa.org/ [22] International Electrotechnical Commission (IEC),

http://www.iec.ch/ [23] PAS, http://www.pas.com/ [24] TiPS Incorporated, http://www.tipsweb.com/ [25] UReason Responding to yoú enviroment, http://

úreason.com/ [26] User Centered Design Services, Inc. Achieving Exce-

llence in Operations, https://mycontrolroom.com/

ACERCA DEL AUTOR M. Ing. Erick Oswaldo Martínez Agui-rre, Ingeniero Qúímico egresado de la Facúltad de Qúí mica de la Universidad Nacional Aúto noma de Me xico, cúenta con úna Maestrí a en Ingenierí a de Confia-bilidad, Mantenibilidad y Riesgo en la Universidad de las Palmas en las Islas Canarias, Espan a y tiene ma s de veinte an os de experiencia en el a rea de Aúto-

matizacio n, Ana lisis de Riesgos y Segúridad Fúncional. Ha participado en ma s de 100 proyectos en Offshore,

Onshore, Petroqúí mica y Gas y Refinacio n en la indústria del Petro leo y Gas. Sús intereses profesionales se han diri-gido a proyectos de Instrúmentacio n y Control, Sistemas de Medicio n de Flújo, Sistemas de Administracio n de Alar-mas, Sistemas de Control de Proceso (PLC, SCD, SCADA), Sistemas de Segúridad (SIS) y Sistemas de Proteccio n de Presio n de Alta Integridad (HIPPS).

Sú experiencia y conocimiento se expande desde el desarrollo de proyectos de ingenierí a (Disen o, Licitacio n, Procúra, Adqúisicio n, Instalacio n, Constrúccio n, Prúebas, Arranqúe y Púesta en Operacio n), Administracio n de Pro-yectos de Ingenierí a de Detalle y Consúltorí a Te cnica en Aútomatizacio n y Segúridad Fúncional con empresas pri-vadas. Actúalmente labora en el Institúto Mexicano del Petro leo en el a rea de Administracio n de Riesgos, es miembro Senior de ISA USA y en ISA Seccio n Central Me xi-co, fúnge como Director del Comite de Segúridad para el perí odo 2017-2018. ■

Seguridad Funcional


Diego Casado Navarro, Pablo Martínez Báez IEnova Infraestructura Energética, México, [email protected]

Rockwell Automation, México, [email protected]

RESUMEN: Las normas internacionales, extranjeras, así como mexicanas regúlan la aplicacio n de la Segúridad Fúncio-nal y por lo tanto, la integracio n de los Sistemas Instrúmenta-dos de Segúridad en las plantas de Petro leo y Gas; por lo qúe el Transporte de Gas Natúral no es la excepcio n. Este artí cúlo des-cribe brevemente el marco teo rico de la Segúridad Fúncional y posteriormente sú aplicacio n al Transporte de Gas Natúral. PALABRAS CLAVES: Segúridad Fúncional, Sistema Instrúmen-tado de Segúridad, Gas Natúral, Estacio n de Compresio n.

INTRODUCCIÓN

L a indústria de proceso relacionada con el Petro -leo y Gas representa ún riesgo alto para el perso-nal, la instalacio n, la comúnidad y el medio ambiente. Existen númerosos ejemplos de accidentes qúe han ocú-rrido en plantas de proceso en todo el múndo y a raí z de esto se ha desarrollado normatividad nacional e interna-cional para regúlar y gúiar el disen o, constrúccio n, púesta en marcha y operacio n de plantas de proceso y la aplica-cio n de la segúridad fúncional en cada úna de estas eta-pas.

En el Transporte de Gas Natúral se aplican las reco-mendaciones de la segúridad fúncional desde la concep-túalizacio n del sistema, se desarrollan los estúdios de HAZOP y SIL para evalúar el riesgo de las instalaciones en etapas tempranas del disen o y se aplican los hallazgos tanto en la ingenierí a de detalle como dúrante la cons-trúccio n y púesta en marcha. En el corazo n de todo esto existe el Sistema Instrúmentado de Segúridad, el cúal es la principal capa de segúridad en úna estacio n de com-presio n y qúe se debe disen ar, constrúir y probar sigúien-do lo estipúlado por la normatividad para qúe sea efecti-vo en la proteccio n de la instalacio n.

MARCO TEÓRICO

El desarrollo de la segúridad fúncional súrgio a partir de númerosos accidentes fatales en plantas de todo el múndo. Plantas qúí micas, plataformas petroleras, refine-rí as y estaciones de gas han tenido eventos catastro ficos con gran impacto al personal, al ambiente y a la comúni-dad. Como consecúencia de esto, se inicio el estableci-miento de normatividad internacional qúe constitúyera úna metodologí a del disen o de plantas con procesos crí ti-cos y, a sú vez, nacio el concepto de segúridad fúncional.

Se define como “Parte de la segúridad global de ún sistema en el qúe sús dispositivos ele ctricos, electro nicos, electro nicos-programables, respondan de forma adecúa-da” tal qúe se redúzcan las fallas sistema ticas y se dise-n en eqúipos robústos a fallas aleatorias. Los eqúipos electro nicos, ele ctricos y electro nicos programables útili-zados para redúcir la probabilidad de riesgo para el per-sonal, instalaciones y medio ambiente se les conoce como de segúridad fúncional, para diferenciarles de otros ele-mentos qúe forman parte de la segúridad como es el eqúipo de proteccio n personal asociado a la segúridad fí sica.


Las principales normas qúe detallan la segúridad fún-cional y los reqúerimientos para la implementacio n de sistemas de segúridad son la IEC 61508 “Sistemas ele ctri-cos/electro nicos/electro nicos programables relaciona-dos con la segúridad fúncional” y la ANSI/ISA 84.00.01 “Esta ndar para Sistemas Instrúmentados de Segúridad” y sú eqúivalente eúropeo IEC 61511 “Sistemas instrúmen-tados de segúridad para el sector de la indústria de pro-ceso”, ver Figúra 1.

En estas dos normas se desarrollan los conceptos de Fúncio n Instrúmentada de Segúridad (FIS), como se ob-serva en la Figúra 2, de Sistema Instrúmentado de Segúri-dad (SIS) como el representado en la Figúra 3, de Ciclo de Vida de la Segúridad, Confiabilidad, Probabilidad de Falla en Demanda, Tolerancia a Fallas de Hardware y Nivel de Integridad de Segúridad (SIL), entre otros. Aqúí se especi-fican los reqúerimientos qúe debe cúmplir el sistema en sú totalidad para ser úna capa de proteccio n efectiva.

Adicionalmente, la normatividad mexicana ha ido in-tegrando reqúerimientos de los SIS a aplicaciones especí -ficas como el Transporte de Gas Natúral con la NOM-007-

SECRE-2010 y sú núeva revisio n la NOM-007-ASEA-2016 y el Almacenamiento de Petrolí feros en la NOM-EM-003-ASEA-2016.

CASO PRÁCTICO DE SEGURIDAD FUNCIONAL EN ESTACIONES DE COMPRESIÓN

Los sistemas de transporte de gas reqúieren de las estaciones de compresio n para compensar la caí da de presio n resúltado de la friccio n del paso del gas en el dúc-to y mantener ún flújo constante en el sistema. La canti-dad de estaciones dependera de la presio n de operacio n, cantidad de gas qúe se reqúiere transportar, aportes adi-cionales para compensar elevaciones de terreno y el dia -metro del dúcto.

Una estacio n de compresio n generalmente esta n com-púestas por ún sistema de filtracio n, qúe elimina húme-dad y partí cúlas del gas qúe podrí a dan ar la maqúinaria agúas abajo; los túrbocompresores (representados en la Figúra 4), qúe son el corazo n de la estacio n e incremen-tan la presio n del gas y los sistemas aúxiliares como son tanqúes de condensados, sistema de venteo, aire de ins-trúmentos y generacio n ele ctrica.

La aplicacio n de la segúridad fúncional en ún sistema de transporte de gas natúral empieza desde el disen o y conceptúalizacio n del sistema. Dúrante la ingenierí a ba si-ca se especifica la inclúsio n de ún SIS, o ma s comú nmente llamado Sistema de Paro por Emergencia, en las estacio-nes de compresio n y se consideran instrúmentos y va lvú-las conectados a e ste.

De acúerdo a la NOM-007-ASEA-2016 en la seccio n 7.38 indica “Las estaciones de compresio n deben de con-tar con dispositivos para efectúar el paro por emergen-cia" por lo qúe este tipo instalaciones es mandatorio in-clúir el sistema, mientras qúe en estaciones de va lvúlas de seccionamiento, de trampas de diablos y de medicio n y regúlacio n se acostúmbra considerar simplemente Uni-dades Terminales Remotas (UTR).

Figura 1. Áreas de aplicación de los estándares internacionales para seguridad funcional.

Figura 2. Función Instrumentada de Seguridad

Figura 3. Sistema Instrumentado de Seguridad

Figura 4. Estación de Compresión con Tres Turbo Compresores y Aeroenfriadores. Fuente: Gasoductos de Tamaulipas (Internet).

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Dúrante el desarrollo de la ingenierí a de detalle se realiza ún ana lisis de riesgos qúe consiste en dos partes: Un HAZOP y ún estúdio de determinacio n del SIL.

En el estúdio HAZOP (Hazard and Operability), ún grúpo múltidisciplinario identifica los riesgos de la esta-cio n útilizando variables como presio n, temperatúra, ni-vel y flújo y combina ndolas con palabras clave como alto, bajo y contrario.

Posteriormente se evalú a cada riesgo por medio de la frecúencia de ocúrrencia y la severidad de sús efectos; se define si es ún riesgo tolerable, se verifican las salvagúar-das ya consideradas y se proponen adicionales donde se reqúieran.

Como resúltado del HAZOP, se púede proceder a reali-zar el estúdio de determinacio n de SIL y la generacio n de la matriz caúsa y efecto.

En el estúdio de determinacio n de SIL se evalú a cada fúncio n instrúmentada de segúridad (FIS) para definir el SIL necesario de e stas. A partir de eso, se púede seleccio-nar la instrúmentacio n acorde a ese nivel. Adema s, el SIL mayor de todas las FIS determinar el reqúerido para el sistema a implementar. En el transporte de gas lo ma s úsúal es obtener ún SIL, a diferencia de otros procesos ma s peligrosos en los qúe existen fúnciones SIL 3.

La matriz caúsa y efecto (ejemplificada en la Figúra 6) es ún compendio de las FIS y de los disparos generales, los cúales no constitúyen propiamente úna FIS. En este docúmento se plasman todas las caúsas de ún paro de emergencia (entradas al sistema) y los efectos qúe provo-can (salidas del sistema).

Tambie n se indican notas especiales como retardos o confirmaciones (2 de 2, por ejemplo). Para úna estacio n de compresio n, las caúsas generalmente se dividen en condiciones anormales del proceso (alta presio n, alto

nivel, bajo nivel), las cúales provocan solamente el blo-qúeo de la estacio n y el paro de la túrbomaqúinaria; y las condiciones de emergencia (fúga de gas o fúego confir-mado) qúe provocan el venteo del gas de la estacio n.

IMPLEMENTACIÓN

Con la ingenierí a de detalle y ambos estúdios realiza-dos (HAZOP y SIL), se procede al ensamble, configúracio n y prúebas del SIS. En esta fase es importante qúe el inte-grador este certificado tanto por el fabricante como por úna entidad reconocida en segúridad fúncional y qúe el sistema seleccionado cúmpla con lo especificado en la fase de disen o.

Adicionalmente, la realizacio n de prúebas hechas de acúerdo a procedimientos y completadas efectivamente garantizara la confiabilidad esperada del SIS. Este púnto aplica tanto para las prúebas en fa brica como para las prúebas en sitio y púesta en marcha de la instalacio n.

OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

Una vez qúe la estacio n y el SIS se encúentran operan-do es importante la prúeba y mantenimiento frecúente de los elementos del sistema. Si no se realizan prúebas en ún periodo mayor al indicado por el fabricante, la confiabili-dad púede caer hasta púntos inferiores al del SIL reqúeri-do y por lo tanto qúe exista úna mayor probabilidad de falla en demanda.

Para evitar detener la operacio n de la estacio n para realizar prúebas existen diversas estrategias como el mo-do de mantenimiento de la instrúmentacio n (accesible desde la interfaz hombre-ma qúina del sistema) y la prúe-ba parcial de va lvúlas. Este ú ltimo es particúlarmente ú til en úna estacio n de compresio n para garantizar qúe las va lvúlas de gran taman o no se atasqúen sin tener qúe cerrarlas completamente y detener el flújo de gas.

Un sistema de segúridad confiable en úna estacio n de compresio n, y en cúalqúier planta de proceso, no depen-de de la marca o simplemente de aqúe l qúe lo configúra, sino el apegarse a los procedimientos y metodologí as de la segúridad fúncional en co digos y normas desde sú con-cepcio n hasta sú operacio n a lo largo de la vida de la ins-talacio n.

Figura 5. Secciones de un turbocompresor con turbina de gas.

Figura 6. Matriz Causa y Efecto

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LÍMITE DE RESPONSABILIDAD

Las capas de redúccio n de riesgos sirven para dismi-núir la probabilidad de consecúencias de ún evento catas-tro fico o bajar la frecúencia de qúe estos súcedan. Sin em-bargo, el riesgo no eliminado púede desencadenar ún evento catastro fico el cúal impactara de forma negativa el medio ambiente, las personas e instalaciones.

El mecanismo establecido por la SEMARNAT para re-sarcir el dan o es a trave s de segúros en materia de respon-sabilidad civil y responsabilidad de dan o ambiental con los qúe debe den contar los regúlados qúe realizan activida-des de transporte y compresio n de hidrocarbúros. Los lí mites de responsabilidad a contratar sera n en fúncio n de las actividades realizadas por el ente regúlador o la posibi-lidad de determinar la cobertúra conforme a ún estúdio de “Perdida Ma xima Probable” qúe es el valor ma ximo ex-púesto a destrúccio n en ún riesgo determinado.

Las plantas de compresio n como parte de sú actividad riesgosa deben de considerar los segúros de Responsabili-dad Civil y ambiental de acúerdo a la PML (perdida ma xi-ma probable) para hacer frente a posibles eventúalidades no cúbiertas por las capas de proteccio n.

CONCLUSIONES Y/O RESULTADOS

Los sistemas de transporte de hidrocarbúros cúentan con niveles de riesgo inherentes al proceso qúe deben ser redúcidos a trave s de impactar la porcio n de frecúencia de ocúrrencia o consecúencias cúando súcede el evento peli-groso. Existen esta ndares internacionales qúe gúí an en las diferentes metodologí as de evalúacio n de riesgo, imple-mentacio n de mecanismos de redúccio n a trave s del úso de sistemas electro nicos programables relevantes a la se-gúridad (segúridad fúncional) qúe deben ser segúidos pa-ra garantizar el nivel de redúccio n de riesgo reqúerido al proceso qúe se búsca proteger como es el caso de las esta-ciones de compresio n, donde ún evento catastro fico im-pactara de forma negativa a las personas y el negocio.

Las regúlaciones locales reqúieren a los regúlados (empresas en actividades de transporte, compresio n o almacenamiento) a aplicar medios de prevencio n para redúcir el riesgo y contar con mecanismos de reparacio n del dan o (segúros de Responsabilidad Civil y ambiental) a trave s de mecanismos econo micos. Las evalúaciones qúe realicen los agentes aútorizados para la evalúacio n del riesgo en los procesos de los regúlados derivara n en reco-mendaciones qúe púeden elevar la tarifa de coasegúro por el alto riesgo si no se cúentan con medidas de redúccio n de riesgo.


REFERENCIAS [1] DOF: 05/03/2018 NOM-007-ASEA-2016 Transporte

de gas natúral, etano y gas asociado al carbo n mineral por medio de dúctos.

[2] IEC 61508 Sistemas ele ctricos /electro nicos/ electro -nicos programables con la segúridad fúncional.

[3] ANSI/ISA 84.00.01 “Esta ndar para Sistemas Instrú-mentados de Segúridad”.

[4] IEC 61511 “Sistemas Instrúmentados de Segúridad para el sector de la indústria de proceso”.

[5] Disposiciones administrativas de cara cter general (DACG).

ACERCA DEL AUTOR Diego Casado Navarro, Estúdió la ca-rrera de Ingenierí a Meca nica y Ele ctrica en el ITESM Campús Estado de Me xico y la Maestrí a en Administracio n y Direc-cio n de Empresas en la misma institú-cio n. Trabajo dúrante siete an os en ABB Me xico, en el a rea de Aútomatizacio n de Proceso, desarrollando proyectos y ser-

vicio de sistemas de control, sistemas de paro por emer-gencia y sistemas de fúego y gas. Dúrante este tiempo obtúve la certificacio n de Profesional en Segúridad Fún-cional por parte de TUV Súd. Posteriormente entre a Ga-sodúctos de Chihúahúa como ingeniero de control, SCADA

y telecomúnicaciones, donde adema s de súpervisar la integracio n de los sistemas de control, verificaba el desa-rrollo de ingenierí a y púesta en marcha de sistemas de transporte de gas natúral en la disciplina de instrúmenta-cio n. Actúalmente trabajo en IEnova Infraestrúctúra Energe tica desarrollando ingenierí a para proyectos del sector energe tico.

Pablo Martínez Báez, Estúdió en el IPN ESIME Ingenierí a en Control y Aúto-matizacio n y la Maestrí a de Administra-cio n de las organizaciones en la UNAM. Una vez egresado, estúvo trabajando en ABB Me xico en proyectos de platafor-mas petroleras, refinerí as y complejos petroqúí micos. Dúrante esta etapa obtú-

vo experiencia tanto en campo como en oficinas, especia-liza ndose en sistemas de segúridad. Obtúve la certifica-cio n de Profesional en Segúridad Fúncional de TUV SUD y empece la aplicacio n de estos conceptos en la ingenierí a para el Centro de Ejecúcio n de Segúridad. Posteriormente paso al a rea de propúestas y ventas para desarrollar las solúciones de segúridad para los clientes potenciales en proyectos de Oil & Gas. Con 12 an os de carrera en ABB, comenzo a trabajar en Rockwell Aútomation, donde tiene la oportúnidad de desarrollar núevos clientes qúe reqúie-ran de solúciones de aútomatizacio n en proyectos de ter-minales, sistemas de transporte de gas y refinerí as. ■


Desafío CCST: Curva de Reacción del Proceso En la respuesta de un proceso, desde el punto en que la curva de reacción del proceso inicia y alcanza su valor máximo existen aproximadamente ______ constantes de tiempo.

A. 1 B. 3 C. 5 D. 7

Respuesta: La respuesta correcta es C: cinco constantes de tiempo. La constante de tiempo del proceso, en un porcentaje del cambio final, se da como: % Cambio = [1 - e-N] * 100% Donde N = número de constantes de tiempo. La tabla muestra los resultados:

Referencia: Goettsche, L.D. (Editor), Maintenance of Instruments and Systems, 2nd Edition (2005), ISA Press

Constantes de Tiempo % de Cambio Realizado

1 63.2 %

2 86.4%

3 95.0%

4 98.2%

5 99.3%

Desafío CAP: Controladores de Lógica Difusa ¿Cuál de las siguientes afirmaciones acerca de los con-troladores de lógica difusa es verdadera? A. Las reglas para el reemplazo de lógica difusa para un

controlador proporcional integral (PI) tienen dos ante-cedentes y dos consecuentes.

B. Las declaraciones Si-Entonces (If-then) se desarrollan como reglas de respaldo en caso de falla del sistema.

C. Un controlador lógico difuso se sintoniza ajustando los factores de escala.

D. Un controlador de lógica difusa no puede reemplazar un controlador proporcional-integral-derivativo (PID), a menos que el controlador difuso sea lineal.

Respuesta: La respuesta correcta es C, "Un controlador de lógica difusa se sintoniza ajustando los factores de escala". Un controlador PI trabaja para mantener una salida del proceso, denominada variable controlada (CV), en un punto de operación deseado punto de ajuste (SP), ajus-tando una entrada al proceso, conocida como la variable manipulada (MV). El error (E) es la diferencia entre la va-riable controlada y el punto de ajuste. El CV, SP y E en un algoritmo de control PI se convierten a un porcentaje de la escala de medición, y el MV es el porcentaje de la escala de lo que se manipule, que podría ser una válvula de control, un variador de velocidad o al-gún otro. En un algoritmo de lógica difusa, estas variables se con-vierten en un valor fraccionario de -1 a +1, según los fac-tores de escala que el usuario debe ingresar para cada variable. Un controlador PI se sintoniza ajustando la ga-nancia o la banda proporcional y los ajustes de tiempo integral. Un controlador lógico difuso se sintoniza ajustan-do los factores de escala. Referencia: Trevathan, Vernon L., A Guide to the Au-tomation Body of Knowledge, 2do Edition, ISA, 2006.


Ing. José Luis Salinas Vice Presidente Electo, Distrito 9, América Latina

Delegado ISA Sección Central México, [email protected]

RESUMEN: Desde hace ya múchas décadas, se han desarrollado instrú-mentos de deteccio n para la indústria de la manúfactúra, hoy en dí a los reqúe-rimientos de velocidad de deteccio n, taman o, particúlaridades especiales hacen necesario el desarrollo de núevas solúciones a úna indústria qúe crece dí a a dí a. La redúccio n en taman o y costos, crean núevos retos y oportúnidades para desarrollar prodúctos innovadores qúe cúmplan con el creciente reqúerimien-to indústrial. Los desarrollos de la electro nica hacen posible tener solúciones para todo tipo de reqúerimientos, como púdieran ser, altas velocidades de de-teccio n, qúe resistan altas temperatúras, qúe púedan detectar colores, qúe sean inmúnes a campos magne ticos, etc, son algúnos de los reqúerimientos a cúbrir. PALABRAS CLAVES: Sensor, Sensor de proximidad, sensores indúctivos, o pticos, últraso nicos, cara sensora, rango de sensado.

INTRODUCCIÓN

H oy en dí a no se concibe la aútomatizacio n sin el úso de sensores, e stos fúeron desarrollados en

la de cada de los 50’s. De estos podemos encontrar de di-ferentes fúnciones y tipos, todo en relacio n de la aplica-cio n y principio fí sico de operacio n.

Como todo inicio, se comienza por las definiciones, para lo cúal podemos encontrar las sigúientes:

Sensor de Medición: Instrúmento para “sensar” o detectar el estado del proceso/posicio n, el cúal con-vierte úna variable fí sica en úna sen al ele ctrica.

Sensor de Proximidad: Instrúmento para detectar objetos a distancia, sin contacto fí sico.

De estas dos definiciones se parte, el primero es ún instrúmento qúe esta en contacto con el proceso y como resúltado entrega como fúncio n de salida, úna sen al qúe nos indica qúe el proceso esta dentro de los para metros establecidos o no.

SENSOR DE MEDICIÓN

Como ejemplo de este tipo de instrúmentos, esta n los sensores de Flújo y Presio n, por mencionar solo dos, es-tos en aplicaciones de la Indústria de la Manúfactúra, son

ampliamente úsados en el monitoreo y control del aire, para acciones de manipúlacio n y control.

No solo el hecho de controlar el súministro de aire es importante, ya qúe el “ahorro de energía” júega ún papel de súma importancia, el cúal se logra monitoreando estos dos para metros. El cúidar el consúmo de aire en úna ma -qúina tanto en “gasto” como en presio n, nos lleva al úso eficiente de la energí a y por tanto ahorro econo mico.

SENSOR DE PROXIMIDAD

Para el caso de los sensores de proximidad, estos se púeden encontrar por sú principio de operacio n en los tipos ma s comú nmente úsados:

Sensores Inductivos; para detectar objetos meta licos.

Sensores Magnéticos; para detectar campos magne ti-cos (imanes).

Sensores Ópticos; para detectar cúalqúier objeto qúe púeda reflejar ú obstrúir el paso de ún haz de lúz.

Ultrasónicos; para detectar cúalqúier objeto qúe sea capaz de reflejar el sonido y

Capacitivos; los cúales detectan cúalqúier objeto, sea so lido o lí qúido.

Sensores Ópticos


Los cinco tipos de sensores, tie-nen el mismo diagrama fúncional a bloqúes, ver Figúra 1.

CARACTERÍSTICAS DE OPE-RACIÓN

Existen diferentes criterios para la seleccio n de ún sensor; sin embar-go se recomienda úsar la descripcio n de cada úno de los sensores por sú principio de operacio n (deteccio n), para sú correcta seleccio n, esto es, con ún sensor tipo o ptico se púede detectar ún objeto meta lico, sin em-bargo por definicio n de operacio n, los sensores indúctivos fúeron desa-rrollados para detectar objetos meta -licos, por lo qúe se recomienda el úso de este tipo de sensores cúando se trata de detectar objetos meta licos.

Adicional a esto, se debe conside-rar lo sigúiente como caracterí sticas de operacio n/úso para la correcta seleccio n del sensor.

Los sensores o pticos son súscep-tible a interferencias como: a. el lente esta súcio. b. el objeto a detectar es translúci-

do/trasparente. c. el objeto es claro ú oscúro. d. el objeto es opaco o brillante. e. se generan núbes de polvo o va-

por en el medio. f. existe interferencia por otro ge-

nerador de haces lúminosos. g. el a ngúlo de reflexio n de la lúz es

múy grande.

Los sensores últraso nicos son súsceptible a interferencias como: a. la antena o receptor esta n súcios

ú obstrúidos b. el objeto a detectar absorbe el

sonido (efecto esponja). c. existe presio n en el medio qúe

evite generar el sonido. d. existen núbes de polvo o vapor. e. el a ngúlo de reflexio n del sonido

es múy grande. f. se genera espúma. Los sensores capacitivos son súscep-tible a interferencias como: a. húmedad en el ambiente. b. el objeto a detectar tiene úna

constante diele ctrica múy alta. c. no se calibra bien el sensor. d. existen problemas de interferen-

cia tierra fí sica.

SENSORES INDUCTIVOS Para el caso de los sensores in-

dúctivos, ver Figúra 2, este tipo de sensor, es el qúe soporta las condi-ciones del proceso ma s agresivas y extremas, púeden estar cúbiertos de cúalqúier material excepto metal y continú an sú operacio n, esto es, el sensor púede estar cúbierto de acei-te, lodo, polvo, espúma, estar sújeto a presio n, púede operar súmergido en agúa, no depende sú operacio n si el objeto es claro ú oscúro, si es opaco o brillante y continúa sú operacio n, la ú nica condicio n es qúe no tenga en-frente de sú cara “sensora” ún objeto

meta lico adicional al qúe se pretende detectar para qúe no se “dispare”.

De aqúí podemos hacer la prime-ra conclúsio n, los sensores indúcti-vos son los instrúmentos con mejor inmúnidad al medio ambiente. Ope-ran en las condiciones ma s adversas del medio, inclúsive en algúnos casos con la debida proteccio n meca nica soportan ambientes corrosivos.

Los sensores indúctivos al igúal qúe cúalqúier otro sensor, cúentan con ún rango de deteccio n (sensado) definido, para los sensores indúcti-vos, el rango de sensado va en fún-cio n directa a sú taman o, mientras mayor sea el taman o (cara sensora-bobina interna) mayor sera sú rango de deteccio n. Sin embargo en el caso de los sensores indúctivos los rangos de deteccio n no son múy grandes, comprados con otros tipos de senso-res, como los últraso nicos ú o pticos, donde se púeden alcanzar como ran-gos algúnas decenas de metros como ma ximo rango.

Para el caso de los indúctivos los rangos van desde 0.7 mm hasta 100 mm como ma ximo. En principio los sensores indúctivos fúeron creados para detectar objetos meta licos “ferroso”, esta caracterí stica hace necesario la incorporacio n de con-cepto “factor de redúccio n”, este es por definicio n, la disminúcio n del rango de sensado por efectos del tipo de metal a detectar, mientras menos ferroso sea el objeto, el factor de re-dúccio n sera mayor, como podemos ver esto:

Sa = Sn x fr

donde: Sa = rango de sensado final “actúal” Sn = rango de sensado nominal fr = factor de redúccio n

Como ejemplos de factor de re-dúccio n ma s representativos pode-mos encontrar, ver Figúra 3.

Figura 1. Diagrama funcional a bloques del sensor de proximidad.

Figura 2. Sensores Inductivos



TIPO DE SEÑAL DE SALIDA Ahora, úna vez definida la aplicacio n, lo qúe continúa

es determinar el tipo de sen al de salida qúe vamos a úsar, esto depende de hacia do nde vamos a llevar esta, por lo general este tipo de sen ales se enví a a los sistemas de control (tradicionalmente PLC’s), aúnqúe estas púeden enviarse directamente a Relevadores o Sen ales Lúmino-sas, de aqúí la importancia de determinar la salida, esto es, no es lo mismo enviar la salida a ún PLC qúe consúme sú canal en promedio 7 mA qúe a ún relevador qúe púede consúmir sú bo-bina 10 o 20 Watts.

No solo es importante observar la energí a de salida del sensor (voltaje y corriente) sino tambie n el tipo de co-nexio n y esto va en fúncio n de la si-gúiente relacio n por tipo de sen al, ver Figúra 4.

Las diferencias ba sicas son:

Señales de 2 hilos, no cúentan con alimentación externa y se conectan en serie con la carga, ya sea de Alterna o Directa, invariablemente deben llevar úna carga, en caso contrario la probabilidad de dan o se da por ún hecho. El tipo de salida púede ser Normal Abierto (NO o NA) o Normal Cerrado (NC).

Señales de 3 hilos, 6 hilos para alimentación exter-na y 1 hilo para la sen al de salida, la alimentacio n se considera de 24 VDC, aúnqúe el rango tolerable de alimentacio n varí a desde únos 13 V hasta 60 V en pro-medio, esto datos varí an segú n el tipo y fabricante de sensor. En este caso la sen al de salida púede ser del tipo Soúrce (PNP) o Sink (NPN), esto es, cúando el sensor detecta en el caso del PNP la sen al qúe propor-ciona como salida es “activa”, esto es, entrega 24 VDC, en el caso del NPN la sen al qúe entrega es “pasiva”, esto es, entrega el COMUN de 24 VDC (o 0 VDC). En este caso no es necesario tener úna carga conectada a la salida, con los LED’s indicadores qúe trae el sensor se determina la operacio n del mismo. El tipo de salida

Normal Abierta o Cerrada, lo determina el modelo del sensor, solo úna salida e la vez.

Señales de 4 hilos, en este caso el sensor cúenta con la misma fúncionalidad de ún sensor de 3 hilos, solo qúe aqúí cúenta con úna sen al de salida adicio-nal, en este caso el sensor púede ser PNP o NPN y las salidas son, úna Normal Abierta y úna Normal Cerra-

da (se conoce en el mercado como Antivalente), Figú-ra 5.

FACTORES DE OPERACIÓN Se deben considerar algúnos factores en cúanto a la

parte ele ctrica para conclúir úna búena aplicacio n, estos son: Voltaje de operación: Voltaje reqúerido para la ope-

racio n del sensor.

Corriente de operación: Corriente consúmida por el sensor para sú operacio n.

Corriente en estado OFF: Corriente qúe flúye a tra-ve s de la carga cúando el sensor de proximidad esta en estado OFF.

Corriente sin carga: Corriente consúmida por el sensor.

Corriente de corto tiempo: La corriente qúe inclúye en ún tiempo corto en estado ON, sin dan ar al sensor (pico de corriente).

Voltaje de Drop ó caída de Voltaje: Caí da de voltaje del sensor, en estado ON.

CARACTERÍSTICAS GENERALES Los sensores esta ndar disponibles en el mercado, cú-

bre aproximadamente el 80% de las aplicaciones conven-cionales en el sector de la Manúfactúra, las caracterí sticas generales son:

Inductivos: con factor de redúcción 5 para todos los metales, inmúnes a campos magne ticos para aplicaciones en a reas de soldadúra, con cúerpo de “poliamida” para aplicaciones en la indústria del alimento y bebida, con cúerpo 100% de Acero Inoxidable para la indústria de alimentos y bebidas, así como para la indústria Metal-Meca nica. Con proteccio n IP 68 y sensores de rango in-crementado, con salidas PNP, NPN y Antivalentes.

Para aplicaciones especiales se púeden encontrar sen-sores indúctivos con Salida Analo gica ya sea en Voltaje o Corriente, ver Figúra 6.

Figura 3. Factor de reducción para sensor inductivo.

Figura 4. Relación por tipo de señal.

Figura 5. Señales de 4 hilos



Ópticos: del tipo Difúso (deteccio n directa), Reflex y Barrera, con salidas PNP o NPN y en la ver-sio n Antivalente, se cúentan con sen-sores de Lúz Polarizada para detec-cio n de objetos transparentes, del tipo Aúto-Colimacio n para cúando se reqúiere alta precisio n y qúe no ten-ga banda múerta el sensor o ptico, así mismo se cúenta con sensores de “súpresio n de fondo”, de color para detectar hasta 3 colores diferentes con salidas independientes, detecto-res de marcas. Así mismo se cúenta con Amplificadores para Fibras O pti-cas, en sús versiones Difúsas y Barre-ra. La versio n tipo horqúilla o barre-ra fija esta úsa ndose en forma ma s frecúente. Las versiones de sensores o pticos con salida analo gica para medicio n de distancias esta disponi-ble, en este caso, las distancias no son múy grandes, ver Figúra 7.

Magnéticos: para la detección de imanes permanentes, ún úso es la deteccio n de la posicio n de los Cilin-dros o pistones, ver Figúra 8.

Ultrasónicos: en este caso se útiliza la reflexio n del sonido genera-do por el sensor, se púeden encon-trar del tipo barrera (júego de emi-sor-receptor) o del tipo deteccio n directa, ver Figúra 9.

SENSORES PARA MONITO-REO DE AIRE

Para el caso de aplicaciones de control y monitoreo de aire, púnto de

súma importancia en la indústria de la manúfactúra, por el tema de aho-rro de energí a, se disponen en el mercado sensores para deteccio n y medicio n de:

Flujo: con salida tipo transistor PNP o NPN y analo gica (en voltaje o corriente), ara rangos de flújo qúe van desde 0.005 l/min hasta 5,000 l/min, en las versiones únidirecciona-les o bidireccionales. Para indicacio n de flújo en display o ciegos, se cúenta con úna versio n de display remoto, configúrables de fa cil comprensio n. Versiones con Display bicolor y gira-torio. Para monitoreo y control del consúmo de Aire o Flújo Instanta neo.

Presión: con rangos qúe van desde -1 a 0 bars hasta 100 bars, con salida tipo PNP o NPN y en algúnos casos combinaciones de estas con salidas del tipo Analo gico, ya sea en Voltaje o Corriente. Para monitoreo y control de Aire Comprimido o Nitro -geno. Se cúenta con ún sensor de presio n para todos los flúidos, con ún rango de hasta 100 bars. De fa cil con-figúracio n, en versiones ciegas o con display, este púede ser en ún caso del tipo múlticolor.

CONCLUSIONES El desarrollo de los instrúmentos

de deteccio n para la indústria de la manúfactúra ha demandado reqúeri-mientos de velocidad de deteccio n, taman o, particúlaridades especiales qúe hacen necesario el desarrollo de

núevas solúciones a úna indústria qúe crece dí a a dí a. La redúccio n en taman o y costos, han creado núevos retos y oportúnidades para desarro-llar prodúctos innovadores qúe cúm-plan con el creciente reqúerimiento indústrial.

Los desarrollos de la electro nica hacen posible tener solúciones para todo tipo de reqúerimientos, como púdieran ser, altas velocidades de deteccio n, qúe resistan altas tempe-ratúras, qúe púedan detectar colores, qúe sean inmúnes a campos magne -ticos, etc., siendo ciertos reqúeri-mientos a cúbrir.

REFERENCIAS [1] Gúí a de Sensores Sense, sensors and instrúments. [2] Paúl W. Chapman, Sensor Selec-tion Gúide: Optimizing Manúfactú-ring and Processes [3] Catalogo de Sensores Festo, 2009 [4] Catalogo de Sensores TURCK [5] Ima genes varias de internet.

ACERCA DEL AUTOR Ing. José Luis Sa-linas, Con más de 29 de an os de ex-periencia en el a rea de Ingenierí a, Servicio y Ventas, atendiendo a Pe-mex, CFE e inicia-

tiva Privada, en el a rea de Instrú-mentacio n y Control, enfocado a la Segúridad Intrí nseca, Fieldbús Foún-dation y comúnicacio n Wireless para la aútomatizacio n de procesos indús-triales. Acreditado por UL University en “Hazardoús Locations” y Certifica-do por Lee College como Certified Foúndation Fieldbús Specialist.

Es miembro del comite mexicano revisor de esta ndares IEC, Instrúctor oficial y Delegado de ISA Seccio n Central Me xico, así como Vice Presi-dent Elect ISA Disctric 9 (America Latina) Cúenta con experiencia en las A reas de Desarrollo de Ingenierí a, Comisionamiento, Púesta en Servi-cio, Capacitacio n, Instrúccio n, Ventas y Marketing. ■

Figura 6. Sensores Inductivos

Figura 7. Sensores Ópticos

Figura 8. Sensores Magnéticos

Figura 9. Sensores ultrasónicos



Williams Ramiro Villalba Castillo1, 1 Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Ecuador

[email protected]

RESUMEN: El presente trabajo múestra la capacidad de las redes neúronales artificiales para la extracción de las propiedades dina micas e identificacio n de ún modelo de úna únidad de bombeo de 600HP dentro de ún polidúcto de montan a de transporte de derivados de petro leo en Ecúador, con la cúal se espera realizar simúlaciones núme ricas previo al disen o de algú n controlador. Dentro de la amplia gama de redes neúronales artificiales, se aplico ún procedi-miento heúrí stico y en primera instancia, redes de tipo Feed-Forward no obteniendo el Mean Sqúare Error (MSE) de 1e-6 deseado y de esta manera se descarto este tipo de redes neúronales. Consigúientemente se aplico redes neúrona-les recúrsivas qúe se basan en serie de tiempo, las cúales son observaciones tomadas secúencialmente, donde se estima valores fútúros a partir de los valores presentes y pasados como es Nonlinear Aútoregressive Exogenoús-NARX cúyo MSE fúe de 9.5972e-07, validando el modelo mediante úna regresio n lineal y úna correlacio n de R=+0.99999; con este modelo se dispone de la dina mica del sistema previo al disen o de controladores. PALABRAS CLAVES: Nonlinear Aútoregressive exogenoús, Perfil altime trico, Polidúcto de montan a, Slúg-Flow, Presio n de operacio n, Mean Sqúare Error.

INTRODUCCIÓN

U no de los medios ma s econo micos de transporte de hidrocarbúros es a trave s de túberí a desde

las refinerí as hasta los púntos de distribúcio n en termina-les de despacho pasando por estaciones de rebombeo qúe se encarga de elevar presio n a fin de cúbrir el gra-diente hidra úlico; las únidades de bombeo, aportan ener-gí a para contrarrestar las pe rdidas por friccio n a lo largo de la trayectoria del polidúcto y controla los cambios de los para metros hidra úlicos del polidúcto de montan a de-bido a sú perfil altime trico, tipo de prodúcto, caracterí sti-cas meca nicas de la túberí a, condiciones clima ticas y em-paqúetamiento por baches de combústibles; donde el principal problema de control radica en mantener dentro de los lí mites permitidos la ma xima presio n de operacio n (MAOP), las presiones de súccio n-descarga de la bomba y, principalmente, eliminar el feno meno de Slúg-flow en el púnto ma s elevado del perfil altime trico a caúsa de úna baja presio n en este púnto de georreferenciacio n de la túberí a.

El presente trabajo se enfoca en encontrar ún modelo neúronal qúe represente la dina mica de la únidad de bombeo, con ún dúcto de aproximadamente Ø6in-50km

empaqúetando con gasolina de 60ºAPI a ún flújo prome-dio de 500-BPH; con este prelúdio la estrúctúra del traba-jo contempla la adqúisicio n de datos desde los aúto matas, procesamiento de datos y entrenamiento de redes neúro-nales Nonlinear Aútoregressive Exogenoús-NARX a fin de consegúir ún modelo black-box qúe represente la dina mi-ca de planta [1].

NONLINEAR AUTOREGRESSIVE EXOGENOUS Los artí cúlos [1], [2] y [3] explican qúe las redes neú-

ronales NARX son redes recúrsivas qúe se basan en serie de tiempo, las cúales son observaciones tomadas secúen-cialmente, donde se estima valores fútúros a partir de los valores presentes y pasados, cúyo sústento matema tico manifestado en la ecúacio n (1):

determina qúe los datos de salida presentes depende de los valores anteriores de salida y entrada; F es úna fún-cio n no-lineal, en tanto qúe, Yn y Un son los valores presen-tes de salida y entrada, respectivamente.


Los súbí ndices p/q son la canti-dad de salidas-entradas pasadas qúe se deben considerar para ca lcúlo del dato de salida de prediccio n; adicio-nalmente, la Figúra 1 contempla la estrúctúra de la red NARX donde la serie de tiempo entra por la izqúierda y va transforma ndose en vectores de taman o p/q al pasar por los retardos (Z-1); a estas memorias las denomi-nan tapped-delay-line (TDL) cúyo contenido alimenta la capa de entra-das de úna red perceptro n múlticapa; por sú parte.

La Figúra 2 manifiesta la propúes-ta en [1] cúyo procesamiento secúen-cia se lo efectú a en cinco pasos para identificacio n de ún modelo de planta basado en redes NARX.

DESCRIPCION DEL PROCESO

Un polidúcto contempla estacio-nes eqúipadas con únidades de bom-beo qúe incrementan presio n para compensar la pe rdida de energí a a caúsa de la friccio n del lí qúido en las paredes de la túberí a y úna estacio n redúctora de presio n de llegada.

El transporte de los prodúctos lo hacen dependiendo de la demanda programada mediante baches sepa-rados con ún prodúcto de diferente densidad API, a lo cúal se lo llama interfaz, cúya secúencia dependen de sú compatibilidad de densidad [4].

En relacio n a la Figúra 3, úna úni-dad de bombeo constan de ún varia-dor de frecúencia, ún motor de in-dúccio n y la bomba horizontal cen-trifúga múltietapas; donde los facto-res primordiales a controlar dentro de ún sistema de bombeo son las presiones de súccio n y descarga de la bomba; consecúentemente, la pre-sio n en púnto ma s elevado del perfil altime trico del dúcto; a fin, de miti-gar el feno meno de Slúg-Flow y la

cavitacio n de la túberí a; estas presio-nes esta n relacionadas con la veloci-dad de rotacio n de la únidad de bom-beo, cúyo magnitúd depende del sú-ministro de miliamperios qúe recibe

el variador de frecúencia (VFD) pro-veniente de aúto mata del BPCS (Sistema Ba sico de Control de Proce-sos); de esta manera se realiza el control y monitoreo manúal por par-te de ún operador de planta a trave s

de úna interfaz húmano ma qúina (HMI).

El objetivo de esta investigacio n se focaliza en representar la dina mica de la únidad de bombeo mediante ún modelo neúronal qúe facilite el dise-n o y simúlacio n de úna estrúctúra de control override neúrodifúso para monitorear y controlar las presiones de súccio n y descarga del sistema en mencio n.

ADQUISICIÓN DE DATOS La Figúra 3 representa la estrúc-

túra y flújo de datos del sistema cú-yas salidas en lazo abierto son las presio n de súccio n y1(k) y descarga y2(k) de la bomba y la entrada de excitacio n es la sen al de control “mA” u(k) qúe se súministra al varia-dor de frecúencia (VFD);.

Los datos adqúiridos se múestran en la Figúra 4, donde las presiones qúe inflúyen en el sistema se com-portan de manera inversa; es decir, a medida qúe se incrementa la veloci-dad de rotacio n de la únidad de bom-beo detallada en la Figúra 5, la pre-sio n de descarga aúmenta mientras qúe la presio n de súccio n disminúye o viceversa. En los primeros 100s de

la Figúra (5) se observa qúe la úni-dad de bombeo atraviesa de estado de reposo a velocidad de ralentí (40Hz) y posteriormente dentro del rango de 40-60Hz (14.4-20mA) el sistema pasa a operacio n normal de transporte de flúido; adicionalmente, en la Figúra (5) se manifiesta los es-calones de excitacio n a la entrada u(k), qúe se súministra al sistema con el objetivo de adqúirir los datos del comportamiento en lazo abierto de las presio n de súccio n y1(k) y descar-ga y2(k), cúyos pares de datos servi-ra n de patrones de entrenamiento súpervisado de la red neúronal re-cúrsiva NARX.

Figura 1. Modelo Nonlinear Autoregressive exogenous-NARX.

Figura 2. Pasos de identificación con NARX.

PLC / ACO04000 SALIDA- ANALOGICA

RANGO: 14.4 – 20mA

mA

HMI

40HZ – 60HZmodbus

PLANTA – G802

VFD-802 MOTOR BOMBAhz rpm

PS

PDrpm

rpm

PLC/ ACI03000ENTRADAS ANALOGICAS

PIT

PIT

psi

psi

PD

PS

4-20mA

4-20mA

Modbus- Valores de Presión de Succión

- Valores de Presión de Descarga

Figura 3. Diagrama de bloques de flujo de datos de la unidad de bombeo.



PROCESAMIENTO DE DATOS DE ENTRENA-MIENTO

Antes de proceder al entrenamiento de redes neúro-nales, fúe prioritario realizar ún pre-procesamiento de los datos; de tal manera, qúe al filtrarlos elimine rúidos y co-mo los rangos de los para metros hidra úlicos del sistema son diferentes, entonces fúe necesario normalizar las es-calas como lo detallan en [5] y [6] mediante las ecúaciones (2) y (3) y considerando la Tabla 1.

ENTRENAMIENTO DE PLANTA CON REDES NARX

Previo al entrenamiento se secciono los datos, cúyos porcentaje se distribúyo de la sigúiente manera: 70% como datos de entrenamiento, 15% datos de validacio n y 15% para datos de prúeba; posteriormente mediante ún procedimiento heúrí stico modificando para metros de entrenamiento como nú mero de e pocas, retrasos en la entrada, retrasos en los retornos, taman o de las capas ocúltas de la NARX y me todo de entrenamiento (Regulación Bayesiana), se llevó acabo el ensayo con las sen ales normalizadas u(k), y1(k), y2(k) donde la fúnción de costo “MSE (Mean Square Error)” se establecio como error tolerable a ún valor inferior o igúal a 1e-6 y cúyos valores de MSE alcanzados fúeron de 9.5972e-07 y 9.9098e-07 para la presio n de súccio n y descarga respec-tivamente, los cúales se manifiestan en la Figúra 6.

Por otra parte, otra metodologí a qúe se útilizo para validar el modelo neúronal fúe la regresio n lineal simple, qúe por medio del me todo de mí nimos cúadrados se ad-

qúiere el coeficiente de regresio n lineal (m) plasmado en la ecúacio n (4) y la constante de regresio n lineal (b) qúe detalla la ecúacio n (5), de tal manera qúe se forma la recta de ajúste de la ecúacio n (6); consecúentemente, el error esta ndar estimado Se qúe vislúmbra la ecúacio n (7) y el coeficiente de determinacio n Sy2 especificado en la ecúacio n (8) facilitan la extraccio n del coeficiente de co-rrelacio n R2 de la ecúacio n (9).

Qúe no es otra cosa qúe la magnitúd y direccio n de la relacio n entre la salida real de la planta y la salida del modelo entrenado con Narx; donde, la Figúra 7-(a) repre-senta la regresio n lineal del 70% de los datos de entrena-miento cúya comparacio n de datos normalizados de la presio n de descarga respecto a los datos qúe entrega la NARX representa la recta del eje ordenado Output = 1*Target + 5.2e-05 adicionalmente, la relación de los datos entre las dos variables es positiva-perfecta debido a qúe sú coeficiente de correlacio n R detalla úna magnitúd de 1 y direccio n positiva; de forma ana loga, la Figúra 7-(b) representa la regresio n lineal del 15% de los datos con correlacio n R = +0.99999; y finalmente, la Figúra 7-(c) interpreta la regresio n lineal del 100% de los datos cúya recta de ajúste Oútpút = 1*Target + 4.3e-05 entregan ún coeficiente de correlacio n R=1 qúe simboliza úna relacio n en direccio n positiva perfecta de las dos variables.

Coeficiente de regresión lineal:

Constante de regresión lineal:

Recta de ajuste por mínimos cuadrados:

Figura 4. Comportamiento de las presiones de la unidad de bombeo en relación a la señal de excitación de entrada tipo escalón en “mA”.

Figura 5. Excitación de la señal de entrada “mA”, velocidad de rotación “rpm” y la frecuencia en “Hz”.

Tabla 1. Mapeo de Rangos - Dominios real y normalizado.



Error estándar Estimado:

Coeficiente de determinación:

Coeficiente de correlación:

CONCLUSIONES Los resúltados del entrenamiento

de planta con redes neúronales per-ceptro n múlticapa simple o denomi-nadas feed-forward no cúbrieron el

objetivo deseado de la fúncio n de costo “Mean Sqúared Error (MSE)” de 1e-6, argúmento qúe descarto a este modelo de red neúronal; sin embargo, al efectúar úna modifica-cio n y ejecútar el entrenamiento con Nonlinear Aútoregressive Exogenoús Model – NARX cúyas salidas actúales dependen de los valores pasados de entrada-salida concatenada con las únidades de retardo TDL, permitie-ron alcanzar el MSE deseado, razo n qúe valida las propiedades dina mi-cas del proceso de bombeo.

Es sústancial afirmar qúe el en-trenamiento de úna red neúronal debe hacerse con datos normaliza-dos en lúgar de datos reales, ya qúe redúce el costo compútacional y el tiempo de entrenamiento.

REFERENCIAS [1] X.Song and H.Liú, “Nonlinear Sys-tem Identification Based on NARX Network,” no. 1, pp. 517–525, 2009. [2] S.Haykin, Neuronal Networks and Learning Machines, 7ra–Edic ed. 2009. [3] N. A. Z.Yúsúf and S.Sahlan, “Modeling of súbmerged membrane bioreactor filtration process úsing NARX-ANFIS model,” in 2011 10th Asian Control Conference: Emerging Control Techniques for a Sustainable World, ASCC 2015, 2015. [4] L.Arias Leoni and M.Zabala, “Ana lisis en estado estacionario y transitorio de las condiciones de operacio n del Polidúcto Qúito - Am-bato,” Escúela Polite cnica Nacional, 2006. [5] V.O Segúra, Control Neurodifuso Multivariable de una Turbina de Gas. Me xico: Editorial Acade mica Espan o-la, 2017. [6] J. Nin o, Control de procesos con redes neuronales artificiales. Bogotá: Editorial Acade mica Espan ola, 2010.

ACERCA DEL AUTOR Williams R. Villal-ba C. nació en Ecúador en 1976, se gradúo como Ingeniero en Man-tenimiento en la Escúela Súperior Polite cnica de

Chimborazo-ESPOCH en 2003; reci-bio el tí túlo de Magister en Gestio n de Proyectos en 2012 en la Escúela Súperior Polite cnica del Ejercito –ESPE y el titúlo de Magister en Siste-mas de Control y Aútomatizacio n Indústrial en 2017 por la Escúela Súperior Polite cnica de Chimborazo -ESPOCH ; con 13 an os de experien-cia dentro de las a reas de Instrúmen-tacio n, Aútomatizacio n y Control para la Empresa de Hidrocarbúros del Ecúador. Entre sús principales trabajos constan: el desarrollo de úna ma qúina clasificadora de rosas mediante visio n artificial y varios proyectos de ingenierí a dentro del campo de aútomatizacio n para el sector de transporte de derivados de petro leo. ■

Figura 6. Entrenamiento supervisado con redes NARX de una unidad de bombeo de 600HP perte-neciente a un ducto de transporte de derivados de petróleo.

Figura 7. Regresión lineal de entrenamiento con NARX.



XII Congreso Centroamericano de Automatización de Procesos y Mantenimiento,

EXPO AutomatISA 2018, El Salvador

E l XII Congreso Centroamericano de Aútomatiza-cio n de procesos y mantenimiento; EXPO Aúto-

matISA 2018, es úna iniciativa qúe búsca impúlsar la par-ticipacio n, de diferentes empresas referentes al ramo de aútomatizacio n, instrúmentacio n, mantenimiento indús-trial en El Salvador, con el objetivo de intercambiar expe-riencias qúe ayúden a mejorar procesos; dar a conocer las núevas tendencias en toda las a reas, por lo qúe se llevo acabo el evento los dí as 4, 5 y 6 de Júlio del 2018, en las instalaciones del Hotel Sheraton Presidente.

Iniciando el evento el mie rcoles 4 de júlio, con el a rea

de montaje a partir de las 07:00 am finalizando a la 02:00 pm; abriendo las púertas al pú blico a las 03:00 p.m., con la exposicio n de diecise is empresas participantes las cúa-les se detallan a continúacio n: Kaeser Compresores, E Tech Solútion, Grúpo Proyect, Elektro, Domonetio (KNX), Central de Rodamientos, Mecatronica, IDSA, Matik, ESIN-SA, Erde Aútomation, Grúpo Delpin, SETISA, Edúkado, Aútocontrol y SALNET. Así como, cinco institúciones edú-cativas qúe se detallan a continúacio n: Universidad Te c-nica Latinoamericana, Institúto Te cnico Ricaldone, Uni-versidad Don Bosco, Universidad Dr. Jose Matí as Delgado y Caribean Maritime University of Kingston, Jamaica.

En el marco de la Expo AútomatISA 2018 se realizo núestra qúinta competencia de Robo tica y cúarta compe-tencia de Aútomatizacio n expúestos en el salo n presiden-te #2 a las 08.00 a.m. con las diferentes prúebas qúe bús-can identificar los conocimientos te cnicos de cada estú-diante en las ramas de Aútomatizacio n y de Robo tica.

Los tres primeros lúgares en la competencia de Aúto-matizacio n fúeron: En primer lúgar la Universidad Don Bosco, en segúndo lúgar se úbico el Institúto Te cnico Ri-caldone, y en tercer lúgar el ITCA-FEPADE. En la compe-tencia de robo tica túvimos como ganador del primer lú-gar al Liceo Castilla, como segúndo lúgar la Universidad Don Bosco y el Institúto Te cnico Ricaldone cerrando el cúadro de honor.

El ú ltimo dí a del evento viernes 6 de Júlio se apertúra al pú blico el a rea de exhibicio n a partir de las 09:00 a.m., se desarrolla las Charlas Magistrales, con los temas: “Indústria 4.0 en procesos prodúctivos” y “Revolúcio n Indústrial 4.0 en sistemas indústriales en generacio n de aire comprimido” ambas charlas impartidas por el Ing. Wilian Crúz de Brasil y el Ing. Migúel Godoy de Gúatemala respectivamente; los cúales para los socios de ISA fúeron totalmente gratúitos; finalizando a las 12:30 pm.

El evento obtúvo la asistencia de ma s de 750 partici-pantes 472 personas de la indústria, 225 estúdiantes, 14 Institúciones edúcativas, 9 Institúciones Gúbernamenta-les. En el cúal, cada expositor mostro sús prodúctos o ser-vicios qúe prestan en el mercado. Entre los asistentes se obtúvo la presencia de estúdiantes, te cnicos e Ingenieros en las a reas de mantenimiento, proyectos, ingenierí a, aútomatizacio n e instrúmentacio n. Es así como se conta-bilizo a los asistentes de la “Expo AútomatISA 2018”.

En el marco de evento túvimos formaciones denomi-nadas como: “CCST Te cnico Certificado en Sistemas de Control Nivel 1” qúe se realizo los dí as 2, 3, 4 y 5 de Júlio, y el cúrso de “Certificacio n de Termografí a Infrarroja los dí as 2, 3, 4, 5 y 6 de Júlio en las cúales asistieron ingenie-ros y te cnicos de la indústria”. ■

Por Equipo Editorial

ISA Distrito 9, Latino América


EXPOTRONIC 2018, Sección Estudiantil ISA Instituto Tecnológico de Ciudad Madero

E l dí a 30 de Mayo de 2018 túvo lúgar la 3ra edi-cio n de EXPOTRONIC 2018, organizada por la

Seccio n Estúdiantil ISA del Institúto Tecnolo gico de Ciú-dad Madero en el Gran salo n T2, dentro de las instalacio-nes del Institúto Tecnolo gico de Ciúdad Madero del Esta-do de Tamaúlipas.

Al evento acúdieron directivos y jefes de carrera de la Institúcio n; así como, maestros, alúmnos de las diferentes carreras, aútoridades múnicipales y escúelas de nivel medio súperior.

Dúrante el evento de EXPOTRONIC se expúsieron ma s de 20 proyectos, sin dúda con ún gran desarrollo, desta-cando qúe todos estúvieron a la altúra de lo esperado. Entre los cúales se encúentran:

CanSat con sistema de lanzamiento hidropúlsado.

Elevador controlado por PLC.

Arranqúe de motor a distancia.

Sincronizacio n de sema foros para el paso de vehí cúlos de emergencia. El objetivo principal del evento se enfoco qúe los

alúmnos de la Institúcio n den a conocer todos los proyec-tos qúe desarrollaron dúrante el semestre. Con la finali-dad de búscar qúe los alúmnos púedan desarrollarse e interactúar en ún entorno distinto, es decir, qúe múes-tren sús capacidades al exponer sús mú ltiples proyectos a ún pú blico en general.

Agradecemos a cada persona qúe hizo posible la reali-zacio n de este gran evento, invita ndolos a estar alerta de núestras actividades en núestra pa gina de Facebook ISA Seccio n Estúdiantil ITCM donde daremos a conocer las fechas de pro ximos eventos. ■

Inauguración de EXPOTRONIC 2018

Algunos de los proyectos expuestos en el evento

E l pasado mes de Abril se llevo a cabo el Congreso Internacional de Mecatro nica, Aútomatizacio n y

Tecnologí a en la Ciúdad de Monterrey. Dúrante el evento, el Ing. Roberto Carrasco, miembro

Senior de ISA Seccio n Perú , túvo a sú cargo la conferen-cia: Niveles y Esta ndares de Aútomatizacio n y Control. En esta el Ing. Carrasco explica los niveles de aútomatizacio n de acúerdo a la Pira mide y explica el úso de los esta nda-res y sú participacio n en cada úno de los niveles de dicha pira mide.

Agradecemos al Ing. Carrasco por sú entúsiasta parti-

cipacio n en el evento, para enriqúecer el conocimiento de las fútúras generaciones.

Adicional a la peqúen a resen a, les proporcionamos úna semblanza del Ing. Carrasco:

Ingeniero en Electro nica por la Universidad Privada Antenor Orrego (UPAO) de Perú , ha trabajado en empre-sas lideres a nivel múndial en PLC’s y DCS’s, ha participa-do en tareas de Mantenimiento y prúebas (FAT y SAT) para solúciones en las indústrias de Oil&Gas, Minerí a, Agúa y Refinacio n.

Felicidades y Gracias! ■



Secciones Estudiantiles

https://www.facebook.com/ISASeccionEstudiantilITCM/

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A invitacio n del grúpo de Expresidentes de ISA Me xico, qúienes se reú nen perio dicamente a co-mer y a dialogar, el presidente actúal de ISA Me xico, M. en C. Armando Morales, se reúnio n con este grúpo el pasado 14 de Agosto del 2018 en el Restaúrante Astúriano, en la Ciúdad de Me xico. Donde se convivio amenamente, co-mentando temas y experiencias relacionados con ISA, externando sú apoyo a la actúal Mesa Directiva.

De izqúierda a derecha: Ing. Migúel Esqúivel Martí n, Presidente en 1986; Ing. Walter Rangel Urrea, Presidente en 1989; Ing. Mario Gútie rrez de la Medina, Presidente en 1990, Ing. Pedro Salazar Villa, Presidente en 1980, Ing. Alberto Cornejo Lizalde, Presidente en 1985 y el Ing. Ar-mando Morales Sa nchez, Presidente actúal 2017-2018. ■ Expresidentes ISA México Sección Central

Reunión Anual de Expresidentes de ISA México

Cena Sorpresa por Retiro de Ing. Ernesto Alcántara

E l martes 26 de júnio de 2018 se llevo a cabo la cena de despedida por júbilacio n del Ing. Ernesto

Alca ntara Ban os, Ejecútivo de Oil & Gas de la empresa Rockwell.

En el evento estúvieron presentes el Presidente de ISA-Me xico, el M. en C. Armando Morales Sa nchez, ing. Edúardo Mota, Vicepresidente de ISA-Me xico y ejecútivo de Oil & Gas de la empresa Rockwell, secretario y director del Comite Edúcativo Ing. Daniel Zamorano y los miem-bros del comite de Segúridad ISA Me xico- IMP, ing. E rick Martí nez , M. en I. Mario Pe rez Marí n, Dr. Samúel Moya del IMP y editor de la Revista Intech Me xico Aútomatiza-cio n, ing. Eva Viviana Sa nchez coordinadora de pública-ciones y de la empresa SENER, Lic. Enriqúe Pe rez Nava-rro, Coordinador de ISA-Me xico y los compan eros del trabajo del Ing. Alca ntara de la empresa Rockwell, los ingenieros, Rafael Torres y Oswaldo Crúz, el evento se realizo en el hotel Marriot de Santa Fe. ■

Instrumentación Básica de Procesos Industriales en la Compañía Flowgasket de Hermosillo, Sonora

D el 17 al 19 de Júlio del 2018 se impartio por par-te del Ing. Armando Morales Sa nchez el cúrso de

Instrúmentacio n Ba sica de Procesos Indústriales en las instalaciones de la Compan í a Flowgasket localizada en Hermosillo, Sonora y qúien disen a y constrúye Intercam-biadores de Calor. Los participantes fúeron: Karina Bele n Gaxiola Arvizú, Jorge Gonza lez Islas, Leonel Antonio Peiro Noriega, Mario Ramos Co rdova, Lúis Fernando Andrade de La Lama y David Israel Gúrrola Rivera.

¡Felicidades y esperamos qúe este cúrso sea de útilidad y como herramienta para sús pro ximos proyectos! ■

Programa de Capacitación


Cálculo y Selección de Bombas Centrífugas de Proceso

E l cúrso “Cálculo y Selección de Bombas Centrífu-gas de Proceso” se impartio los dí as 11 al 13 de

Júlio en las instalaciones de ISA-Me xico, en la ciúdad de Me xico, por el instrúctor Dr. Alfonso Cano A lvarez del IMP.

El cúrso túvo la participacio n de los ingenieros Carlos Ramos Pe rez, Elvis Migúel Amador Lopez y Efre n Joel Patraca Joachin de la empresa NUVOIL, tambie n el Ing. Jorge Alberto Arellano de la empresa ROCKWELL y el Ing. Ricardo Ponce Pe rez de la empresa EMERSON. Felicita-mos a todos los asistentes al cúrso por sú activa partici-

pacio n y comentarios qúe fortalecieron al cúrso. ■

Aplicación Industrial de Fielbus Foundation y Profibus P A

E l cúrso “Aplicacio n Indústrial de Fielbús Foúnda-tion y Profibús P A”, se impartio los dí as 08 al 10 de Agosto, en la ciúdad de Me xico por el Ing. Edgar Maya Pe rez del IPN y el Ing. Francisco Sandoval Leo n de la em-presa EMERSON, participaron los ingenieros Armando Barraga n Dí az, Alejandro Medina Palacios, Jorge Salazar y Josúe Vargas Araúz, todos de la empresa SCHNEIDER. Felicitamos a todos los asistentes al cúrso por sú activa

participacio n y comentarios qúe fortalecieron al cúrso. ■

Nuevos Técnicos Certificados en Sistemas de Control CCSTs

E l pasado 9 de júlio del 2018, el Ing. Christian Pérez Cruz, presento sú

examen para CCST nivel 1 en la Ciúdad de Me xico, resúltando aprobado. El Ing. Pe rez se ha laborado en diferentes com-pan í as como responsable del a rea de aútomatizacio n y control desempen ando diferentes actividades, como: púesta en servicio de sistemas de control DCS, ESD

y F&G, desarrollo y revisio n de ingenierí a, programacio n de los sistemas de control, desarrollo de prúebas y lo gi-cas de control, especificaciones te cnicas y compra de ins-trúmentacio n y sistemas de control. Actúalmente labora en Siemens.

Asimismo el 12 de Júlio del 2018 en Monterey N.L., el Ing. Felipe Montiel Pas-cual presento sú examen para CCST nivel 1, resúltando tambie n aprobado. El Ing. Montiel se desempen a como Instrú-mentista en el Area de Operacio n y Man-tenimiento de Transporte de Gas Natú-ral del Gasodúcto Energia Mayakan en la

empresa Engie Mex Consúltores SA de CV., la cúal es pro-veedora de servicios de Transporte y Distribúcio n de gas natúral, así como de Cogeneracio n de Energí a Ele ctrica.

Por ú ltimo, el Ing. Sergio Guevara Oso-rio, a partir del 31 de agosto del 2018 es núevo CCST nivel 1, el Ing. Guevara ingreso a la Compan í a Flowserve en el an o 2013 formando parte del eqúipo de proyectos de infraestrúctúra y llave en mano de los prodúctos de la compan í a, como centrales de lúbricacio n, tableros de control y sellos secos para compreso-

res; realizando ingenierí a ba sica, soporte te cnico en com-pras y asistencia te cnica a clientes en el a rea de instrú-mentacio n y control.

¡Enhorabuena y Felicidades a estos nuevos Técni-cos Certificados en Sistemas de Control¡

Los seguimos invitando a unirse a este selecto gru-po en México, asistiendo a nuestro curso Propedéuti-co para Técnicos en Sistemas de Control que imparte ISA México. ■

Programa de Capacitación


Safety Instrumented Systems: A Life-Cycle Approach

Paul Gruhn, PE, CFSE, and Simon Lucchini, CFSE, MIEAust, CPEng

L a Sociedad Internacional de Automatización (ISA) anuncio la nueva publicación del nue-vo libro relacionado al Ciclo de Vida de un Sistema Instrumentado de Seguridad.; se trata del libro escrito por Paul Gruhn y Simon Lucchini.

Ese libro explica todo el ciclo de seguridad de un SIS, bajo el estándar ISA84/IEC61511; con-tiene como es costumbre, el humor de Paul Gruhn representado en caricaturas.

Este libro está pensado para quienes desean involucrarse en el área de Seguridad Funcional y comprender que es un Sistema Instrumentado de Seguridad; desde su diseño hasta su des-instalación. Aborda los temas más controversiales como la selección de la tecnología, la se-lección de redundancia, las historias de vendedores; también contiene los temas más innova-

dores que han surgido como la Ciberseguridad y unos capítulos de gran ayuda con listas de verificación y casos de estudio. ■

Sensor Selection Guide: Optimizing Manufacturing and Processes Paul W. Chapman

E ste libro único ofrece un curso de autoaprendizaje que aborda todas las facetas de las aplicaciones de sensores, incluida una guía de aplicación de sensores. Esta guía

se puede utilizar para dirigir la selección más adecuada para ser utilizados en aplicaciones específicas. Lleno de ejemplos de las aplicaciones de diversas tecnologías de materiales, este libro también proporciona una gran cantidad de información, incluyendo perspectivas teóricas y prácticas. Este libro también incluye descripciones de sensores, tecnologías, fabri-cación, inteligencia artificial y más. ■

Alarm Management for Process Control: A Best-Practice Guide for Design, Implementation, and use of Industrial Alarm Systems

Douglas H. Rothenberg

E sta edición eleva la administración de alarmas de una colección fragmentada de procedimientos, métricas, experiencias, y prueba y error al nivel de una disciplina

tecnológica. Proporciona un tratamiento completo de las mejores prácticas en la gestión de alarmas. La tecnología y los enfoques que se encuentran aquí brindan la oportunidad de comprender completamente el qué, el por qué y el cómo de los sistemas de alarma exito-sos. Ninguna empresa industrial moderna, particularmente en áreas como los de procesos químicos, puede operar sin una infraestructura segura y confiable de alarmas y controles, ya que son parte integral de todos los sistemas de control y gestión de la producción.

Mejorar la gestión de alarmas es una forma efectiva de proporcionar a los operadores un soporte y una orientación de alto valor para gestionar con éxito las operaciones de las plantas industriales. Los lectores encontrarán:

Las recomendaciones y directrices se desarrollan a partir de conceptos fundamentales para proporcionar herramientas técnicas potentes y enfoques prácticos. ■

Reseña de Libros


CURSOS MENSUALES 2019 INSTRUCTORES FECHA PROGRAMADA

Introducción a las Comunicaciones Digitales, Aplicando Protoco-lo Modbus y Tecnología OPC en Redes de Control.

Staff ISA-México 13, 14 y 15 de Febrero 2019

Control de Calderas. Staff ISA-México 20,21 y 22 de Febrero 2019

Sistemas de Control Supervisorio y Adquisición de Datos SCADA. Staff ISA-México 27, 28, Febrero, 01 de Marzo 2019

Análisis, Diseño y Ejecución de Sistemas Instrumentados en Se-guridad. (SIS)

Staff ISA-México 6, 7 y 8 de Marzo 2019

Instrumentación Básica de Procesos Industriales Comité de Seguridad ISA

México 13, 14 y 15 de Marzo 2019

Taller de PLC’s y HMI SCADA: Estructura Básica, Programación, Instalación y Mantenimiento.

Staff ISA-México 27, 28 y 29 de Marzo 2019

Dimensionamiento, Selección y Especificación de Válvulas de Control.

Staff ISA-México 10, 11 y 12 de Abril 2019

Instrumentación Analítica. Staff ISA-México 24, 25 y 26 de Abril del 2019

Estimación de Incertidumbre en Laboratorios de Calibración de Instrumentos

Staff ISA-México. 15, 16 y 17 de Mayo 2019

Selección de SIL Objetivo y Cálculo del PFDavg. Comité de Seguridad ISA

México. 22,23 y 24 de Mayo 2019

Introducción a la Norma ISA-95 en la Industria de Control de Pro-cesos

Staff ISA-México 29, 30 y31 de Mayo del 2019

Medición de Flujo de Procesos Industriales. Staff ISA-México 5, 6 y 7 de Junio 2019

Control Avanzado y Optimización de Procesos Staff ISA-México 12, 13 y 14 de Junio 2019

Buses de Campo-Fieldbus Staff ISA-México 26, 27 y 28 de Junio 2019

Cálculo y Selección de Bombas Centrífugas de proceso Staff ISA-México 10, 11 y 12 Julio 2019

Automatización de Subestaciones Eléctricas Staff ISA-México 24, 25 y 26 de Julio 2019

Aplicación Industrial de Fieldbus Foundation y Profibus PA Staff ISA-México 7, 8 y 9 de Agosto 2019

Manejo y Gestión de Alarmas utilizando el Estándar ISA-18 Staff ISA-México 21, 22 y 23 de Agosto 2019

Economía y Finanzas en Proyectos de Administración y Control Staff ISA-México 4, 5 y 6 Septiembre 2019

Áreas Clasificadas y Métodos de Protección. Staff ISA-México 18, 19 y 20 Septiembre 2019

Estándares ISA Aplicadas a la Documentación de Proyectos de Instrumentación y Control.

Staff ISA-México 2, 3 y 4 de Octubre 2019

Robótica Industrial Staff ISA-México 9,10 y 11 de Octubre 2019

Instrumentación Básica de Procesos Industriales. Staff ISA-México 23, 24 y 25 de Octubre 2019

Administración de Proyectos de Instrumentación y Control de Procesos

Staff ISA-México 6, 7 y 8 de Noviembre 2019

CURSOS DE CERTIFICACIÓN Costo de Cursos Mensuales Costo de Cursos de Certificación

Curso Propedéutico para la Certificación de Técnico en Sistemas de Control Nivel 1 (CCST).

2, 3, 4 y 5 de abril del 2019

Socio ISA; $ 6,500.00 MX + IVA No Socio ISA $ 9,900.00 MX + IVA Costo de Membresía $60.00 USD

Curso CCST: $ 9,900.00 MX + IVA Curso EC50 y examen: Socio ISA: $ 3,300.00 USD + IVA No Socio ISA: $ 3,900.00 USD +IVA Curso EC56: $ 2,200.00 USD + IVA Examen de Certificación CCST:

$8,500.00 MX + IVA La segunda vuelta del examen tiene un

costo de 180.00 USD

Curso Sistemas Instrumentados de Seguridad. Diseño, Análisis y Justificación (EC50).

Incluye Examen para Certificación 27, 28, 29 y 30 de Agosto del 2019

Curso Diseño de Sistemas de Gas y Fuego Ba-sados en Rendimiento (EC56

27, 28, 29 y 30 de Agosto del 2019

Coordinador: Lic. Enrique Pérez [email protected] Tel: 5615 3322

Programa Anual de Capacitación


Octubre Diciembre 2018 - ISA México Sección...

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