Ingeniería de Seguridad


La ingeniería de seguridad es una disciplina de ingeniería que asegura que los sistemas diseñados proporcionen niveles aceptables de seguridad . Está fuertemente relacionado con la ingeniería industrial / ingeniería de sistemas , y el subconjunto de la ingeniería de seguridad de sistemas . La ingeniería de seguridad garantiza que un sistema crítico para la vida se comporte según sea necesario, incluso cuando fallan los componentes.

Las técnicas de análisis se pueden dividir en dos categorías: métodos cualitativos y cuantitativos . Ambos enfoques comparten el objetivo de encontrar dependencias causales entre un peligro a nivel del sistema y las fallas de los componentes individuales. Los enfoques cualitativos se centran en la pregunta "¿Qué debe salir mal para que pueda ocurrir un peligro en el sistema?", mientras que los métodos cuantitativos tienen como objetivo proporcionar estimaciones sobre las probabilidades, las tasas y/o la gravedad de las consecuencias.

La complejidad de los sistemas técnicos, como las mejoras de diseño y materiales, las inspecciones planificadas, el diseño infalible y la redundancia de respaldo, disminuye el riesgo y aumenta el costo. El riesgo puede reducirse a niveles ALARA (tan bajo como sea razonablemente posible) o ALAPA (tan bajo como sea posible en la práctica).

Tradicionalmente, las técnicas de análisis de seguridad se basan únicamente en la habilidad y experiencia del ingeniero de seguridad. En la última década, los enfoques basados ​​en modelos se han vuelto prominentes. A diferencia de los métodos tradicionales, las técnicas basadas en modelos intentan derivar relaciones entre causas y consecuencias a partir de algún tipo de modelo del sistema.

Las dos técnicas de modelado de fallas más comunes se denominan análisis de modos y efectos de fallas y análisis de árbol de fallas . Estas técnicas son solo formas de encontrar problemas y hacer planes para hacer frente a las fallas, como en la evaluación probabilística de riesgos . Uno de los primeros estudios completos que utilizaron esta técnica en una planta nuclear comercial fue el estudio WASH-1400 , también conocido como Estudio de seguridad del reactor o Informe Rasmussen.

El análisis de modo y efectos de falla (FMEA) es un método analítico inductivo de abajo hacia arriba que se puede realizar a nivel funcional o de pieza. Para FMEA funcional, los modos de falla se identifican para cada función en un elemento de sistema o equipo, generalmente con la ayuda de un diagrama de bloques funcional . Para FMEA pieza-parte, los modos de falla se identifican para cada componente pieza-parte (como una válvula, conector, resistencia o diodo). Los efectos del modo de falla se describen y se les asigna una probabilidad basada en la tasa de fallay relación de modo de falla de la función o componente. Esta cuantificación es difícil para el software: existe un error o no, y los modelos de falla utilizados para los componentes de hardware no se aplican. La temperatura, la edad y la variabilidad de fabricación afectan a una resistencia; no afectan al software.


Ilustración de la NASA que muestra áreas de riesgo de alto impacto para la Estación Espacial Internacional
Un diagrama de árbol de fallas
Instrumentación de nivel de recipiente
Instrumentación de presión de recipientes
Un gráfico de la NASA muestra la relación entre la supervivencia de una tripulación de astronautas y la cantidad de equipo redundante en su nave espacial (el "MM", módulo de misión).