Los Sistemas Fire & Gas (F&G) con los Sistemas Instrumentados de Seguridad (SIS) son fundamentales en la prevención de riesgos en plantas industriales.
Los SIS ayudan a reducir los riesgos mediante medidas de seguridad preventivas y los sistemas F&G actúan como una capa adicional de protección.
En caso de que los SIS fallen, los sistemas F&G entran en acción para mitigar las consecuencias frente a fugas de gases tóxicos, gases explosivos, incendios o explosiones. El objetivo es minimizar los efectos en cadena y evitar posibles desastres.
Es fundamental realizar una integración estratégica y correcta implementación entre sistemas SIS y F&G para garantizar la seguridad en las instalaciones industriales con riesgos especiales como: Destilerías, Plantas compresoras de gas, Petroquímicas, Playas de Tanques de combustible, etc.
ZENSITEC realiza diseños de Ingeniería y venta de equipos para Sistemas de Detección de Fuego y Gas, con Centrales de detección, detectores, pulsadores de alarma y sirenas-balizas que son ampliamente reconocidos en las industrias Petroleras, Mineras y Generación de Energía.
Detalle de información:
Equipos que forman parte de un Sistema de Fuego y Gas:
Los Fire & Gas Systems están compuestos por:
a) Una o varias Centrales Fire & Gas y/o Paneles de detección y alarma, a los cuales se conectan:
b) Dispositivos de iniciación como pulsadores manuales de alarma, detectores de llama, detectores de humo, detectores de calor, detectores de gas y
c) Dispositivos de notificación como alarmas visuales (strobos o balizas) y audibles sirenas/horns.
Equipos que forman parte de un Sistema de Seguridad (SIS):
Los Sistemas Instrumentados de Seguridad (SIS) se componen de:
a) Sensores: de temperatura, de presión, de nivel, de flujo, etc.
b) Controladores lógicos programables (PLCs) que supervisan los sensores y toman decisiones basadas en la lógica de seguridad programada.
c) Válvulas y actuadores de cierre rápido y
d) Elementos finales de alarma (visuales y audibles).
Centrales de Detección y Equipos Fire & Gas
Los Sistemas de Detección Inteligentes se adaptan a proyectos de mediana y gran envergadura por su capacidad de crecimiento y modularidad. Una Central Inteligente de Alarma de Incendio puede poseer 1, 2 y hasta 27 loops y en cada loop pueden conectarse hasta 158 módulos direccionables más 158 detectores inteligentes.
Cada detector poseen un lugar físico en la instalación y posee una dirección lógica única y puede asociarse una leyenda particular para que aparezca en el display del panel de incendio inteligente frente a una activación. Esta leyenda es de enorme importancia ya que permite interpretar rápidamente qué dispositivo se ha activado y cuál es su ubicación.
El correcto uso de las leyendas permite controlar y gestionar gran cantidad de sectores de una planta combinando distintos periféricos como: detectores de humo, detectores térmicos, detectores de llama, detectores de gases, pulsadores, balizas, sirenas, detectores de flujo, comandar disparos de sistemas diluvio, activaciones de descarga de sistemas de supresión con gases.
También es posible ampliar las capacidades, distancias y robustez del sistema incorporando distintos paneles y conectándolos en red entre sí ya sea con cables de cobre o fibra óptica (alcanzando mayores distancias).
Es posible vincular la información de la red de Centrales de Incendio a través de un módulo Modbus-TCP o Modbus RTU (485) con el sistema de control de planta. De esta manera, el personal en Sala de Control dispondrá en sus pantallas la totalidad de la información y los históricos tanto de Procesos como del Sistema Fire & Gas, Red Contra Incendio de agua y espuma, sistemas de supresión con gases y Sala de Bombas. Toda la información que posee el Sistema de Detección Inteligente será enviado a Sistema de Control a través de protocolo MODBUS.
Sistemas de Detección de Fuego y Gas – Sistemas Fire & Gas:
Un Sistema de detección de gas y fuego alerta de manera oportuna la ocurrencia de un evento llama o fuga de gases permitiendo la rápida mitigación ya sea manual o automática.
Los Sistemas Instrumentados de Seguridad (Sistemas SIS) reducen el riesgo en una planta pero el Sistema Fire & Gas constituye la última capa de seguridad preventiva.
La función del Sistema de Fuego y Gas es minimizar las consecuencias cuando las acciones preventivas han fallado y evitar un efecto en cadena de mayor envergadura.
Los sistemas F&G están diseñados para detectar incendios y fugas de gases combustibles o tóxicos en áreas industriales. Cumplen con las normas como NFPA 72, NFPA 59A (el diseño, construcción y operación de plantas de GNL Gas Natural Licuado, enfocada en seguridad, protección contra incendios y manejo de riesgos) y NAG-501 (normativa Argentina que regula las instalaciones fijas para almacenamiento y manejo de GNL, incluyendo requisitos técnicos y de seguridad)
Funciones principales Sistema F&G
- Evaluación de señales de detección de fuego y gas.
- Activación de alarmas visuales y audibles.
- Inicio automático de sistemas de extinción.
- Interfaz con el SIS para acciones adicionales.
- Monitoreo del estado de los sistemas de extinción.
- Retroalimentación al control central.
Acciones ejecutivas típicas del Fire and Gas System:
- Activación de alarmas sonoras y visuales.
- Puesta en marcha de sistemas de diluvio o espuma fija.
- Extinción de incendios mediante sistemas automáticos.
- Desconexión de servicios eléctricos y utilidades.
- Parada de emergencia de procesos de hidrocarburos.
- Permiso para despresurización controlada.
El sistema incluye paneles de control con HMI, detectores de fuego y gas, balizas y sirenas. La interfaz HMI permite al operador monitorear y controlar todos los dispositivos y salidas del sistema. El FGS opera de forma independiente, proporcionando señales de E/S seguras al SIS y al sistema de control de procesos (BPCS).
Detección de Incendios – Detectores de Llama, humo y temperatura:
La detección temprana de incendios es crucial en instalaciones industriales y se utilizan detectores con tecnologías variadas y de forma complementaria según el riesgo y el entorno:
- Detectores de llama: Detectan incendios de forma óptica con mucha velocidad, tienen una cobertura amplia, además de ser los más costosos. Se sitúan en áreas con riesgo de fugas de hidrocarburos líquidos y gaseosos.
- Detectores de humo: Ideales para espacios cerrados, sensibles a pequeñas concentraciones de productos de combustión, no se utilizan en intemperie.
- Detectores de calor: Utilizados en áreas de alto riesgo donde otros métodos no son adecuados. Pueden ser de temperatura fija o de tasa de aumento (rate of rise).
Acciones al detectar fuego:
- Parada de emergencia de procesos de hidrocarburos.
- Permiso para despresurización controlada.
- Cierre de compuertas cortafuego y cambio a modo de recirculación en sistemas HVAC.
- Activación de sistemas de diluvio.
- Alerta al personal mediante alarmas.
Los detectores de llama triple IR (IR3) protegen del fuego mediante una rápida detección a unidades de proceso. Detectan con velocidad fuegos de hidrocarburos a grandes distancias . También existen detectores de llama multiespectro UV/2IR y también los tradicionales detectores de llama UV/IR.
Un detector de llama puede detectar fuegos de combustibles de hidrocarburos, que son los más habituales en la industria Oil&Gas, aunque también pueden detectar fuegos de hidrógeno que son invisibles al ojo humano (por ello tan peligrosos).
Para evitar falsas alarmas, se implementan configuraciones de votación entre detectores en una misma zona. El estado del sistema FGS se monitorea continuamente desde la sala de control, alertando sobre cualquier detección de fuego e informando sobre fallas en componentes o su cableado.
A continuación se indica una comparativa entre las tecnologías de detectores de llama:
| Detector | Tecnología | Ventajas | Desventajas | Uso |
| Detector de llama IR | Infrarrojos (IR) | Rápido | Afectado por la temperatura | Interiores |
| Detector de llama UV | Ultravioleta (UV) | Muy Rápido | Suelen dar falsas alarmas, afectados por fuentes UV y son cegados por humo espeso y vapores | Cabinas de pinturas e Interiores |
| Detector de llama UV/IR | UV/IR | Sensibilidad alta, menor porcentaje de falsas que UV y que IR, prueba automática | Tecnología superara, afectados por relación específica UV/IR procedente de estímulos falsos, afectados por humo espeso, coste moderado | Exteriores/Interiores |
| Detector de Llama triple IR | Infrarrojos IR3 | Rápido, mayor alcance, gran rechazo de falsas alarmas, prueba automática | Si bien supera al UV/IR en rechazo de falzas alarmas, pueden ocurrir detecciones indeseadas | Exteriores/Interiores |
Detectores de gases tóxicos:
El objetivo de un detector de gas tóxico es proteger a las personas alertándolas sobre el riesgo de fuga de gas, es más importante una alerta temprana de la presencia de gas, que la indicación precisa de la concentración. Los detectores de gases tóxicos salvan muchas vidas en las plantas de procesos y utilizan tecnologías electroquímicas, ópticas y de estado sólido. Los detectores de gases explosivos pueden ser puntuales o en los últimos años se han desarrollado tecnologías que permiten la detección de camino abierto open path de gases tóxicos, con un transmisor y un receptor distanciados.
Detectores de gases inflamables / explosivos:
Los detectores de gases explosivos alertan sobre la posible ocurrencia de una explosión por ello trabajan alertando a otros sistemas de seguridad y control de la planta, permitiendo cerrar válvulas, evacuar al personal y minimizar los posibles daños. Los detectores de gases explosivos utilizan tecnologías de celda catalítica, óptica por infrarrojos y hasta sensores de fugas de tipo acústicos. Los detectores de gases explosivos pueden ser puntuales o de camino abierto.
Actualmente se recomienda que la detección de gases no solo sea fija, sino también portátil. En muchas plantas de alto riesgo ya es un requisito indispensable entrar a las zonas de proceso con detectores portátiles capaces de monitorear los gases presentes en la atmósfera circundante, e incluso la concentración de oxígeno, todo en el mismo equipo.
Para la protección de áreas con riesgo de fugas de gases inflamables – explosivos se utilizan detectores de gas para alertar sobre posibles explosiones y se utilizan dos tipos principales:
a) Detectores de Camino Abierto (OPGD) IR (por infrarrojos): Ideales para áreas abiertas, ofrecen amplia cobertura con emisor y receptor separados hasta 120m.
b) Detectores puntuales IR (por infrarrojos): Complementan los OPGD IR en condiciones ambientales adversas.
Niveles de alarma detectores gases explosivos:
- Detectores puntuales IR:
- Nivel bajo: 20% del Límite Inferior de Inflamabilidad (LFL).
- Nivel alto: 40% LFL.
- Detectores OPGD IR:
- Nivel bajo: 0.5 LFL·m.
- Nivel alto: 2.0 LFL·m.
Acciones al detectar gas explosivo:
- Activación de alarmas y balizas.
- Inicio de sistemas de diluvio.
- Desconexión de servicios eléctricos.
- Cierre de compuertas cortafuego en sistemas HVAC.
- Parada de emergencia de procesos de hidrocarburos.
- Permiso para despresurización controlada.
En salas de baterías, se instalan detectores de gas catalíticos para prevenir acumulaciones de mezcla explosiva de hidrógeno H2 peligrosas durante la carga de las baterías. Al detectar niveles críticos, se desconectan los cargadores y se activan las alarmas y extractores.
Pulsadores Manuales de Alarma – Manual Alarm Call Points (MACP)
Los pulsadores manuales permiten al personal de planta activar alarmas en caso de incendio o emergencia. Los ,manual call points se distribuyen estratégicamente de forma visible a lo largo de las rutas de escape, con el objetivo de que el personal los encuentre durante su evacuación. Entonces deben estar visibles, fácilmente accesibles y espaciados no más de 100 mts entre ellos. Se debe instalar al menos un pulsador por zona de incendio, ubicados en salidas de áreas de proceso, a lo largo de rutas de escape y en estaciones de bomberos.
Tabla resumen de ubicación de dispositivos del Sistema Fire And Gas:
Las siguiente tabla muestra las pautas generales para la ubicación de dispositivos de detección de incendio y gas. Desde luego, las configuraciones deben ser evaluadas y revisadas y aprobadas por especialistas tanto en los casos generales como en casos particulares no contemplados en esta tabla.
| Dispositivo | Detecta | Altura de Instalación | Ubicación/Orientación | Alcance de Detección | Observaciones |
|---|---|---|---|---|---|
| Detector de Llama IR | Fuego (llamas) | 1,5 m a 3 m sobre cañerías o punto de fugas | Apuntando hacia el equipo o fuente de fuga con un ángulo de 10° a 20° | 30 m en estructuras; 45 m en áreas abiertas Ángulo de visión aprox. 90° horizontal, 75° vertical | Evitar obstrucciones |
| Detector de Camino abierto (Open Path Gas Detectors) | Gases inflamables/explosivos | Mínimo 0,1 m a 2 m sobre el nivel del suelo o punto de liberación (según densidad del gas) | – | Rango entre transmisor y receptor: 4,5 m a 120 m (sugenrencia, evitar distancias mayores a 70m) | Evitar obstrucciones |
| Detector de Gas Puntual | Gases tóxicos e inflamables | Más liviano que el aire: 0,5 m a 1 m sobre el punto de liberación Igual al aire: 0,5 m a 0,6 m alrededor del punto de liberación Más pesado que el aire: 0,5 m a 0,6 m sobre el suelo | Sellos de bombas, bridas, válvulas | Cobertura por rango | Livianos: hidrógeno (H₂), metano (CH₄) Pesados: CO, H₂S, propano (C₃H₈) , etileno (C₂H₄) |
| Detección de Frío | Fugas criogénicas | Cerca del suelo, a lo largo de puntos potenciales de derrames o trincheras | – | – | – |
| Pulsador Manual de Alarma | – | 1,0 m – 1,2 m del suelo | En rutas de escape o zonas de tránsito, accesibles y visibles | – | – |
| Sirena de Alarma | – | 2,5 m del suelo | – | 15 dB sobre el nivel ambiente promedio o 5 dB sobre el nivel sonoro máximo con duración mínima de 60 s, el mayor de ambos | – |
| Alarma Visual (Estroboscópica) | – | 2,5 m | – | – | Visible desde al menos 2 lados |
| Panel de Control de Alarma de Incendio | – | 0,8 m a 1,8 m desde el suelo | – | – | – |
Sistemas Fire&Gas y Sistemas de Parada de Planta de Emergencia ESD:
Una diferenia entre los Sistemas Parada de Planta de Emergencia -Emergency Shutdown (ESD)- y los Sistemas Fuego y Gas -Fire & Gas Systems- es que los primeros buscan un estado seguro desenergizando salidas de manera ordenada, mientras que los Sistemas Fire&Gas activan sus salidas para cumplir con el objetivo de mitigación, aviso de alarma y extinción.
Aplicaciones Típicas de los Sistemas Fire and Gas:
Plantas de Extracción y Procesamiento de Petróleo y Gas: Refinerías, yacimientos de gas y petróleo, plantas de tratamiento, terminales de despacho.
Industria Petroquímica: Unidades de producción, almacenamiento y transferencia de productos químicos inflamables y tóxicos.
Minería: Zonas de procesamiento, almacenamiento de combustibles, detección de gases tóxicos subterráneos.
Generación de Energía: Centrales térmicas, áreas de turbinas, almacenamiento de combustibles.
Soluciones Integrales de Detección Fire & Gas para la Industria Argentina
En ZENSITEC entendemos los desafíos de las operaciones industriales en Argentina en materia de seguridad, tanto en refinerías como plantas de gas. Por ello, proveemos equipos y servicios asociados (ingeniería, montaje y asistencia en campo). Nos adaptamos a los requerimientos de clientes finales y empresas contatistas proveyendo integralmente o parcialmente los siguientes puntos, según convenciencia del proecto:
- Ingeniería de Detalle y Diseño: Estudios de riesgos, análisis de cobertura de detectores (mapping) según NFPA 72, especificación de equipos adecuados para áreas clasificadas (clasificación de zonas según normativas locales e internacionales).
- Suministro de Equipos Certificados: contamos con detectores de llama de tecnologías IR3, UV/IR y multiespectro IR, detectores de gas tóxico (H2S, NH3, CO, CO2, etc.), detectores de gas combustible (metano, propano, etc.), paneles de control, sirenas, balizas y accesorios de los fabricantes líderes a nivel mundial, con certificaciones UL / FM / CSA / Atex / SIL. Trabajamos con fabricantes líderes para garantizar performance y confiabilidad.
- Instalación y Puesta en Marcha: Nuestro equipo técnico garantiza una instalación conforme a normativas, con testeos FAT, SAT, Puesta en marcha y curso de capacitación en operación y mantenimiento de los dispositivos y sistema.
- Servicios de Mantenimiento y Soporte Técnico en Campo: Ofrecemos programas de mantenimiento preventivo y correctivo adaptados a las necesidades de cada planta. Contamos con personal técnico capacitado, herramientas específicas (lámparas de testeo de detectores de llama, cilindros de gases patrones) y repuestos en Argentina.
ZENSITEC realiza diseños de Ingeniería y venta de equipos para Sistemas de Detección de Fuego y Gas, con Centrales de detección, detectores, pulsadores de alarma y sirenas-balizas que son ampliamente reconocidos en las industrias Petroleras, Mineras y Generación de Energía.
