Dia da Redução do Risco de Desastres: sistemas instrumentados de segurança na indústria

Em 13 de outubro, a Organização das Nações Unidas marca o Dia Internacional para a Redução do Risco de Desastres, criado para promover uma cultura de prevenção. Na indústria, prevenir desastres tem nome técnico e equipamentos próprios. Um dos mais importantes é o sistema instrumentado de segurança, projetado para levar um processo a um estado seguro quando todas as outras barreiras falham.

O que é um sistema instrumentado de segurança

O sistema instrumentado de segurança, conhecido pela sigla SIS (do inglês safety instrumented system), é um conjunto de sensores, um controlador lógico e elementos finais dedicados a uma única missão: detectar uma condição perigosa e agir para evitar o acidente.

Imagine um vaso de pressão em uma planta química. O sistema de controle normal mantém a pressão no valor desejado. Se a pressão subir além de um limite, por falha de controle ou de equipamento, o SIS entra em ação: transmissores de pressão independentes detectam a condição, o controlador de segurança executa a lógica e válvulas de bloqueio cortam a alimentação do vaso. A função executada, como "fechar a entrada quando a pressão ultrapassar o limite", é chamada de função instrumentada de segurança.

A regra de ouro é a independência. O SIS não deve depender do sistema de controle de processo: sensores, lógica e válvulas precisam ser separados, para que uma falha no controle não desative a proteção.

O nível de integridade de segurança (SIL)

Nem toda função de segurança precisa do mesmo rigor. Para medir quanto se pode confiar em cada uma, as normas internacionais de segurança funcional, como a IEC 61508 e, para a indústria de processo, a IEC 61511, usam o conceito de nível de integridade de segurança, o SIL.

São quatro níveis, de SIL 1 a SIL 4. Quanto maior o nível, menor a probabilidade de a função falhar quando for demandada:

• SIL 1: reduz o risco em pelo menos 10 vezes;
• SIL 2: reduz o risco em pelo menos 100 vezes;
• SIL 3: reduz o risco em pelo menos 1.000 vezes;
• SIL 4: reduz o risco em pelo menos 10.000 vezes, raramente usado na indústria de processo.

O SIL exigido sai de uma análise de riscos, que compara o risco do cenário sem proteção com o risco tolerável para a empresa e a sociedade. Alcançar o SIL depende da confiabilidade dos componentes, da arquitetura (por exemplo, dois transmissores votando), da cobertura de diagnóstico e, principalmente, da frequência dos testes de prova.

As camadas de proteção

O SIS não trabalha sozinho. A segurança de processos é pensada em camadas, e cada uma reduz a chance de o acidente acontecer ou limita suas consequências. Da mais interna para a mais externa, uma sequência típica é:

• projeto inerentemente seguro: menor inventário de produtos perigosos, materiais adequados, pressão de projeto com margem;
• sistema básico de controle de processo: mantém as variáveis dentro da faixa normal;
• alarmes e intervenção do operador: avisam desvios a tempo de uma ação humana;
• sistema instrumentado de segurança: age automaticamente quando o desvio se torna perigoso;
• dispositivos mecânicos de alívio: válvulas de segurança e discos de ruptura;
• contenção física: diques, bacias e barreiras;
• resposta a emergências: planos de evacuação, brigadas e comunicação com a comunidade.

A análise de camadas de proteção, conhecida como LOPA, avalia quantas barreiras independentes existem para cada cenário e se elas são suficientes.

O papel da manutenção e da instrumentação

Um SIS só protege se funcionar no momento da demanda, e esse momento pode chegar anos depois da instalação. Por isso a rotina de manutenção é parte do projeto de segurança.

Os testes de prova periódicos verificam se sensores, lógica e válvulas funcionam de ponta a ponta. Bypasses precisam ser controlados, registrados e retirados assim que a intervenção termina. Qualquer alteração em pontos de ajuste, lógica ou instrumentos deve passar por gestão de mudanças. E a substituição de um transmissor ou de uma válvula precisa respeitar as características usadas no cálculo do SIL.

Em uma data dedicada à prevenção, vale lembrar que muitos acidentes industriais graves tiveram em sua cadeia de causas uma proteção desativada, um alarme ignorado ou um teste que não foi feito.

Dúvidas frequentes