Arquitecturas complejas en el elemento final (I)

Calcular la probabilidad de fallo (PFDavg) en una arquitectura compleja no suele ser sencillo, principalmente si no conocemos bien los conceptos. Veamos en este caso una arquitectura compleja en el elemento final.

Ejemplo: Lógica 4oo4 en el elemento final

Nos encontramos de vez en cuando Funciones Instrumentadas de Seguridad (SIF) en las que hay que cerrar varios flujos, y que además utilizan tipos de válvulas y/o actuadores diferentes.

¿Cómo calculamos la probabilidad de fallo del subsistema actuador?

4oo4 significa que para que la SIF actúe correctamente necesitamos que cierre los 4 flujos, es decir, debemos sumar las 4 probabilidades de fallo para obtener la PFDavg del elemento final. El problema es que la PFDavg total puede ser demasiado alta y no cumplir el SIL que necesitamos, aunque sí lo cumpla cada ramal de la 4oo4.

En la tabla siguiente vemos en el “Design 1” el resultado con SILcet:

FINAL ELEMENT	Design 1	Design 2
F.E. Architecture	4oo4 (1oo2/1oo2/1oo2/1oo1)	4oo4 (1oo2/1oo2/1oo2/1oo2)
Achieved SIL	SIL-1	SIL-2
PFDavg	2.10E-02	4.96E-03
RRF	48	202
MTTFS	14 years	13 years

En el “Design 2” modificamos la arquitectura del último ramal a 1oo2 y vemos que llegamos a SIL-2. Como vemos en la siguiente tabla la contribución a la probabilidad de fallo de la SIF, en el “Design 1”, es casi toda del último ramal del elemento final pues la arquitectura es 1oo1.

DESIGN 1 – FINAL ELEMENT	PFDavg	MTTFS (years)
LEG 1 (1oo2)	1.12E-03	64
LEG 2 (1oo2)	1.12E-03	64
LEG 3 (1oo2)	1.12E-03	64
LEG 4 (1oo1)	1.72E-02	125
TOTAL F.E.	2.05E-02	18.2
TOTAL SIF	2.10E-02	14.2