Normas de referencia NFPA85 (Calderas) BLRBAC (Calderas de Recuperación) Disponibilidad Normas IEC 61508 – IEC 61511 SIS Safety Instrumented System BMS Burner Management System MFT Master Fuel Trip WDT Watchdog Timer BCS Boiler Control System CCS Combustion Control System BLRB Black Liquor Recovery Boiler ESP Emergency Shutdown Procedure BLT Black Liquor Trip MTBF Mean Time Between Failures MTTF Mean Time To Repair PFD Probability of Failure on Demand SIL Safety Integrity Level HAZOP Hazard and Operability study H&RA Hazard and Risk Assesment LOPA Layer Of Protection Analysis ALARP As Low As Reasonably Practicable Causas de accidentes en calderas El quemador continúa quemando combustible aún después que el nivel de agua esté por debajo del mínimo para operación segura. Explosiones por combustible sin quemar. Error humano: Principal causa de incidentes Normas Prescriptivas Vs de Desempeño Prescriptivas Prescibren: materiales, procedimientos y métodos,.enfocando en las características constructivas Ej NFPA 85, NFPA 86 Basadas en desempeño Establecen objetivos y metas que deben alcanzarse Métodos y procedimientos para demostrar que El sistema cumple con las metas y objetivos Ej IEC61508 IEC61511 ISA 84 Fallas en Calderas Fallas en el arranque El quemador y el ventilador no arrancan Fallas en el encendido Ventilador y quemador arrancan pero no hay llama principal No hay ignición No hay llama piloto, pero si llama principal Hay llama de bajo fuego pro no de alto Falla la llama principal durante el arranque Falla la llama durante la operación Fallas en los materiales Por corrosión Por sobrecalentado Soldadura y construcción Implosion y explosión NFPA 85 Recomendaciones para prevenir explosión o implosión de calderas Tipos: Acuotubular, Humotubular, HRSG... Uno o más quemadores Uno o más combustibles: Gas, Fuel, polvos... Operación automática, supervisada o manual (no recomendada) Requisitos mínimos de seguridad y control Referencia, no para diseño Incluye piloto, quemadores y control de combustión NO incluye otros sistemas auxiliares (sobrecalentadores, etc.) Sistemas Considerados BMS (Burner Management System) Sistema de seguridad Incluye encendido, operación, paradas normales y de emergencia Un equipo dedicado por caldera BCS (Boiler Control System) Sistema de control regulatorio Incluye CCS (Combustion Control System) y otros lazos Puede usarse un único equipo para varias calderas BMS Filosofía: Estándar prescriptivo Reglas a cumplir Separación de los sistemas Seguridad separada de control Tolerante a fallas ”No single point failure will prevent a trip” la falla de un componente no debe impedir que se produzca un paro en condiciones riesgosas Uso de watchdog externo Consideración del factor humano Mantenimiento, documentación, entrenamiento Funciones Asegurar condiciones operativas seguras. Encendido, operación, cambio de combustible, apagado. Apagar rápidamente en condiciones inseguras. MFT (Corte Maestro de Combustible). Disparo si hay posibilidad de combustible sin quemar. Registrar causa de disparo. Asegurar barrido de gases. Luego de disparo. En condiciones iniciales “inseguras” Criterios de operación Los sistemas deben:. suministrar información al operador que le permita evaluar rápidamente la condición operativa.mostrar en forma continua las variables que le permitan evitar situaciones de riesgo. permitir el mantenimiento y prueba del sistema sin perder la seguridad general. Antes de entrar en operaciones se debe:. generar procedimientos operativos de arranque, parada, cambio de combustible, etc. entrenar a los operadores en los procedimientos. probar todos los modos operativos del sistema. No se debe ”puentear” señales o lógicas1 NFPA85 (1) Excepto durante pruebas de funcionamiento Requisitos del Sistema. Hardware confiable. Seguro ante falla. Tolerancia al ruido. Autodiagnósticos, feedback, mantenimiento y prueba en línea. Watchdog externo + Relé MFT, con pulsador directo. Señales de disparo sólo cableadas Performance adecuada. Software confiable y seguro. Restricción de acceso para modificaciones. Información para el operador (alarmas, tendencias) Secuencia. Permisos arranque. Barrido de gases. Habilitación encendido (reset MFT). Encendido piloto. Aire mínimo. Encendido quemador. Supervisión de llama. Regulación. Bloqueos de combustible (individual o general) Funciones. Asegurar combustión continua con llama estable. Mantener relación aire/combustible estable. Mantener siempre aire en exceso ante movimientos en los caudales de aire o combustible; asegurar esto aún si para algún ventilador. Considerar los poderes caloríficos de cada combustible. Asegurar mediciones correctas, compensando por presión, temperatura o densidad cuando sea necesario. Mínima información operativa (tendencias continuas):. caudal de vapor, agua, combustible y aire como porcentaje de carga máxima. nivel de domo. temperatura y presión de vapor. presión de hogar (si es aplicable) MFT. Corte total de combustible. Para asegurar que no quede combustible acumulado sin encender evitar riesgo de explosión. No se permite reencendido sin barrido. Causas:. falta de energía en el sistema. falta de llama.muy alta presión de vapor. muy bajo nivel de domo.muy alta presión de hogar. falta de aire de combustión. corte de un combustible cuando el otro no está en servicio. pulsadores de emergencia.. Debe registrar primera causa de disparo
