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METODOLOGÍA PARA LA INTEGRACIÓN DE
LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD DE
GAS & FUEGO Y DE SUPRESIÓN EN UNA
PLATAFORMA PETROLERA COSTA
 
 
 
T E S 
QUE PARA OBTENER EL T ITULO DE
INGENIERO MECÁNICO 
P R E S E N T 
FABIOLA ESCUTIA 
GABRIEL ORTIZ 
 
ASESOR: ING. JOSÉ LUIS ESTRADA GARCÍA
 
 
UNIVERSIDAD NACIONALUNIVERSIDAD NACIONALUNIVERSIDAD NACIONALUNIVERSIDAD NACIONAL
AUTÓNOMA DE MÉXICOAUTÓNOMA DE MÉXICOAUTÓNOMA DE MÉXICOAUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES
ARAGÓN 
METODOLOGÍA PARA LA INTEGRACIÓN DE 
LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD DE 
GAS & FUEGO Y DE SUPRESIÓN EN UNA 
PLATAFORMA PETROLERA COSTA-AFUERA 
I S 
NER EL T ITULO DE 
ELECTRICISTA 
 A N : 
VALDÉS 
NAZARIO 
ASESOR: ING. JOSÉ LUIS ESTRADA GARCÍA 
MÉXICO 2011 
UNIVERSIDAD NACIONALUNIVERSIDAD NACIONALUNIVERSIDAD NACIONALUNIVERSIDAD NACIONAL 
AUTÓNOMA DE MÉXICOAUTÓNOMA DE MÉXICOAUTÓNOMA DE MÉXICOAUTÓNOMA DE MÉXICO 
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES 
 
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respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
 
 
AGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOS 
A DIOS:A DIOS:A DIOS:A DIOS: 
Por haberme permitido conocerte 
Por acompañarme durante toda mi existencia 
Por regalarme todas y cada una de esas bendiciones en mi vida 
Y por permitirme luchar por lo tuyo BASPSA. 
A LA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO:A LA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO:A LA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO:A LA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO: 
Por haberme otorgado la posibilidad de formarme en ella y ser 
parte de ese orgullo azul y oro. 
A MI MADRE:A MI MADRE:A MI MADRE:A MI MADRE: 
Por haber entregado todo tu amor, tu fuerza, tu valor, tu apoyo, 
tu ser y ese mar de sentimientos que solo una gran mujer como 
tu siente y que llegaron a formar a esta tu 
hija…………GRACIAS MAMA, TE AMO. 
A MI PADRE:A MI PADRE:A MI PADRE:A MI PADRE: 
Porque ahora entiendo que me amas y que a tu manera 
siempre estuviste ahí………….. GRACIAS por los momentos 
que hemos compartido, TE QUIERO. 
FABIOLA ESCUTIA VALDESFABIOLA ESCUTIA VALDESFABIOLA ESCUTIA VALDESFABIOLA ESCUTIA VALDES 
 
 
A MIS HERMANAS:A MIS HERMANAS:A MIS HERMANAS:A MIS HERMANAS: 
Por todo su cariño, cuidados y mimos, porque cada una ha sido 
un ejemplo a seguir y superar, las admiro porque cada una ha 
tenido su batalla y han salido victoriosas………….UN BESO 
CON TODO MI CORAZÓN. 
A MI HERMOSA SOBRINA:A MI HERMOSA SOBRINA:A MI HERMOSA SOBRINA:A MI HERMOSA SOBRINA: 
Porque muchas veces has sido la fuerza y la luz que me 
impulsa a seguir adelante, TE ADORO. 
A TI WILLIAM:A TI WILLIAM:A TI WILLIAM:A TI WILLIAM: 
Por compartir todo conmigo, por ser mí apoyo en los momentos 
más difíciles y sujetarme para nunca caer, pero sobre todo por 
darme tu amor y el regalo más grande de mi vida…… 
NUESTRO HIJO, TE AMO. 
A TI GABRIEL:A TI GABRIEL:A TI GABRIEL:A TI GABRIEL: 
Por ser una de esas personas especiales que cruzan en nuestras 
vidas para dejar huella, aún gracias por darme la oportunidad 
de compartir contigo uno de mis sueños…………el titularme. 
 
 
 
 
 
FABIOLA ESCUTIA VALDESFABIOLA ESCUTIA VALDESFABIOLA ESCUTIA VALDESFABIOLA ESCUTIA VALDES 
 
 
Esta Tesis, es un esfuerzo en el cual, directa o indirectamente, participaron varias personas 
leyendo, opinando, corrigiendo, informando, dando ánimo y apoyando en todo momento. 
Al Ingeniero José Luis Estrada G. por aceptar ser nuestro Director de Tesis. 
Gracias también a mis compañeros, que me apoyaron y me permitieron entrar en su vida 
durante el periodo de la carrera por convivir dentro y fuera del salón de clase. 
A mis padres y hermanos por todo el apoyo brindado, a mis tíos y primos que siempre me han 
alentado a seguir adelante. 
Fabiola gracias por confiar en este proyecto, por ello ahora este sueño es una realidad. 
Agradezco también a la que es para la mí la definición de una gran amiga, Alma A. 
Sánchez Rojas. 
A mis maestros y maestras que me enseñaron y mostraron más allá de las ecuaciones, 
formulas, números y letras. 
 
 
 
 
 
GABRIEL ORTIZ NAZARIOGABRIEL ORTIZ NAZARIOGABRIEL ORTIZ NAZARIOGABRIEL ORTIZ NAZARIO 
 
 
Para mi hijo Leonardo por su felicidad y entusiasmo, porque le he aprendido el cómo se puede 
llegar a la meta de distintos modos. 
Quiero rendir finalmente un tributo muy especial, con todo mi cariño y profundo 
agradecimiento, para una excelente mujer, mi esposa Patricia quien ha tenido la confianza de 
creer en mí, por regalarme todo su amor, cariño y confianza. Ella ha sido mi guía y mi luz 
larga de todo este tiempo, gracias por apoyarme en todo momento, por obsequiarme grandes 
momentos y gracias también por nuestro próximo bebe. 
 
 
 
 
 
GABRIEL ORTIZ NAZARIOGABRIEL ORTIZ NAZARIOGABRIEL ORTIZ NAZARIOGABRIEL ORTIZ NAZARIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Una dedicatoria especial para el Ing. Raúl Barrón Vera, 
por su tiempo y el apoyo otorgado para la realización de este trabajo, 
gracias en donde quiera que se encuentre. 
 
 
FABIOLA ESCUTIA VALDES Y GABRIEL ORTIZ NAZFABIOLA ESCUTIA VALDES Y GABRIEL ORTIZ NAZFABIOLA ESCUTIA VALDES Y GABRIEL ORTIZ NAZFABIOLA ESCUTIA VALDES Y GABRIEL ORTIZ NAZARIOARIOARIOARIO 
 
 
ÍNDICE 
 
 ÍNDICE
 
 
ÍNDICE 
INTRODUCCIÓN ................................................................................. 1 
CAPÍTULO I ....................................................................................... 7 
 CONSTITUCIÓN DE LAS PLATAFORMAS MARINAS ............................. 8 
1.1. BÚSQUEDA Y LOCALIZACIÓN DE POZOS PETROLEROS ............................................ 8 
1.2. EXTRACCIÓN DEL PETRÓLEO ............................................................................... 9 
Método a percusión ................................................................................. 10 
Método a rotación ................................................................................... 10 
1.3. EXPLOTACIÓN MARINA DEL PETRÓLEO................................................................ 13 
1.4. CONSTITUCIÓN DE UNA PLATAFORMA COSTA-AFUERA ......................................... 14 
1.4.1. PLATAFORMA DE PERFORACIÓN ............................................................... 14 
1.4.2. PLATAFORMA DE PRODUCCIÓN ................................................................ 15 
1.4.3. PLATAFORMA DE ENLACE ......................................................................... 16 
1.4.4. PLATAFORMA DE COMPRESIÓN ................................................................ 16 
1.4.5. PLATAFORMA DE REBOMBEO .................................................................... 17 
1.4.6. PLATAFORMAS DE ALMACENAMIENTO ....................................................... 17 
1.4.7. PLATAFORMA HABITACIONAL ................................................................... 18 
1.5. PROCESOS DE PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS .............................................. 18 
CAPÍTULO II .................................................................................... 21 
 APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD .............................. 22 
 ÍNDICE
 
 
2.1. OBJETIVO DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD ...................................................... 22 
2.2. CAPAS DE SEGURIDAD EN LA PRODUCCIÓN ........................................................23 
2.3. SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD (SIS) ............................................ 25 
2.4. FUNCIÓN INSTRUMENTADA DE SEGURIDAD (SIF) ................................................ 26 
2.5. INTERRELACIÓN DE EVENTOS RIESGOSOS .......................................................... 26 
2.6. IGNICIÓN DE HIDROCARBUROS ......................................................................... 29 
2.7. MÉTODOS DE EXTINCIÓN PARA FUEGOS ............................................................. 29 
2.7.1. ELIMINACIÓN DEL COMBUSTIBLE ............................................................. 30 
2.7.2. SOFOCACIÓN ......................................................................................... 30 
2.7.3. ENFRIAMIENTO ...................................................................................... 31 
2.7.4. INHIBICIÓN ........................................................................................... 31 
2.8. CLASIFICACIÓN DE MATERIALES COMBUSTIBLES ................................................. 31 
2.9. FUENTES DE IGNICIÓN ..................................................................................... 33 
2.10. RANGO DE EXPLOSIVIDAD O INFLAMABILIDAD DE UN GAS COMBUSTIBLE .............. 36 
2.11. TEMPERATURAS DE IGNICIÓN ............................................................................ 37 
2.12. FUGA DE CRUDO .............................................................................................. 38 
2.13. FUGA DE GASES O VAPORES DE HIDROCARBUROS .............................................. 39 
2.14. FUGA O DERRAME DE HIDROCARBUROS LÍQUIDOS .............................................. 40 
2.15. TOXICIDAD ...................................................................................................... 41 
CAPÍTULO III .................................................................................. 43 
 DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS DE GAS & FUEGO Y 
SUPRESIÓN ..................................................................................... 44 
3.1. SISTEMAS DE GAS & FUEGO .............................................................................. 44 
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE GAS & FUEGO ........................................... 44 
ELEMENTOS DEL SISTEMA DE GAS & FUEGO .............................................. 44 
CONEXIÓN DEL SISTEMA DE GAS & FUEGO ............................................... 45 
 ÍNDICE
 
 
3.1.1. UNIDAD DE CONTROL ............................................................................. 46 
Fuente de alimentación eléctrica. .............................................................. 47 
Sistema de fuerza ininterrumpido (UPS). ................................................... 47 
Interface humano-máquina (IHM). ............................................................ 47 
Módulos de entrada/salida. ...................................................................... 49 
Interfaces para la comunicación. ............................................................... 50 
Terminal o unidad de programación. ......................................................... 51 
Programas de cómputo (software). ........................................................... 51 
Gabinetes. ............................................................................................. 51 
3.1.2. INSTRUMENTOS DE DETECCIÓN ............................................................... 52 
DETECTOR DE GAS COMBUSTIBLE ............................................................ 52 
Sensor catalítico ..................................................................................... 54 
Sensor infrarrojo .................................................................................... 56 
DETECTOR DE GAS TÓXICO (H2S)............................................................. 59 
Sensor de estado sólido ........................................................................... 60 
Sensor electroquímico ............................................................................. 61 
DETECTOR DE FUEGO ............................................................................. 63 
Detector de flama ultravioleta (UV) ........................................................... 64 
Detector de flama infrarrojo (IR) .............................................................. 66 
Detector de flama ultravioleta/infrarrojo (UV/IR) ........................................ 68 
3.1.3. ELEMENTOS FINALES DE ALARMA ............................................................. 69 
ALARMAS VISIBLES................................................................................. 70 
ALARMAS AUDIBLES ............................................................................... 70 
Alarmas con Mensajes Grabados ............................................................... 71 
Generador de Tonos y Mensajes ............................................................... 71 
ESTACIONES MANUALES ......................................................................... 72 
De Acción Sencilla ................................................................................... 72 
De Doble Acción ..................................................................................... 72 
3.2. SISTEMA DE SUPRESIÓN ................................................................................... 73 
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE SUPRESIÓN .............................................. 73 
ELEMENTOS DEL SISTEMA DE SUPRESIÓN ................................................. 73 
CONEXIÓN DE UN SISTEMA DE SUPRESIÓN ............................................... 74 
3.2.1. AGENTE EXTINTOR ................................................................................. 75 
Gases inertes ......................................................................................... 76 
Agentes limpios ...................................................................................... 76 
FM-200 (HEPTAFLUOROPROPANO) ............................................................ 77 
BIÓXIDO DE CARBONO............................................................................ 79 
 ÍNDICE
 
 
3.2.2. TABLERO DE CONTROL ............................................................................ 82 
Procesador de control central. .................................................................. 83 
Visor o display. ....................................................................................... 84 
Interfaces de comunicación. ..................................................................... 84 
Terminal o unidad de programación. ......................................................... 85 
Fuente de alimentación primaria del sistema. ............................................. 85 
Fuente secundaria de energía. .................................................................. 85 
Gabinetes. ............................................................................................. 85 
3.2.3. INSTRUMENTOS DE DETECCIÓN ............................................................... 86 
DETECTORES DE HUMO ........................................................................... 86 
Detector de humo de ionización ................................................................ 87 
Detectores de humo fotoeléctricos ............................................................ 88 
3.2.4. ELEMENTOS FINALES DE ALARMA ............................................................. 91 
ALARMAS VISIBLES................................................................................. 91 
ALARMAS AUDIBLES ............................................................................... 92 
Alarmas con Mensajes Grabados ............................................................... 93 
Generador de Tonos y Mensajes ............................................................... 93 
ALARMAS COMBINADAS ..........................................................................94 
ESTACION MANUAL ................................................................................. 95 
BOTON DE ABORTO ................................................................................ 95 
3.2.5. DISPOSITIVOS DE SUPRESIÓN ................................................................. 96 
3.3. TÉCNICAS DE APLICACIÓN ................................................................................ 99 
3.3.1. SISTEMAS DE INUNDACIÓN TOTAL ........................................................... 99 
3.3.2. SISTEMAS DE APLICACIÓN LOCAL ........................................................... 100 
CAPÍTULO IV ................................................................................. 103 
 METODOLOGÍA PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE LA 
INSTRUMENTACIÓN EN PROYECTOS PARA SISTEMAS DE 
GAS & FUEGO ................................................................................. 104 
4.1. CRITERIO PARA LA SELECCIÓN DE LOS INSTRUMENTOS DE UN SISTEMA 
DE GAS & FUEGO. ........................................................................................... 104 
4.1.1. DETECCIÓN DE LAS NECESIDADES .......................................................... 105 
4.1.2. CLASIFICACIÓN DE ÁREAS PELIGROSAS .................................................. 108 
 ÍNDICE
 
 
CONSIDERACIONES PARA LA CLASIFICACIÓN DE LAS ÁREAS. .................... 109 
CLASIFICACIÓN DE ÁREAS ..................................................................... 109 
Por Clase. ............................................................................................. 109 
Por División. .......................................................................................... 110 
Por Grupo. ............................................................................................ 111 
SELECCIÓN DE ÁREAS SEGÚN LA CLASIFICACIÓN. .................................... 112 
4.1.3. SELECCIÓN DE LOS DISPOSITIVOS DE DETECCIÓN ................................... 112 
4.1.4. SELECCIÓN DE LOS ELEMENTOS FINALES ................................................ 113 
4.1.5. CONSIDERACIONES PARA LA INSTALACIÓN, OPERACIÓN Y 
MANTENIMIENTO DE UN SISTEMA INSTRUMENTADO DE GAS & 
FUEGO. ................................................................................................ 115 
DETECTORES DE GAS ............................................................................. 117 
Instalación del Detector de Gas. .............................................................. 117 
Operación del Detector de Gas. ............................................................... 119 
Mantenimiento del Detector de Gas. ......................................................... 122 
DETECTORES DE FLAMA ......................................................................... 123 
Instalación de Detector de Flama ............................................................. 123 
Operación de los detectores de flama. ...................................................... 126 
Mantenimiento del detector de flama ........................................................ 127 
ALARMAS AUDIBLES Y VISIBLES.............................................................. 129 
Instalación de las alarmas audibles y visibles ............................................ 129 
Operación de las alarmas audibles y visibles ............................................. 129 
Mantenimiento de las alarmas audibles y visibles ....................................... 130 
ESTACIONES MANUALES ........................................................................ 131 
Instalación de las estaciones manuales ..................................................... 131 
Operación de la estación manual. ............................................................ 132 
Mantenimiento de la estación manual ....................................................... 134 
CONCLUSIONES ............................................................................. 135 
ANEXO A ............................................................................................ A 
COMPLEMENTOS PARA LA IMPLEMENTACION DE LOS 
SISTEMAS DE GAS & FUEGO ........................................................... A-1 
Planos de localización de instrumentos. .................................................... A-2 
Especificación. ....................................................................................... A-2 
 ÍNDICE
 
 
Hojas de datos de instrumentos. .............................................................. A-2 
Requisición. .......................................................................................... A-3 
Filosofía de operación. ............................................................................ A-3 
Matriz causa-efecto. ............................................................................... A-4 
Arquitectura. ......................................................................................... A-4 
Hoja de pruebas. ................................................................................... A-4 
Hojas de mantenimiento. ........................................................................ A-5 
 ANEXO B ............................................................................................ B 
COMPLEMENTOS PARA LA IMPLEMENTACION DE LOS 
SISTEMAS DE SUPRESIÓN .............................................................. B-1 
Componentes del sistema de detección, alarmas y sistemas de 
supresión en un cuarto de control. ........................................................... B-2 
Función del Tablero Inteligente de Control. ............................................... B-3 
Detectores de humo (DH). ...................................................................... B-4 
Disparo automático del Sistema de Supresión. .......................................... B-4 
Alarma primaria. .................................................................................... B-5 
Alarma secundaria. ................................................................................ B-5 
Alarmas visibles (AV). ............................................................................ B-6 
Alarmas audibles (AA). ........................................................................... B-6 
Generador de tonos/mensajes (GTM). ...................................................... B-7 
Alarma de predescarga (AA/V). ............................................................... B-7 
Botón de aborto (BA). ............................................................................ B-8 
Estación manual de prueba (EMP). ........................................................... B-8 
Estación manual de alarma (EM). ............................................................. B-8 
Estación manual de descarga (EMD). ........................................................ B-9 
Selector principal/reserva (HS). ............................................................... B-9 
Selector operación/mantenimiento (HX). ................................................ B-10 
Dispositivos indicadores del Sistema de Supresión (PSH, SDY Y 
SP). ................................................................................................... B-10 
 ANEXO C ............................................................................................ C 
GLOSARIO .......................................................................................... I 
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................VI 
 
 
 
INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
 
INTRODUCCIÓN 
 INTRODUCCIÓN
 
2 
INTRODUCCIÓN 
El ser humano desde sus primeros pasos en la tierra y a lo largo de la historia ha sido un 
buscador de formas de generación de esa energía necesaria y facilitadora de una vida más 
agradable. Gracias al uso y conocimiento de las formas de energía ha sido capaz de cubrir 
necesidades básicas como luz, calor, movimiento y fuerza. 
En la actualidad una de las principalesfuentes de energía utilizada por el hombre es la 
proveniente de los hidrocarburos. Para hacer uso de ellos es necesario que el petróleo sea 
tratado en procesos diversos y complicados. 
Pero, qué es el petróleo, es una sustancia aceitosa de color variable a la que por sus 
compuestos de hidrógeno y carbono, se le denomina hidrocarburo. Ese hidrocarburo puede 
estar en estado líquido o en estado gaseoso; en el primer caso es un aceite al que también 
se le llama crudo, en el segundo se le conoce como gas natural. 
Según la teoría más aceptada, el origen del petróleo y del gas natural es de tipo orgánico y 
sedimentario. Esa teoría se basa en que el petróleo es el resultado de un complejo proceso 
físico-químico en el interior de la tierra (dentro de formaciones sedimentarias hechas de 
arenas, arcillas, limo y otros), en el que debido a la gran presión y a las altas temperaturas, 
se produce la descomposición de enormes cantidades de materia orgánica que se convierten 
en aceite y gas. 
En un comienzo los mantos sedimentarios se depositaron en sentido horizontal, sin 
embargo, los movimientos que han sacudido a la corteza terrestre variaron su conformación 
 
 
y por consiguiente los sitios donde se
identifica hoy varios tipos de estructuras subterráneas (Figura 1
encontrar yacimientos de petróleo: anticlinales,
Figura 1. Estructuras subterráneas donde 
 
El rendimiento de cada yacimiento depende del espesor y la porosidad de los depósitos 
rocosos. Cuando se encuentra un yacimiento que produce petróle
llama gas asociado, pero también hay yacimientos 
llama gas libre. 
El crudo, en cambio, dependiendo del número de átomos de carbono y de la estructura de 
los hidrógenos que lo integren
determinan su comportamien
lineales de carbono asociadas a hidrógeno, constituyen las parafinas; cuando las cadenas 
son ramificadas se tienen las isoparafinas; al presentarse dobles uniones entre los átomos 
de carbono se forman las olefinas; las moléculas en las que se forman cic
los naftenos y cuando estos ciclos presentan dobles uniones alternas (anillo bencénico) se 
tiene la familia de los aromáticos.
los sitios donde se encuentra el petróleo. Es por esto que la geología 
identifica hoy varios tipos de estructuras subterráneas (Figura 1
encontrar yacimientos de petróleo: anticlinales, fallas, domos salinos, etc.
 
Figura 1. Estructuras subterráneas donde se pueden encontrar yacimientos.
El rendimiento de cada yacimiento depende del espesor y la porosidad de los depósitos 
rocosos. Cuando se encuentra un yacimiento que produce petróleo y gas, a ese gas se le 
ero también hay yacimientos que sólo tienen ga
dependiendo del número de átomos de carbono y de la estructura de 
los hidrógenos que lo integren, tiene diferentes propiedades que lo caracterizan y 
determinan su comportamiento como combustible, lubricante, cera o solvente. Las cadenas 
lineales de carbono asociadas a hidrógeno, constituyen las parafinas; cuando las cadenas 
son ramificadas se tienen las isoparafinas; al presentarse dobles uniones entre los átomos 
forman las olefinas; las moléculas en las que se forman cic
y cuando estos ciclos presentan dobles uniones alternas (anillo bencénico) se 
tiene la familia de los aromáticos. 
INTRODUCCIÓN
3 
encuentra el petróleo. Es por esto que la geología 
identifica hoy varios tipos de estructuras subterráneas (Figura 1.) donde se pueden 
fallas, domos salinos, etc. 
se pueden encontrar yacimientos. 
El rendimiento de cada yacimiento depende del espesor y la porosidad de los depósitos 
o y gas, a ese gas se le 
que sólo tienen gas, caso en el cual se le 
dependiendo del número de átomos de carbono y de la estructura de 
tiene diferentes propiedades que lo caracterizan y 
to como combustible, lubricante, cera o solvente. Las cadenas 
lineales de carbono asociadas a hidrógeno, constituyen las parafinas; cuando las cadenas 
son ramificadas se tienen las isoparafinas; al presentarse dobles uniones entre los átomos 
forman las olefinas; las moléculas en las que se forman ciclos de carbono son 
y cuando estos ciclos presentan dobles uniones alternas (anillo bencénico) se 
 INTRODUCCIÓN
 
4 
Las exploraciones petroleras iniciaron hace más de cien años en 1859, cuando las 
perforaciones se efectuaban cerca de filtraciones de petróleo, las cuales indicaban que el 
petróleo se encontraba bajo la superficie. Hoy en día, se utilizan técnicas sofisticadas, como 
mediciones sísmicas, de microorganismos e imágenes de satélite, sin olvidar que finalmente 
sólo la perforadora puede determinar si existe o no petróleo bajo la superficie. 
En México la exploración tiene sus inicios en 1900, con los norteamericanos Charles A. 
Candfield y Edward L. Doheny, éste último fue quien creó una empresa llamada "Mexican 
Petroleum of California", compañía que en 1901 obtuvo por primera vez petróleo en México. 
Desde entonces, la producción se dio a través de compañías extranjeras las cuales 
controlaban el 95 por ciento del negocio. La segunda década del siglo fue una época de febril 
actividad petrolera que tuvo una trayectoria ascendente hasta llegar, en 1921, a una 
producción de crudo de poco más de 193 millones de barriles, que colocaba a México como 
segundo productor mundial. 
Para el 18 de Marzo de 1938 el presidente Lázaro Cárdenas del Río decidió expropiar el 
petróleo y las diversas compañías se fundieron en una sola dirigida por el gobierno llamada 
Petróleos Mexicanos (PEMEX), a partir de entonces es la encargada de la explotación de los 
recursos energéticos, principalmente petróleo y gas natural, es además la compañía 
autorizada para administrar la exploración, explotación y ventas del petróleo. 
Cuando se habla de la explotación y producción de hidrocarburos se hace referencia a la 
extracción de los hidrocarburos del pozo, a la separación de éstos en sus distintas fases 
(gas, líquido y algunos sólidos en suspensión) y al envió de los productos a tierra para su 
almacenamiento y refinación. 
 INTRODUCCIÓN
 
5 
La mayoría de los procesos que se llevan a cabo en la etapa de explotación y producción de 
hidrocarburos son críticos, debido al tipo de variable manipulada y a la magnitud de la 
variable controlada que se maneja (alta presión de gas, alto flujo de crudo, temperatura alta 
de gas, etc.). 
Considerando el nivel de riesgo que conlleva el manejo de estos procesos no se puede pasar 
por alto la necesidad de instalación de Sistemas de Seguridad. Es por eso que el enfoque y 
aplicación del presente trabajo estará dirigido a la Metodología para la Integración de los 
Sistemas de Seguridad de Gas & Fuego y de Supresión en una Plataforma Petrolera Costa-
Afuera. 
En el primer capítulo de este trabajo se describirá la conformación de una plataforma costa-
afuera, el proceso de búsqueda de pozos petroleros y cómo se logra la extracción del 
petróleo de los diferentes yacimientos. Es decir, conoceremos de una manera general el 
funcionamiento del área dónde pretendemos situar el desarrollo de este tema. 
En el segundo capítulo, lograremos un entendimiento sobre la seguridad en este tipo de 
instalaciones petroleras; observando qué factores influyen para que cada uno de los 
procesos realizados en las plataformas, se conviertan en riesgos potenciales de incendios o 
explosiones y cómo pueden ser éstos minimizados o controlados por los Sistemas de 
Seguridad (específicamente Sistemas de Gas & Fuego y Sistemas de Supresión). 
En el tercer capítulo ahondaremos en estos dos sistemas, Sistemas de Gas & Fuego y 
Sistemas de Supresión, haciendo una descripción de cada uno de ellos y detallando la forma 
de operación cada uno de los componentes que los conforman. 
Posteriormente se analizará cómo debe darse la selección de los equipos que integran un 
Sistema de Gas & Fuego, dentro de las instalaciones de una plataforma petrolera costa-
 INTRODUCCIÓN
 
6 
afuera; los análisis y consideraciones que conviene tener,aún después de conocer los 
instrumentos que se han de utilizar. 
Aunque el alcance de este trabajo de tesis se basa particularmente en las etapas de 
selección y evaluación de la confiabilidad de la implementación de los Sistemas de 
Seguridad, cumpliendo, por supuesto, con los requerimientos establecidos por las normas 
nacionales e internacionales, se ven involucradas, tanto cuestiones relacionadas con las 
diferentes capas de seguridad como sistemas que interactúan con los Sistemas de Gas & 
Fuego y Sistemas de Supresión descritos, sin embargo, no se pretende profundizar en la 
explicación de ellos. 
Es por ello, que podemos decir que la ingeniería que se debe desarrollar para la 
implementación de estos sistemas, apenas comenzará a definirse con lo descrito en este 
trabajo, por lo que a manera de complemento se anexa, la información, de manera muy 
general, que comprendería el realizar un proyecto en esta área de trabajo llamada 
Seguridad Industrial. 
 
 
 
CCAPÍTULO I
 
APÍTULO I 
CAPÍTULO I CONSTITUCIÓN DE LAS PLATAFORMAS MARINAS
 
8 
 CONSTITUCIÓN DE LAS PLATAFORMAS MARINAS 
1.1. BÚSQUEDA Y LOCALIZACIÓN DE POZOS PETROLEROS 
La búsqueda intensiva y racional de nuevos yacimientos se ha convertido en una verdadera 
ciencia, actualmente el hallazgo de yacimientos petrolíferos no es obra librada al azar y 
obedece a una tarea científicamente organizada, que se planifica con mucha antelación y 
que ocupa instrumental de alta precisión y técnicos altamente capacitados. 
El conocimiento de la estructura del suelo es fundamental para la determinación de las 
posibilidades de existencia de los yacimientos. 
Actualmente se utilizan los siguientes métodos de exploración: 
• Exploración superficial. 
• Exploración profunda. 
Dentro de cada una de las exploraciones mencionadas se realizan diferentes estudios de los 
cuales se reúnen gran cantidad de datos que solamente proporcionan una posibilidad de la 
existencia del yacimiento, lo que autoriza a realizar la gran inversión de capital requerida 
para la perforación de un pozo. 
CAPÍTULO I CONSTITUCIÓN DE LAS PLATAFORMAS MARINAS
 
9 
Estos datos se concretan en la ejecución de planos estructurales que determinan la 
ubicación más favorable para la perforación y permiten el cálculo de las posibles reservas 
petrolíferas. 
1.2. EXTRACCIÓN DEL PETRÓLEO 
Se sabe que la formación del petróleo está asociada al desarrollo de rocas sedimentarias y 
que éstas se desarrollan en diferentes ambientes, es decir, que el petróleo no se haya 
solamente en terrenos secos, sino que también hay yacimientos en el fondo del mar. 
Una vez elegidas las áreas con mayores probabilidades, se realizan las perforaciones (Figura 
1.1.), que a veces llegan a profundidades considerables, por ejemplo, en la actualidad el 
record de perforación de un pozo es de 12.262 metros. 
 
Figura 1.1. Extracción del petróleo 
CAPÍTULO I CONSTITUCIÓN DE LAS PLATAFORMAS MARINAS
 
10 
Dos son los sistemas comunes de perforación: a percusión, que es el más antiguo y casi en 
desuso y a rotación que se utiliza en la mayoría de los casos. 
Método a percusión 
Se utiliza un trépano pesado unido a una barra maestra que aumenta su peso y que se 
sostiene con un cable de acero conectado a un balancín, el cual le imprime un movimiento 
alternativo de ascenso y descenso al ser accionado por un motor. Periódicamente se retira el 
trépano para extraer los materiales o detritos con una herramienta llamada cuchara (Figura 
1.2.). Por su lentitud, actualmente ha caído en desuso, empleándose únicamente para pozos 
poco profundos. 
 
Figura 1.2. Método a percusión 
 
Método a rotación 
Se agujera el subsuelo mediante un barreno unido a una tubería de perforación; se le 
conecta con una gran rueda chata o plataforma giratoria que se apoya sobre el piso de la 
torre perforadora (Figura 1.3.). 
CAPÍTULO I CONSTITUCIÓN DE LAS PLATAFORMAS MARINAS
 
11 
 
Figura 1.3. Método a rotación 
 
A medida que la tubería de perforación va penetrando el suelo se van acoplando nuevas 
secciones de tubería en el extremo superior y el barreno entra en las formaciones rocosas 
produciéndose calentamiento. Para evitar que esto suceda se inyecta constantemente lodo a 
presión. El lodo baja por la tubería de perforación y pasa a través del barreno, que es hueco 
y de acero muy resistente. Después de pasar el lodo por el centro hueco, vuelve a la 
superficie arrastrando con él virutas de rocas, las cuales sirven para rellenar las paredes del 
hueco que se va formando evitando vacíos. Una vez alcanzado el petróleo, el lodo sostiene 
la presión del gas y petróleo, lo cual ayuda a controlar el flujo. Finalmente se saca el 
barreno y la tubería de perforación. 
Cuando el tubo con el barreno va penetrando, se va revistiendo los lados de la perforación 
con una tubería de acero, llamada camisa. A medida que se va avanzando en la perforación, 
se van acoplando nuevos tramos de camisa uniendo los nuevos a los ya colocados. Una vez 
alcanzada la profundidad deseada se hace bajar a través de la camisa una tubería especial 
de alrededor de 6 cm de diámetro, hasta que llegue al fondo del pozo. Se sella el espacio 
entre la tubería y la camisa provocando que el paso del petróleo sea sólo a través de la 
tubería especial para llegar a la superficie. Válvulas especiales y medidores colocados en la 
parte superior de la tubería controlan el flujo, aunque generalmente, la presión natural es 
suficiente para hacer fluir un pozo recién perforado. 
CAPÍTULO I CONSTITUCIÓN DE LAS PLATAFORMAS MARINAS
 
12 
 
Figura 1.4. Presión del petróleo. 
 
Al momento de la perforación, la presión del gas que existe en el yacimiento hace que el 
crudo brote por sí solo (Figura 1.4.), pero cuando un pozo ha sido trabajado pierde la 
presión necesaria y el crudo deja de salir, entonces es necesario hacer otra perforación para 
inyectar agua y la presión del agua forma un flujo de presión que hace brotar el famoso “oro 
negro”. 
Otro método para aumentar la producción de los campos petrolíferos es la construcción y 
empleo de equipos de perforación sobre el mar (Figura 1.5.). Estos equipos de perforación 
se instalan, manejan y mantienen en una plataforma situada lejos de la costa a la cual se le 
llama plataforma costa-afuera. 
La plataforma puede ser flotante o descansar sobre pilotes anclados en el fondo marino y 
resiste a las olas, el viento y en las regiones árticas, los hielos; además son capaces de 
soportar todo el equipo necesario de perforación y producción para extraer petróleo y gas de 
las capas inferiores del subsuelo oceánico. 
CAPÍTULO I CONSTITUCIÓN DE LAS PLATAFORMAS MARINAS
 
13 
 
Figura 1.5. Perforación de pozos en aguas profundas. 
 
1.3. EXPLOTACIÓN MARINA DEL PETRÓLEO 
El proceso para la localización de un yacimiento marino no difiere al realizado para un 
yacimiento terrestre. Una vez localizado el yacimiento, se procede a su explotación. 
Los complejos marinos de producción de petróleo (Figura 1.6.) están constituidos de varias 
plataformas, en cada una de estas se llevan a cabo diferentes fases del proceso de 
producción de hidrocarburos. 
CAPÍTULO I CONSTITUCIÓN DE LAS PLATAFORMAS MARINAS
 
14 
 
Figura 1.6. Complejo marino. 
 
1.4. CONSTITUCIÓN DE UNA PLATAFORMA COSTA-AFUERA 
1.4.1. PLATAFORMA DE PERFORACIÓN 
Estas plataformas son construidas para colocar la tubería que va a perforar el pozo. Las 
plataformas de perforación llevan varios paquetes, uno es el de la torre de perforación, 
generalmente construida por cuatro marcos de estructuras metálicas. 
Otros paquetes son los motores para subir y bajar el equipo de perforación, los 
contenedores de combustible para accionar los motores, una bodega de herramientas 
necesarias para la perforación y contenedores de agua. 
Una vez terminada la perforación de todos los pozos planeados, se retiran los equipos de 
perforación de la plataforma y ésta ahoraservirá como protección a los diferentes pozos que 
se hayan excavado. 
CAPÍTULO I CONSTITUCIÓN DE LAS PLATAFORMAS MARINAS
 
15 
Estas plataformas comprenden los siguientes procesos: 
- Trampa de diablos. 
- Acondicionamiento de gas y manejo de condensados. 
- Pozos 
1.4.2. PLATAFORMA DE PRODUCCIÓN 
Una plataforma de producción o tratamiento es utilizada básicamente para la separación de 
mezcla de petróleo-gas, crudo y agua, los cuales se aíslan con el fin de poder distribuirlos 
para su comercialización o refinación (Figura 1.7.). 
 
Figura 1.7. Plataforma de producción. 
 
Los procesos de tratamiento de una plataforma de producción varían dependiendo de lo que 
se va a llevar a cabo con el gas natural obtenido y de la distribución del petróleo, la cual 
puede ser por medio de buques tanque o por medio de turbo bombas bombeándolo a la 
superficie terrestre para transportarlo a través de tuberías submarinas. 
Los procesos que comprenden estas plataformas son: 
CAPÍTULO I CONSTITUCIÓN DE LAS PLATAFORMAS MARINAS
 
16 
� Baterías de separación y rectificación. 
� Bombeo y medición de crudo. 
� Sistemas de gas combustible. 
� Drenajes atmosféricos y presurizados. 
� Sistemas de desfogue de alta y baja presión. 
� Compresión y secado de aire de plantas de instrumentos. 
� Distribución de diesel. 
1.4.3. PLATAFORMA DE ENLACE 
La plataforma de enlace sirve como medio de comunicación entre plataformas de perforación 
y plataformas de producción o tratamiento. Estas plataformas se utilizan para la recolección 
de la mezcla de petróleo proveniente de la plataforma de perforación para que se distribuya 
a las plataformas de producción y así el crudo sea tratado. 
Una vez separada la mezcla, ésta regresa el gas o crudo separado a la plataforma de enlace 
para que sea correctamente distribuido a tierra o a un punto de venta por medio de 
oleoductos submarinos que lo conducen a la costa. 
En las plataformas de enlace se tienen los siguientes sistemas: 
• Sistema de cabezales de producción y trampa de diablos. 
• Sistema e inyección de químicos. 
1.4.4. PLATAFORMA DE COMPRESIÓN 
Esta plataforma tiene la función de alojar el equipo necesario en la compresión de gas para 
que éste sea enviado a las plataformas de enlace y sea transportado. 
CAPÍTULO I CONSTITUCIÓN DE LAS PLATAFORMAS MARINAS
 
17 
Estas están constituidas por los siguientes procesos: 
- Rectificación y acondicionamiento de gas. 
- Sistema de deshidratación de gas. 
- Sistema de endulzamiento de gas. 
- Compresión y secado de aire de plantas e instrumentos. 
- Manejo de condensados. 
- Sistema de tratamiento de agua amarga y aceitosa. 
- Compresión de gas. 
- Sistema de aceite de calentamiento. 
- Sistema de desfogue de alta y baja presión. 
- Generación eléctrica. 
- Sistema de distribución de diesel. 
- Sistema de inyección de químicos. 
1.4.5. PLATAFORMA DE REBOMBEO 
Esta plataforma se encuentra instalada en puntos intermedios de las líneas de transporte de 
crudo. Su función es la de restablecer la presión necesaria del flujo a medida que la 
distancia recorrida aumenta para que se mantenga la presión y velocidad calculadas. 
1.4.6. PLATAFORMAS DE ALMACENAMIENTO 
Debido al volumen tan grande de combustible diesel, requerido para la alimentación de los 
motores de combustión interna utilizados en la explotación de yacimientos marinos, se 
construyen plataformas especiales para contenerlo. Normalmente se monta este tipo de 
plataformas anexas a las plataformas de rebombeo y están formadas por diferentes tanques 
de almacenamiento. 
 
CAPÍTULO I CONSTITUCIÓN DE LAS PLATAFORMAS MARINAS
 
18 
1.4.7. PLATAFORMA HABITACIONAL 
La plataforma está diseñada para que todo el personal que trabaje en las diferentes 
plataformas goce de todas las facilidades para satisfacer sus necesidades tanto de vivienda, 
fisiológicas y de recreación (Figura 1.8.). 
 
Figura 1.8. Plataforma habitacional. 
 
Pueden estar o no unidas al resto del complejo y cuando se encuentran separadas de éste es 
necesario un medio de transporte para el personal, que la mayoría de las veces puede ser 
una lancha o un helicóptero. 
1.5. PROCESOS DE PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS 
Los procesos realizados en las instalaciones de plataformas costa-afuera no son muy 
sofisticados en cuestión de infraestructura, ya que por falta de espacio en estas instalaciones 
se realiza un procesamiento “rudo” del crudo. 
CAPÍTULO I CONSTITUCIÓN DE LAS PLATAFORMAS MARINAS
 
19 
El proceso de producción petrolera involucra un sin número de actividades, la extracción de 
crudo del pozo, la separación de éste en sus distintas fases (gas, líquido y sólidos en 
suspensión), el envío de los productos a tierra para su almacenamiento y el procesamiento 
de estas fases en productos comerciales para disponer de ellos de una manera segura para 
el medio ambiente. 
Las diferentes especificaciones establecidas para el petróleo, definirán los procesos a que 
habrán de someterse los hidrocarburos para cumplir con los requerimientos de calidad para 
su manejo, exportación y posterior procesamiento. 
Dentro de una plataforma se realizan diferentes procesos y se requieren varios servicios 
dentro de los cuales se pueden mencionar: 
� Proceso de separación. 
� Proceso de rectificación. 
� Compresión. 
� Bombeo. 
� Servicios auxiliares. 
� Sistemas de acondicionamiento y distribución de gas combustible. 
� Sistema de desfogue. 
� Almacenamiento e inyección de agentes químicos. 
� Sistema de generación y distribución de aire de planta e instrumentos. 
� Sistema de drenajes abiertos y cerrados. 
� Combustible diesel. 
� Acondicionamiento y distribución de agua potable. 
� Acondicionamiento y distribución de agua de servicios. 
Los procesos industriales siempre están propensos a fallas que son ocasionadas por un mal 
control del mismo proceso, por mal funcionamiento de dispositivos, por desgastes en los 
equipos o por agentes externos ambientales entre otros factores. Estas fallas a su vez 
pueden favorecer el desenvolvimiento de eventos riesgosos que pueden poner en peligro al 
CAPÍTULO I CONSTITUCIÓN DE LAS PLATAFORMAS MARINAS
 
20 
personal, a las instalaciones y al medio ambiente y finalmente desembocar en catástrofes 
mayores. 
Los procesos que se llevan a cabo en la producción de hidrocarburos en las instalaciones 
petroleras costa-afuera también conocidas como plataformas marinas, no están exentos de 
sufrir estas consecuencias peligrosas y más aún ya que se manejan productos inflamables 
como es el crudo y gases hidrocarburos. 
Dada la complejidad de los procesos de producción, existen diversos tipos de fallas y cada 
una puede ocasionar diferentes situaciones de riesgo que tendrán que ser controladas. Es así 
como surge la necesidad de implantar sistemas automáticos de seguridad que detecten, 
notifiquen y mitiguen dichos eventos, además de realizar el mantenimiento preventivo y 
correctivo de los sistemas eléctricos de cada proceso. 
 
 
 
CAPÍTULO IICAPÍTULO II
 
CAPÍTULO II 
CAPÍTULO II 
 
 APLICACIÓN
2.1. OBJETIVO DE LOS SIST
El objetivo principal de un Sistema de S
personal operativo de la planta o instalación para prevenir lesiones humanas y pérdidas de 
vidas, así como evitar dañ
instalación, permitiendo la detección oportuna de riesgos inherentes a la separación de gas o 
extracción de crudo (Figura 2.1.)
oportunas de forma segura y confiable.
APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SE
OBJETIVO DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD 
bjetivo principal de un Sistema de Seguridad es proporcionar la protección adecuada al 
personal operativo de la planta o instalación para prevenir lesiones humanas y pérdidas de 
vidas, así como evitar daños a los equipos, al medio ambiente y áreas circunvecinas de la 
instalación, permitiendo la detección oportuna de riesgos inherentes a la separación de gas o 
(Figura 2.1.), esto mediante sistemasque permitan tomar decisiones 
de forma segura y confiable. 
 
Figura 2.1. Riesgos en instalaciones petroleras. 
APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
22 
SISTEMAS DE SEGURIDAD 
eguridad es proporcionar la protección adecuada al 
personal operativo de la planta o instalación para prevenir lesiones humanas y pérdidas de 
y áreas circunvecinas de la 
instalación, permitiendo la detección oportuna de riesgos inherentes a la separación de gas o 
, esto mediante sistemas que permitan tomar decisiones 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
23 
2.2. CAPAS DE SEGURIDAD EN LA PRODUCCIÓN 
Ninguna medida de seguridad individual puede reducir el riesgo y proteger una planta y a su 
personal contra daños o mitigar la propagación de estos si ocurre un incidente peligroso. Por 
esta razón, la seguridad se implementa en forma de capas protectoras, ya sea por medio de 
una secuencia de dispositivos mecánicos, controles de proceso, sistemas de parada o 
medidas de respuesta. Si llegara a fallar una capa de protección, las sucesivas capas estarán 
disponibles para llevar el proceso a un estado seguro. A medida que aumenta el número de 
capas de protección y su confiabilidad, también aumenta la seguridad del proceso. En la 
Figura 2.2. se muestra la sucesión de capas de seguridad en el orden de su activación: 
 
Figura 2.2. Capas de seguridad. 
 
La primera capa muestra la planta o el Proceso, la cual debe ser diseñada basándose en el 
uso de principios de seguridad inherentes, es decir, la protección que se le puede dar al 
proceso sin dispositivo de control. 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
24 
En la segunda capa se encuentra el Sistema de Control Básico de Proceso (BPCS), que 
brinda seguridad a través del diseño apropiado del control de proceso. Este sistema además 
incluye facilidades para permitir la transferencia del lazo de control automático a manual, 
debido a que esta integrado por controles básicos, alarmas y supervisión del operador. Bajo 
condiciones normales la operación de este sistema no llega a tener serios problemas. 
Las Alarmas y Operadores constituyen la tercera capa, las alarmas deben advertir al 
operador para que pueda intervenir y evitar que el proceso entre al estado de inseguridad 
en caso de que el sistema de control de proceso falle por cualquier razón. Las alarmas son 
clasificadas según la peligrosidad del evento detectado. 
La cuarta capa es cubierta por los Sistemas de Paro por Emergencia (ESD) o Sistemas 
Instrumentados de Seguridad, los cuales cuentan con sus propios dispositivos de entradas y 
salidas separados para marcar la independencia entre este y el Sistema de Control Básico de 
Proceso. La función del sistema es realizar acciones de parada cuando las capas previas no 
pueden resolver una emergencia. Este tipo de sistema requiere un alto nivel de desempeño 
y diagnóstico para detectar fallas internas que pueden no ser tan aparentes. 
La quinta capa llamada activa es donde se encuentran los Sistemas de Gas & Fuego y los 
Sistemas de Supresión. Estos sistemas, como se verá más adelante, se encargan de la 
detección de riesgos que pueden ser perjudiciales a la integridad de los operadores, de las 
instalaciones y de la producción, al presentarse la fuga de gases combustibles y gases 
tóxicos o en la presencia de fuego. Dichos sistemas pueden iniciar una acción de Paro Por 
Emergencia, alertar al personal de condiciones de incendio o intoxicación o en todo caso, 
provocar acciones de mitigación si algún evento riesgoso se presenta. 
La última o sexta capa de protección llamada pasiva es la Respuesta de Emergencia 
dentro de la cual se realizan los procedimientos de evacuación de la planta, los planes de 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
25 
contingencia o la respuesta de emergencia por la comunidad que se refiere a bomberos y 
otros servicios de emergencia. 
El diseño de las capas de protección o de seguridad debe ser valorado para asegurar que la 
probabilidad de fallas de causa común y fallas dependientes entre capas de protección, sea 
lo suficientemente bajo en comparación con el conjunto de los requerimientos de integridad 
de seguridad, es decir, que las capas de protección puedan reducir los riesgos que se 
presenten en el proceso en donde se están aplicando. 
Algunas consideraciones que se deben tomar en cuenta al aplicar las capas de protección 
son: 
• Independencia. 
• Confiabilidad. 
• Auditables 
• Diseño específico al riesgo. 
2.3. SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD (SIS) 
Debido a la relación que existe entre un Sistema Instrumentado de Seguridad y los Sistemas 
de Gas & Fuego, y Sistemas de Supresión se hace necesario explicar con mayor 
detenimiento en que consiste este tipo de sistema. 
El Sistema Instrumentado de Seguridad (SIS) desempeña un rol vital al proporcionar una 
capa protectora alrededor de los sistemas de proceso industriales, su propósito es el de 
llevar el proceso a un "estado seguro" cuando se han excedido valores de referencia 
predeterminados o cuando se han transgredido las condiciones de una operación segura. Un 
SIS se compone de funciones de seguridad con sensores, resolvedores lógicos y actuadores. 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
26 
Aunque un SIS no incrementa la eficiencia ni mejora el rendimiento del proceso, protege al 
personal de la planta, evitando mermas económicas debido a pérdidas de producción y 
protege al medio ambiente. 
2.4. FUNCIÓN INSTRUMENTADA DE SEGURIDAD (SIF) 
Cuando se tiene que cubrir más de un riesgo existente en la planta con un Sistema 
Instrumentado de Seguridad (SIS), la normatividad especifica que se manejen Funciones 
Instrumentadas de Seguridad (SIF). 
Una Función Instrumentada de Seguridad es un lazo de control que tiene el propósito de 
llevar al proceso a un estado seguro cuando se han presentado condiciones predeterminadas 
como peligrosas, es decir, los sensores, resolvedor lógico y elementos finales de un SIS 
actúan conjuntamente para detectar un peligro y llevar el proceso a un estado seguro. 
Cada SIS tiene una o más funciones de seguridad (SIFs) y cada una representa una medida 
de la reducción de riesgo indicada por su nivel de integridad de seguridad (SIL). El Nivel de 
Integridad de Seguridad es una forma de indicar la tasa de falla tolerable de una función de 
seguridad en particular. 
2.5. INTERRELACIÓN DE EVENTOS RIESGOSOS 
Las posibles consecuencias de situaciones peligrosas que se desarrollan en plataformas 
marinas se manifiestan en forma de cadenas, es decir, al presentarse un evento riesgoso 
siempre estará propenso de ocasionar otro evento de mayor peligro y que su vez, podrá 
propiciar daños y eventos de mucho mayor tamaño. 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
27 
Si a través de un buen diseño fuera posible romper cada una de las cadenas que llevan a 
situaciones peligrosas, entonces los riesgos podrían eliminarse. Desafortunadamente, incluso 
el mejor diseño sólo pude reducir la probabilidad de que una cadena ocurra y no puede 
asegurar que la cadena sea interrumpida. 
Al diseñar instalaciones de seguridad como los Sistemas de Gas & Fuego y de Supresión, es 
posible reducir el riesgo a un nivel razonable, esto se hace reduciendo la probabilidad de que 
ocurran esos eventos o condiciones y minimizando sus consecuencias. Sin embargo, hay 
otras cadenas que no pueden ser interrumpidas al detectarse disturbios del proceso. 
Lo principal para el diseño y operación de las instalaciones de seguridad es: 
- Minimizar la probabilidad de escapes incontrolables de hidrocarburos y otros 
materiales peligrosos. 
- Minimizar las ocasiones de ignición. 
- Prevenir la propagación del fuego y el daño al equipo. 
- Proveer protección al personal y señalización de vías de escape. 
La identificación formal y valoración de riesgos son necesarias para una aplicación adecuadade esos cuatro principios y junto con una buena ingeniería aplicada, un adecuado 
mantenimiento y la operación de las instalaciones, deben lograrse instalaciones seguras. En 
la Tabla 2.1. se observa la forma de aplicar esos principios para varias prácticas, sistemas o 
equipos. 
 
 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
28 
CARACTERÍSTICAS 
DE INSTALACIONES 
PROPÓSITOS DE SEGURIDAD PRIMARIOS 
Sistemas o equipos Prevención de escape 
de fluidos 
Prevención de 
ignición 
Prevención de 
propagación de fuego 
Escape de personal 
Análisis de riesgos y 
cálculo de riesgos 
♦ ♦ ♦ ♦ 
Protección a equipo ♦ 
Sistemas de seguridad 
superficiales 
♦ ♦ ♦ ♦ 
Sistemas de drenaje ♦ ♦ ♦ 
Procedimientos de 
operación 
♦ ♦ 
Sistemas de paro de 
emergencia 
♦ ♦ ♦ 
Sistemas de descarga ♦ 
Ventilación ♦ 
Aislamiento de 
superficie caliente 
♦ 
Sistemas de detección 
de gas 
 ♦ 
Separación de combustible 
y fuentes de ignición 
♦ ♦ 
Equipo de extinción ♦ ♦ 
Sistemas de detección 
de fuego 
♦ ♦ 
Equipo a prueba 
de fuego 
♦ ♦ 
Agua de inundación ♦ ♦ 
Barreras de viento ♦ ♦ 
Lucha contra incendio ♦ ♦ 
Barreras de Incendio ♦ ♦ 
Dispositivos de protección 
personal 
♦ ♦ 
Rutas de escape ♦ 
Mecanismos de escape ♦ ♦ 
Aéreas de reunión ♦ 
 
Tabla 2.1. Matriz de instalaciones de seguridad. 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
29 
Ahora bien, es necesario comprender la naturaleza por la cual se pueden originar los eventos 
peligrosos que se pretende controlar, esto al considerar y conocer las formas por las cuales 
se suscita un incendio o explosión, las propiedades de fuegos de hidrocarburos, así como los 
medios por los cuales se pueden extinguir. 
2.6. IGNICIÓN DE HIDROCARBUROS 
Un incendio o una explosión es probablemente el riesgo más grande que puede ser 
encontrado en una plataforma marítima y su prevención involucra un entendimiento de lo 
que es una combustión. 
 
Figura 2.3. Triángulo del fuego. 
2.7. MÉTODOS DE EXTINCIÓN PARA FUEGOS 
Para que un incendio se inicie o mantenga, hace falta la coexistencia de cuatro factores: 
Combustible, comburente, energía y reacción en cadena. Si se elimina uno de los factores o 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
30 
se disminuye su intensidad, el fuego se extinguirá. Según el factor que se pretenda eliminar 
o disminuir, el procedimiento o método de extinción recibe el nombre de: 
- Eliminación (combustible). 
- Sofocación (comburente) 
- Enfriamiento (energía). 
- Inhibición (radicales libres). 
2.7.1. ELIMINACIÓN DEL COMBUSTIBLE 
El fuego precisa para su mantenimiento de nuevo combustible que lo alimente. Si el 
combustible es eliminado de las proximidades de la zona de fuego, este se extingue al 
consumirse los combustibles en ignición. Esto puede conseguirse: 
- Directamente: Cortando el flujo a la zona de fuego de gases o líquidos, o bien, 
quitando sólidos o recipientes que contengan líquidos o gases en las proximidades de 
la zona de fuego. 
- Indirectamente: Refrigerando los combustibles alrededor de la zona de fuego. 
2.7.2. SOFOCACIÓN 
La combustión consume grandes cantidades de oxígeno; precisa por tanto de la afluencia de 
oxígeno fresco a la zona de fuego. Esto puede evitarse: 
- Por ruptura de contacto combustible-aire, recubriendo el combustible con un material 
no combustible (manta ignífuga, arena, espuma, polvo, tapa de sartén, etc.) 
- Dificultando el acceso de oxígeno fresco a la zona de fuego, cerrando puertas y 
ventanas. 
- Por disolución de la mezcla proyectando un gas inerte en suficiente cantidad, para 
que la concentración de oxígeno disminuya por debajo de la concentración mínima 
necesaria. Se consigue el mismo efecto, pero con menor efectividad, proyectando 
agua sobre el fuego, que al evaporarse disminuirá la concentración de oxígeno. 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
31 
2.7.3. ENFRIAMIENTO 
De la energía desprendida en la combustión, parte es disipada en el ambiente y parte 
inflama nuevos combustibles propagando el incendio. La eliminación de tal energía 
supondría la extinción del incendio. 
Esto puede conseguirse arrojando sobre el fuego sustancias que por descomposición o 
cambio de estado absorban energía. El agua o su mezcla con aditivos, es prácticamente el 
único agente capaz de enfriar notablemente los fuegos, sobre todo si se emplea pulverizada. 
2.7.4. INHIBICIÓN 
Las reacciones de combustión progresan a nivel atómico por un mecanismo de radicales 
libres. Si los radicales libres formados son neutralizados, antes de su reunificación en los 
productos de combustión, la reacción se detiene. 
Los halones son los agentes extintores cuya descomposición térmica provoca la inhibición 
química de la reacción en cadena. 
2.8. CLASIFICACIÓN DE MATERIALES COMBUSTIBLES 
Los combustibles son convenientemente agrupados según el tipo de fuego que crean en 
base a los materiales que se queman. Para facilitar el uso de agentes de extinción en 
diferentes tipos de fuego, la NFPA (National Fire Protection Association) ha dado la siguiente 
clasificación. 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
32 
Fuegos Clase A. Son fuegos de materiales combustibles ordinarios, como madera, ropa, 
papel, plástico, etc. (Figura 2.4.). Los ejemplos de tales materiales comúnmente 
encontrados en plataformas son los siguientes: 
a) Materiales y suministros de construcción: cubiertas de madera, estructuras, rampas, 
ciertos contenedores y cuerdas de fibra. 
b) Materiales y suministros de operación: artefactos de limpieza. 
c) Materiales de desperdicio: papel y trapos. 
 
Figura 2.4. Materiales que originan fuego clase A. 
 
Fuegos Clase B. Son fuegos en líquidos inflamables, gases y grasas (Figura 2.5.). Ejemplos 
de esos materiales encontrados en plataformas son: 
 Fluidos producidos: aceite y condensados, gases y vapores, residuos de 
hidrocarburos producidos y almacenados. 
 Materiales y suministro de construcción: pinturas y gases para soldadura. 
 Materiales y suministros de operación: fluidos de transferencia de calor, glicoles, 
fluidos hidráulicos, lubricantes y combustibles. 
 Misceláneos: Componentes de limpieza, aceites de cocina y grasas. 
 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
33 
 
Figura 2.5. Materiales que originan fuegos clase B. 
 
Fuegos Clase C. Son fuegos que envuelven equipo eléctrico energizado. En esta situación la 
no-conductividad eléctrica del agente de extinción es importante. Cuando el equipo eléctrico 
se desenergiza el fuego se convierte en clase A o clase B. 
Fuegos Clase D. Son fuegos de metales combustibles como el magnesio, el circonio, el 
sodio y el potasio. 
2.9. FUENTES DE IGNICIÓN 
Una ignición puede ocurrir cuando se produce suficiente calor para causar combustión. 
Dichas fuentes se pueden presentar en una plataforma de producción de hidrocarburos de la 
siguiente manera: 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
34 
Reacciones químicas. Las reacciones químicas producen calor que puede hacer ignición 
espontáneamente con sustancias inflamables. 
Arcos y chispas eléctricas. Una chispa eléctrica es una descarga de corriente a través de 
un espacio entre dos objetos cargados. A pesar de que la electricidad estática y las 
descargas eléctricas son formas de chispas eléctricas deben tratarse como formas separadas 
de fuentes de ignición para enfatizar su importancia. Las chispas eléctricas de la mayoría de 
las fuentes de alimentación producen ignición debido a que la intensidad de la chispa y la 
duración de ésta crean suficiente calor para la combustión. 
Un arco eléctrico ocurre cuando un circuito eléctrico que lleva corriente es interrumpido. La 
corriente eléctrica que fluye a través de un contacto tratará de mantener la conducción 
cuando el contacto se abra, ocasionando que la carga viaje en un espaciomás amplio que 
cuando es una chispa eléctrica convirtiéndose en un arco eléctrico. Por esta razón, la 
apertura de interruptores es una fuente de ignición más grande que la de su cierre. Las 
fuentes de chispas eléctricas y arcos pueden ser ocasionados por: 
� Motores eléctricos y generadores. 
� Interruptores, relevadores y otros componentes de circuitos eléctricos bajo 
condiciones normales de operación. 
� Cableado eléctrico y equipo defectuoso. 
� Soldadura de arco eléctrico. 
� Baterías de almacenamiento. 
� Máquinas de combustión interna. 
� Accesorios de iluminación. 
� Herramientas eléctricas. 
Descargas eléctricas. Las descargas eléctricas se producen cuando una nube tiene una 
carga opuesta a otra nube o a tierra. Las descargas pueden desarrollar muy altas 
temperaturas en cualquier material de alta resistencia y tienden a descargarse en puntos 
altos como antenas. 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
35 
Electricidad estática. Si dos objetos están en contacto físico y luego se separan, algunas 
veces almacenan carga eléctrica a través de la fricción o la inducción. Cargas eléctricas 
similares pueden ser generadas por un rápido flujo de gases o líquidos. Si los objetos no son 
aterrizados, pueden acumular suficiente carga para ocasionar una chispa. Las chispas de 
electricidad estática normalmente son de corta duración y no producen suficiente calor para 
hacer combustión en materiales como el papel, sin embargo, son capaces de provocar 
ignición de vapores y gases inflamables, siendo más común esta situación en atmósferas 
secas. Las chispas de electricidad estática pueden ser un problema en situaciones como: 
• Operaciones de abastecimiento de combustible. 
• Llenado de contenedores, tanques, recipientes presurizados. 
• Velocidades de salida de fluido altas. 
• Pruebas de extracción. 
• Limpieza a base de vapor. 
 
Figura 2.6. Fuentes de ignición. 
 
Fuego. Cuando se quema un combustible la energía es liberada en forma de calor, 
produciéndose en la mayoría de los casos luminosidad llamada fuego. Ejemplos donde se 
presenta fuego en plataforma son: 
- Llamarada de hidrocarburos. 
- Operación de equipo de quemadores. 
- Gas de soldadura y de cortado. 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
36 
- Operación de máquinas. 
- Personal fumando. 
Superficies calientes. Las superficies calientes pueden ser una fuente de ignición y se 
pueden presentar en los siguientes casos: 
� Escoria de soldadura. 
� Tuberías y equipo de proceso calientes. 
� Sistema de escape de máquinas. 
� Dispositivos eléctricos de altas temperaturas como accesorios de iluminación 
incandescente. 
Calor de compresión. Si una mezcla ininflamable es comprimida rápidamente, está se 
incendiará cuando el calor generado por la compresión sea suficiente para levantar la 
temperatura del vapor a su punto de ignición. La combustión como resultado del calor de 
compresión puede ocurrir cuando los vapores de hidrocarburos o gases sean mezclados con 
aire bajo las condiciones siguientes: 
• Purgado inapropiado de recipientes presurizados y otros equipos cuando se 
introducen hidrocarburos en ellos. 
• Fallas de sellado o de llenado que permite la entrada de aire para mezclarse con 
hidrocarburos. 
• Fallas en el sistema de lubricación en compresores de aire. 
• Admisión de aire en la succión de compresores de gases hidrocarburos. 
• Los factores que influyen en una combustión dada una fuente de ignición son 
temperatura y tiempo de exposición. 
2.10. RANGO DE EXPLOSIVIDAD O INFLAMABILIDAD DE UN GAS COMBUSTIBLE 
Un incendio o explosión puede ocurrir en un área donde existe un rango de concentración de 
gases o mezclas combustibles. 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
37 
Existe una cantidad de energía de ignición mínima (MIE, Minimum Ignition Energy) para 
cada combustible y representa la proporción ideal de combustible-aire, es decir, donde la 
mezcla es más fácil de hacer ignición. Por otro lado, hay una cantidad de energía por debajo 
del MIE en la que la ignición es imposible que suceda para cualquier concentración. 
Así, mientras la concentración del combustible tenga un límite inferior a la del MIE, se 
requerirá un nivel de energía más alto para causar la ignición, hasta llegar a un punto donde 
ésta no se produzca debido a la poca cantidad de gas combustible en el aire. A este punto se 
le conoce como límite de explosividad bajo (LEL, Lower Explosive Limit). 
De igual forma, cuando se incrementa la concentración de gas combustible, la energía 
requerida aumentará hasta llegar a otro punto donde tampoco se producirá ignición, debido 
a la poca cantidad de aire. Este valor es llamado límite de explosividad alto (UEL, Upper 
Explosive Limit). 
2.11. TEMPERATURAS DE IGNICIÓN 
Existen condiciones de temperatura en la que se lleva a cabo una ignición, estas son: 
Flashpoint. Existe una temperatura en todos los líquidos combustibles en la cual se 
desprenderá vapor. A esta temperatura se le llama flashpoint y es la temperatura más baja 
en la cual el vapor puede quemarse si las condiciones necesarias (oxígeno y fuente de 
ignición) se presentan. 
Algunas sustancias, como el metano, tienen un flashpoint bajo y son capaces de quemarse a 
cualquier temperatura. Otros, como el diesel o el keroseno, tienen un flashpoint por arriba 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
38 
de la temperatura ambiente, lo cual significa que no alcanzarán una concentración peligrosa 
a menos que haya alguna fuente de ignición en el área. 
Temperatura de autoignición. Es la temperatura de un gas a la cual el gas hará ignición 
sin necesidad de una fuente. 
2.12. FUGA DE CRUDO 
El crudo es un material altamente volátil, es una mezcla explosiva, la cual es más ligera que 
el agua y cuando se quema desprende dos veces más calor que el carbón. 
La fuga de gas del crudo en el área de pozo de una plataforma de exploración y producción 
representa quizás el evento más peligroso. El crudo del petróleo contiene grandes 
cantidades de gas metano con temperatura de autoignición de 540°C y límites de 
inflamabilidad bajo y alto de 5% y 15% respectivamente además de una densidad de vapor 
de 0.6, haciéndolo más ligero que el aire. 
 
Figura 2.7. Fuga de crudo y sus posibles consecuencias. 
 
Las fugas de crudo pueden causar tres tipos de incendio: 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
39 
• Incendio de alberca o en columna de una considerable fuga. 
• Incendio de corrimiento o tridimensional de descarga sobre la cubierta por un período 
prolongado. 
• Ignición de fuga de líquido o gas a alta presión. 
2.13. FUGA DE GASES O VAPORES DE HIDROCARBUROS 
Cuando ocurre la ignición de gases o vapores, normalmente se queman muy cerca del punto 
donde fueron liberados y por lo tanto, no tienden a esparcirse. Por otro lado, los vapores 
que no causaron ignición pueden recorrer distancias considerables y finalmente alcanzar una 
fuente de ignición. Un sistema de control del incendio que no detecte y detenga ese flujo de 
gas combustible puede ocasionar en evento riesgoso. 
Las fuentes principales de fugas de gas dentro de una plataforma pueden ser causadas por 
erosión/corrosión; por fallas en sistemas de tuberías debido a la vibración o daños 
mecánicos; por fugas en bridas, adaptadores, válvulas, etc.; o por liberación de presión de 
emergencia en válvulas de seguridad o de alivio. Es conveniente mencionar que un pozo 
dañado también se convierte en una fuente de fuga de gas. 
 
Figura 2.8. Fuga de gases o vapores de hidrocarburos. 
 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
40 
La velocidad y dirección de la fuga del gas, así como la cantidad del flujo, puede influir 
sustancialmente en la concentración inflamable, así que la velocidad del viento y su dirección 
deben ser tomadas en cuenta. Un viento con baja velocidad reduce la dispersióndel gas y 
extiende los límites aéreos sobre los cuales la combustión puede ocurrir. 
También los gases se deben analizar para determinar si son más ligeros o pesados que el 
aire en condiciones de operación, aunque a veces existen mezclas que combinan éstas 
propiedades. Para los escapes de gases que son más pesados que el aire, las condiciones de 
ignición son más probables debajo del punto de fuga, mientras que para los gases más 
ligeros las concentraciones de ignición se encuentran por arriba del punto de fuga. Otro 
punto a considerarse es que los gases pueden ocasionar deflagración o explosión que puede 
dañar a otros equipos. 
2.14. FUGA O DERRAME DE HIDROCARBUROS LÍQUIDOS 
Los incendios de derrames de petróleo son alimentados por la evaporación de la superficie 
del crudo. Cuando se provoca una ignición se desarrolla sobre la superficie del líquido y 
debido al calor producido se tiende a incrementar la velocidad de evaporación. Esta 
capacidad de ignición depende de la volatilidad del combustible líquido. Los aceites ligeros 
como la gasolina, hacen ignición con gran facilidad y difícilmente son extinguidos, ya que la 
superficie de vapor que se quema está despedida a temperaturas normales. Los aceites 
pesados difícilmente hacen combustión, pero una vez que la superficie está suficientemente 
caliente para producir vapor la ignición sucede, justo cuando hay mas aceite volátil. 
La fuga de líquidos inflamables a alta presión en válvulas, bridas, tuberías, etc., no se 
quemarán hasta que la mezcla de vapor-aire llegue a los límites de inflamabilidad. 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
41 
Estas fugas, por tratarse de líquidos pueden esparcirse rápidamente y ponerse en contacto 
con el personal e instalaciones, es así que dichos materiales deben ser canalizados lejos de 
áreas de seguridad evitando lo mas posible su contacto con fuentes de ignición. 
 
Figura 2.9. Fuga de hidrocarburos. 
 
2.15. TOXICIDAD 
Los vapores del petróleo son asfixiantes y si son inhalados con una suficiente concentración, 
podrían causar la muerte. Su toxicidad varía considerablemente debido a la gran variedad de 
componentes de sustancias presentes en el crudo y productos refinados, pero a excepción 
de ciertos componentes aromáticos, pueden ser considerados como similares al tener los 
mismos efectos perjudiciales. 
Cantidades comparativamente pequeñas causan síntomas de vértigo similares a cuando una 
persona consume bebidas alcohólicas; dolor de cabeza e irritación en los ojos. Esos efectos 
pueden ocurrir bajo distintos límites de concentración. 
En una plataforma petrolera, el principal gas tóxico que puede ser detectado es el ácido 
sulfhídrico (H2S), es incoloro y tiene un olor a huevo podrido y en bajas concentraciones es 
CAPÍTULO II APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
 
42 
detectable por ese característico olor, sin embargo, la exposición a altas concentraciones del 
gas, (mayores a 100 ppm) rápidamente paraliza el sentido del olfato. En la Tabla 2.2. se 
observan algunos de sus efectos. 
PARTES POR MILLÓN 
(PPM) 
EFECTOS TIEMPO 
10 Nivel de exposición máximo permisible 8 hrs. 
50 - 100 Irritación ligera en los ojos y vías respiratorias 1 hr. 
200 – 300 Irritación marcada n los ojos y vías respiratorias 1 hr. 
500 - 700 Inconsciencia, muerte ½ a 1 hr. 
Más de 1000 Muerte Minutos 
*Valores aproximados. 
*Cabe mencionar que una exposición más larga a bajas concentraciones tiene similares efectos a las de altas 
concentraciones. 
 
Tabla 2.2. Efectos producidos por el H2S. 
 
Debido a que muchos gases combustibles son tóxicos, es conveniente prevenir 
concentraciones para evitar la toxicidad en el personal y además que se alcance el LEL 
(Lower Explosion Limit), eliminando una posible fuente de ignición. 
 
 
 
CAPÍTULO ICAPÍTULO III
 
II 
CAPÍTULO III DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS DE GAS & FUEGO Y SUPRESIÓN
 
44 
 DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS DE GAS & FUEGO Y 
SUPRESIÓN 
3.1. SISTEMAS DE GAS & FUEGO 
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE GAS & FUEGO 
Los Sistemas de Gas & Fuego son Sistemas Instrumentados de Seguridad que tienen el 
objetivo de monitorear la presencia de fuego, gas tóxico y gas combustible. Al detectar la 
presencia de cualquiera de los fenómenos mencionados alarman al operador, con el fin de 
que la situación no desencadene riesgos mayores, causando daños al equipo, instalaciones, 
medio ambiente o ser humano. 
El Sistema de Gas & Fuego puede ser utilizado para activar automáticamente alarmas de 
emergencia, iniciar paros de emergencia, aislar fuentes de ignición, encender bombas, 
activar sistemas de ventilación y Sistemas de Supresión o extinguidores de fuego. 
ELEMENTOS DEL SISTEMA DE GAS & FUEGO 
Cuando se llega a presentar algún evento riesgoso, como lo es la fuga de gases 
combustibles y/o tóxicos, incendio, etc., la instrumentación forma parte importante para la 
actuación de un Sistema de Gas & Fuego. Un Sistema de Gas & Fuego está compuesto por 
sensores o detectores, controladores lógicos y elementos finales, como se observa en la 
Figura 3.1. 
CAPÍTULO III DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS DE GAS & FUEGO Y SUPRESIÓN
 
45 
 
Figura 3.1. Componentes de un Sistema de Gas & Fuego. 
 
Dentro de la instrumentación industrial para los Sistemas de Gas & Fuego existe una 
diversidad de dispositivos, los cuales pretenden detectar un determinado riesgo. Es por ello 
que los detectores se clasifican de acuerdo a la variable a detectar y al principio de 
operación. 
CONEXIÓN DEL SISTEMA DE GAS & FUEGO 
Un Sistema de Gas & Fuego, de acuerdo a la forma de conexión de los elementos que lo 
componen, se pueden designar como Sistema Punto a Punto. 
En un Sistema Punto a Punto cada uno de sus componentes externos (detectores, 
estaciones manuales, alarmas) está cableado uno a uno a la unidad de control Figura 3.2. 
Esta arquitectura reduce la probabilidad de falla del sistema en demanda y requiere 
características especiales en la unidad de control y demás componentes. Está diseñado para 
aplicaciones de alto nivel en áreas industriales abiertas, en donde no se tiene control sobre 
el medio ambiente. 
 
DETECTOR 
DE GAS 
COMBUSTIBLE 
 CATALITICO 
 
 INFRARROJO 
 
 
DETECTOR DE 
GAS TOXICO 
 ESTADO SOLIDO 
 ELECTROQUIMICO 
 
 
DETECTORES 
DE FUEGO 
 INFRARROJO 
 ULTRAVIOLETA 
 UV/IR 
 
INSTRUMENTOS 
 
CONTROLADOR 
 
ALARMAS 
 VISIBLES 
 AUDIBLES 
 
 
ESTACIONES 
MANUALES 
 FUEGO 
 PRUEBA 
 HOMBRE AL AGUA 
 ABANDONO 
 
ELEMENTOS 
CAPÍTULO III DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS DE GAS & FUEGO Y SUPRESIÓN
 
46 
 
Figura 3.2. Conexión punto a punto de los Sistemas de Gas & Fuego. 
 
3.1.1. UNIDAD DE CONTROL 
La unidad de Control o PLC del Sistema de Gas & Fuego, es un dispositivo electrónico que 
puede ser programado por el usuario y se utiliza para controlar, en tiempo real, secuencias 
en los procesos de detección de Gas & Fuego, ahorrando costos en mantenimiento y 
aumentando la confiabilidad de los equipos que conforman dicho sistema. 
De forma general el Controlador Electrónico Programable (PLC) para el Sistema de Gas & 
Fuego está compuesto por los siguientes elementos: 
- Fuente de alimentación eléctrica. 
- Sistema de fuerza ininterrumpido. 
- Interface humano-máquina (IHM). 
- Módulos de entrada/salida. 
CAPÍTULO III DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS DE GAS & FUEGO Y SUPRESIÓN
 
47 
- Interfaces de comunicación. 
- Terminal o unidad de programación. 
- Programas de computo (software). 
- Gabinetes. 
Fuente de alimentación eléctrica. 
La fuente de alimentación provee el voltaje y la corriente necesarios para el funcionamiento 
de los distintos circuitos del sistema, el cálculo de la potencia para esta fuente depende del 
tipo y del número de módulos que vaya a soportar el PLC. Estas fuentes las podemos 
encontrar como fuentes de alimentación eléctrica de corriente alterna a 110/220 VCA o de 
corriente continua