¿Qué es una electroválvula con clasificación SIL? (Niveles SIL explicados para sistemas de seguridad industrial)

Una electroválvula con clasificación SIL es un término de compra habitual para una válvula respaldada por evidencias de seguridad funcional que permiten utilizarla dentro de una función instrumentada de seguridad, o SIF. En sentido estricto, la válvula no confiere su SIL al lazo completo. IEC define el SIL como una propiedad de una función de seguridad, por lo que el nivel alcanzado depende de toda la función instalada y de los controles aplicados durante su ciclo de vida (IEC, 2022).

Esta distinción cambia la pregunta de compra. No pregunte solamente: «¿Esta válvula es SIL 2 o SIL 3?». Pregunte qué configuración exacta de la válvula fue evaluada, qué acción de seguridad realiza, qué datos de fallo y restricciones se aplican y cómo contribuye al cálculo que abarca desde el sensor hasta el elemento final.

Puntos clave

• IEC define cuatro niveles SIL, pero el SIL corresponde a la función de seguridad, no a una válvula aislada.
• Compruebe conjuntamente PFDavg o PFH, las restricciones arquitectónicas, la capacidad sistemática y el alcance exacto del certificado.
• Las pruebas de comprobación descubren los fallos latentes cubiertos; no pueden corregir un estado de fallo o una arquitectura de sistema incorrectos.

La interpretación útil se basa en las evidencias: una electroválvula «apta para SIL» puede ser adecuada para una función hasta un nivel indicado cuando se cumplen las condiciones documentadas. No es una promesa universal de que todos los circuitos que utilicen esa válvula consigan la misma reducción del riesgo.

¿Qué significa realmente «electroválvula con clasificación SIL»?

IEC 61508 define cuatro niveles de integridad de seguridad, desde SIL 1 hasta SIL 4, y establece que el SIL es una propiedad de una función de seguridad (IEC, 2022). Por tanto, el certificado de una válvula respalda un cálculo del sistema; no sustituye el cálculo, las reglas de integración, la validación, el mantenimiento ni la gestión de cambios.

Los fabricantes utilizan varias expresiones que parecen similares, pero tienen implicaciones diferentes:

Redacción del proveedor	Interpretación práctica	Qué debe verificar el comprador
Apta para SIL	El producto evaluado puede utilizarse hasta un SIL determinado con restricciones definidas	modelo exacto, función del circuito, capacidad sistemática, arquitectura y manual de seguridad
Adecuada para SIF SIL 2 o SIL 3	El producto aporta datos y restricciones para una SIF con ese objetivo	que la SIF completa siga cumpliendo PFDavg/PFH y los requisitos arquitectónicos y sistemáticos
Certificada conforme a IEC 61508	Un certificado cubre un alcance de producto definido y una capacidad evaluada	organismo emisor, revisión del certificado, opciones cubiertas y vigencia del manual de seguridad asociado
Demostrada o justificada por uso previo	Se utilizan evidencias de la aplicación en lugar de una certificación del producto	servicio similar, entorno de operación, historial de fallos, control de cambios y justificación documentada

La redacción exacta del certificado es importante. Emerson, por ejemplo, presenta su ASCO Serie 327 como «apta para SIL», mientras que Bürkert indica que determinadas funciones monoestables del Tipo 6519 pueden alcanzar SIL 2 en función de la arquitectura del sistema de seguridad (Emerson ASCO Serie 327, 2026; Bürkert Tipo 6519, 2026). Ninguna de estas afirmaciones dice que todas las instalaciones alcancen automáticamente ese nivel.

¿Dónde se sitúa la electroválvula dentro de una SIF?

Una SIF de la industria de procesos normalmente abarca tres bloques funcionales: sensores, un sistema lógico y elementos finales. IEC 61511 establece que el SIS incluye todos los dispositivos necesarios para ejecutar cada SIF, desde los sensores hasta los elementos finales (IEC 61511-1, 2016). La electroválvula suele ser solo una parte de esa cadena de elementos finales.

Considere una parada de emergencia que deba cerrar una válvula de proceso cuando la presión supere el punto de disparo:

1. Un transmisor detecta la condición del proceso.
2. El sistema lógico de seguridad evalúa el disparo.
3. Un circuito de salida cambia la alimentación de la electroválvula.
4. La electroválvula redirige o descarga el aire de instrumentación.
5. El actuador neumático se mueve.
6. La válvula de proceso alcanza la posición segura definida.
7. La realimentación de posición, cuando es necesaria, confirma el resultado.

El límite del elemento final también puede incluir cableado, terminales, fuentes de alimentación, filtros de aire de pilotaje, tubos, amplificadores neumáticos, dispositivos de escape rápido, silenciadores y acoplamientos mecánicos. Un escape obstruido, una presión de pilotaje baja, una función de corredera incorrecta o un actuador agarrotado pueden impedir la parada aunque la bobina de la electroválvula funcione correctamente.

Para conocer el funcionamiento convencional de las vías y la bobina, consulte la guía independiente sobre cómo controlan el aire comprimido las electroválvulas neumáticas. La revisión de seguridad funcional comienza una vez comprendido ese funcionamiento básico.

Medidas objetivo de fallo para SIL 1, SIL 2, SIL 3 y SIL 4

Cada una de las cuatro bandas SIL abarca una década de la medida objetivo de fallo. Para funciones de seguridad de baja demanda, IEC 61508 utiliza PFDavg; para funciones de alta demanda o continuas, utiliza PFH por hora. Los intervalos siguientes se aplican a la función de seguridad completa, no a una válvula genérica considerada por separado (IEC, 2022; Manual de seguridad SIL de ABB, 2025).

SIL	PFDavg en baja demanda	Banda aproximada del factor de reducción del riesgo	PFH en alta demanda o funcionamiento continuo
SIL 1	como mínimo 10⁻² y menos de 10⁻¹	más de 10 hasta 100	como mínimo 10⁻⁶ y menos de 10⁻⁵ por hora
SIL 2	como mínimo 10⁻³ y menos de 10⁻²	más de 100 hasta 1.000	como mínimo 10⁻⁷ y menos de 10⁻⁶ por hora
SIL 3	como mínimo 10⁻⁴ y menos de 10⁻³	más de 1.000 hasta 10.000	como mínimo 10⁻⁸ y menos de 10⁻⁷ por hora
SIL 4	como mínimo 10⁻⁵ y menos de 10⁻⁴	más de 10.000 hasta 100.000	como mínimo 10⁻⁹ y menos de 10⁻⁸ por hora

Estas son bandas objetivo, no etiquetas sectoriales. Una planta química no es automáticamente SIL 2 y una aplicación energética no es automáticamente SIL 3. El análisis de peligros y la evaluación de riesgos definen la acción de seguridad y la reducción del riesgo necesarias. A continuación, el diseño debe demostrar que la función completa cumple ese requisito.

No asigne todo el presupuesto de PFDavg a la electroválvula. Los sensores, el sistema lógico y todos los elementos de la ruta de parada contribuyen al total. El cálculo del proyecto debe indicar el método de asignación, las tasas de fallo, los intervalos de prueba, las hipótesis de reparación, la cobertura de diagnóstico, las hipótesis de causa común y el tiempo de misión.

Cuatro comprobaciones de evidencias para determinar la idoneidad de la válvula

Una SIF debe satisfacer más de una prueba numérica. La orientación actual de exida identifica tres requisitos de diseño de IEC 61511: PFDavg o PFH, restricciones arquitectónicas y capacidad sistemática; la idoneidad para la aplicación es una comprobación de ingeniería adicional (exida, 2025). No basta con superar únicamente un cálculo de PFDavg.

1. ¿Qué datos de fallos aleatorios del hardware se aplican?

Solicite las tasas de fallos peligrosos detectados y peligrosos no detectados, los datos de fallos seguros cuando proceda, las hipótesis de diagnóstico, la vida útil y la fuente de los datos. Confirme si los valores proceden de un análisis FMEDA, del análisis de devoluciones de campo, de evidencias de uso previo o de otro método documentado.

PFDavg depende de más factores que la tasa de fallos anunciada. El intervalo y la cobertura de las pruebas de comprobación, los diagnósticos, el tiempo de reparación, la arquitectura de votación y las hipótesis de causa común pueden cambiar el resultado. Utilice las condiciones del manual de seguridad en lugar de copiar una cifra de una página comercial.

2. ¿Qué restricción arquitectónica se aplica?

La tolerancia a fallos de hardware, o HFT, describe cuántos fallos de hardware pueden tolerarse antes de perder la función de seguridad. La fracción de fallos seguros, o SFF, se utiliza en una de las vías de evaluación arquitectónica. Ninguna de estas métricas es una puntuación de fiabilidad independiente y un valor de SFF no puede superar el 100 %.

Añadir una segunda electroválvula no produce SIL 3 automáticamente. Una disposición 1oo2 puede reducir la probabilidad de fallo peligroso para una acción de parada, pero también puede aumentar los disparos espurios e introducir el aire de pilotaje, la alimentación eléctrica, el escape o la contaminación compartidos como rutas de causa común. Una disposición 2oo2 presenta un comportamiento diferente. Los requisitos de seguridad deben definir la votación y la respuesta ante fallos previstas.

3. ¿Qué capacidad sistemática está respaldada?

La capacidad sistemática abarca el diseño, la especificación, la fabricación, el software cuando esté presente, la documentación y los controles del ciclo de vida que los cálculos de fallos aleatorios no pueden reflejar. Verifique la capacidad sistemática del certificado, la revisión del producto, las restricciones y el proceso de modificación aprobado.

4. ¿Es la válvula adecuada para el servicio real?

Los datos de seguridad funcional no anulan los límites de presión, temperatura, fluido, caudal, servicio eléctrico, protección contra la penetración, zonas peligrosas o materiales. Una válvula cualificada utilizada fuera de las condiciones de operación evaluadas deja de cumplir las hipótesis en las que se basan sus datos de fallo.

La revisión más rápida de un certificado consiste en cotejar cuatro aspectos: código de pedido exacto, acción de seguridad exacta, envolvente de operación exacta e hipótesis de mantenimiento exactas. Un folleto de familia que solo coincida en la marca y el nombre de la serie deja demasiada incertidumbre para el registro de diseño de una SIF.

¿Cómo afectan la función de la válvula y el estado sin alimentación a la seguridad?

El Tipo 6519 de Bürkert abarca tres funciones direccionales, 3/2, 5/2 y 5/3, pero su declaración SIL 2 está limitada a determinadas funciones de circuito monoestables C, D y H y sigue dependiendo de la arquitectura (Bürkert Tipo 6519, 2026). Por tanto, el número de vías o un patrón de montaje NAMUR no bastan por sí solos para definir el estado seguro del proceso.

Empiece por el resultado exigido al proceso:

• ¿La válvula de proceso debe cerrar, abrir, mantener la posición o descargar?
• ¿Qué debe ocurrir después de perderse la alimentación eléctrica?
• ¿Qué debe ocurrir después de perderse el aire de instrumentación?
• ¿Pueden la presión atrapada, un silenciador obstruido o un amplificador neumático impedir el movimiento?
• ¿Hay retorno por muelle y mueve este la válvula de proceso en la dirección requerida?
• ¿Debe el sistema detectar que no se ha producido el movimiento o únicamente ordenar la acción?

El disparo por desenergización es habitual porque la pérdida de alimentación inicia la acción de seguridad, pero no es universalmente más seguro. El disparo por energización puede estar justificado ante otro peligro. La decisión debe recogerse en la Especificación de Requisitos de Seguridad, junto con el tiempo de respuesta, el límite de fugas, la posición final, el comportamiento de rearme y los requisitos de diagnóstico.

Una válvula 3/2 normalmente cerrada puede descargar un actuador con retorno por muelle al desenergizarse. Una válvula 5/2 monoestable puede llevar un actuador de doble efecto a una posición definida. La posición central de una 5/3 puede bloquear, descargar o presurizar las vías, y estas alternativas generan comportamientos ante fallos muy diferentes. La guía de electroválvulas NAMUR explica la interfaz mecánica y los límites de la función del circuito.

¿Puede utilizarse una electroválvula convencional en una función instrumentada de seguridad?

Según la orientación actual de exida, IEC 61511 reconoce dos vías para cualificar equipos: utilizar un dispositivo certificado conforme a IEC 61508 para la capacidad requerida o documentar una justificación por uso previo (exida, 2025). Una válvula no certificada no está prohibida automáticamente, pero la familiaridad sin respaldo o las pruebas frecuentes no constituyen evidencias de uso previo.

La justificación por uso previo debe ser específica para la aplicación. Debe demostrar que las condiciones de servicio, los perfiles de operación, los entornos, los modos de fallo y los controles organizativos son suficientemente similares. También necesita un historial de operación fiable, informes de fallos, control de configuración y pruebas de que los fallos sistemáticos relevantes están controlados de forma aceptable.

Esta vía puede resultar difícil cuando han cambiado los códigos de pedido, los fallos de campo no se registraron de manera uniforme, las condiciones de servicio variaron o los productos devueltos se analizaron únicamente por motivos de garantía. La certificación suele simplificar el expediente de evidencias, pero incluso un dispositivo certificado necesita comprobarse para la aplicación y requiere un cálculo completo de la SIF.

Por tanto, la decisión de compra debe distinguir tres preguntas:

1. ¿Está el dispositivo exacto cualificado frente a los requisitos relativos a fallos sistemáticos?
2. ¿Respaldan sus datos de fallos aleatorios el cálculo de la SIF?
3. ¿Cumple la arquitectura instalada las restricciones y la acción segura requeridas?

Si falta alguna respuesta, la indicación «con clasificación SIL» en una oferta no es suficiente.

¿Qué mantiene realmente una prueba de comprobación?

Un suplemento de pruebas de comprobación de electroválvulas ASCO indica que el intervalo de prueba no debe ser superior al intervalo utilizado en el cálculo de fiabilidad de la SIF. Sus instrucciones específicas para el producto recomiendan una inspección física anual y establecen cinco años como intervalo máximo de inspección para la disposición documentada (Emerson, 2020). Estas cifras no son intervalos universales para todas las válvulas.

Las pruebas de comprobación buscan fallos peligrosos no detectados que los diagnósticos automáticos no hayan revelado. Un procedimiento útil define:

• la configuración de la válvula y la acción de seguridad cubiertas;
• cómo se deriva la SIF o se protege el proceso durante la prueba;
• comprobaciones de la desenergización eléctrica y de la respuesta neumática;
• criterios de aceptación del movimiento del actuador y de la válvula de proceso;
• inspección de contaminación, corrosión, humedad y vías obstruidas;
• cobertura de la prueba de comprobación utilizada en el cálculo de PFDavg;
• restablecimiento, retirada de la derivación y verificación independiente;
• registro de fallos y realimentación de los datos de fiabilidad.

Unas pruebas más frecuentes pueden reducir el tiempo durante el cual permanece oculto un fallo latente cubierto. No cambian la capacidad sistemática del producto, corrigen una arquitectura incorrecta ni demuestran un modo de fallo que el procedimiento nunca ejercita. Las pruebas de carrera parcial pueden mejorar la cobertura de diagnóstico de algunos fallos de movimiento, pero no sustituyen una prueba completa de la acción de seguridad requerida.

Los cambios de mantenimiento también son importantes. Sustituir una bobina, un juego de juntas, un conector, un lubricante o un mando manual puede dejar el conjunto fuera de la configuración evaluada. Gestione las sustituciones relacionadas con la seguridad mediante el proceso de gestión de cambios de la planta y conserve el certificado, el manual de seguridad y el procedimiento de prueba junto con el registro del activo instalado.

Límites de las normas: IEC 61511, IEC 62061 e ISO 13849

IEC 61511 aborda las aplicaciones de SIS en la industria de procesos, mientras que ISO 13849-1:2023 se aplica a los sistemas de mando relacionados con la seguridad de las máquinas en modos de alta demanda y funcionamiento continuo, incluida la tecnología neumática. ISO excluye expresamente de su alcance en esa edición el funcionamiento de baja demanda (IEC 61511-1, 2016; ISO 13849-1, 2023).

Determine los límites de la aplicación antes de seleccionar la terminología:

Contexto de la aplicación	Marco principal habitual	Expresión de integridad habitual
Parada de proceso, disparo de quemador, HIPPS o aislamiento de emergencia	IEC 61511 dentro del marco de IEC 61508	SIL y PFDavg o PFH
Resguardo de máquinas, prevención de movimientos peligrosos o descarga de energía neumática	ISO 13849-1 o IEC 62061, según las normas aplicables a la máquina	PL o SIL, normalmente con métricas de alta demanda/funcionamiento continuo
Atmósfera explosiva	ATEX, IECEx o normas HazLoc nacionales	marcado de protección del equipo, no integridad de la seguridad funcional

IEC 62061 especifica los requisitos de diseño, integración y validación de los sistemas de mando relacionados con la seguridad de las máquinas y ahora abarca tecnologías no eléctricas dentro de su alcance (IEC 62061, 2026). La guía de integración de válvulas de escape de seguridad aborda con más detalle la protección de máquinas.

La aprobación ATEX o IECEx responde a una pregunta diferente: si el equipo es adecuado para una atmósfera explosiva definida. No demuestra que la válvula vaya a ejecutar una función de parada especificada con la integridad requerida. La guía de especificación de válvulas para entornos ATEX y HazLoc explica cómo verificar esos marcados por separado.

¿Qué debe incluirse en una solicitud de oferta de una electroválvula SIL?

Una solicitud de oferta útil necesita más que un único número SIL solicitado. Como una SIF debe cumplir PFDavg/PFH y los requisitos arquitectónicos y sistemáticos, el comprador debe solicitar al menos diez campos de evidencia antes de aprobar una sustitución (exida, 2025). Esto evita confundir una familia de productos ampliamente certificada con una configuración instalada aprobada.

Campo de la solicitud de oferta	Información requerida
Función de seguridad	abrir, cerrar, descargar, mantener o aislar; desencadenante del disparo y estado seguro
Norma de aplicación	IEC 61511, IEC 62061, ISO 13849 u otra norma aplicable
Integridad requerida	SIL o PL objetivo y modo de demanda
Hardware exacto	fabricante, serie, código de pedido completo, revisión y accesorios
Alcance del certificado	emisor, número de certificado, modelo/opciones cubiertos y capacidad sistemática
Datos de fiabilidad	tasas de fallo, vida útil, FMEDA o referencia del informe de evaluación
Arquitectura	disposición 1oo1, 1oo2, 2oo2 u otra; diagnósticos y controles de causa común
Condiciones neumáticas	presión de alimentación, presión mínima de pilotaje, caudal, ruta de escape y calidad del aire
Condiciones eléctricas/ambientales	tensión, servicio, temperatura, protección contra la penetración y requisitos para zonas peligrosas
Prueba de comprobación	procedimiento, intervalo, cobertura, límites de aceptación y controles de restablecimiento

Solicite también el manual de seguridad vigente, no solo el certificado. El manual debe identificar las restricciones, el comportamiento ante fallos, los requisitos de instalación, los procedimientos de prueba, las hipótesis de diagnóstico y cualquier configuración que invalide la declaración evaluada.

Para las sustituciones, compare las hipótesis antes que las dimensiones. Una válvula puede coincidir en el patrón NAMUR, el tamaño de vía y la tensión de bobina y, aun así, no superar la revisión de seguridad porque su ruta de flujo desenergizada, la presión mínima de pilotaje, el alcance del certificado o la cobertura de la prueba difieren del diseño aprobado.

Regla final de selección

Antes de aceptar una electroválvula en una SIF deben coincidir tres comprobaciones: el dispositivo exacto debe estar cualificado, sus datos de fallos deben ajustarse al cálculo de PFDavg o PFH y la arquitectura instalada debe proporcionar la acción segura especificada. Un certificado puede respaldar las tres revisiones, pero no puede realizarlas por el diseñador ni por el operador.

Registre las evidencias en la Especificación de Requisitos de Seguridad, el cálculo de verificación, la lista de dispositivos, los planos de instalación y el procedimiento de prueba de comprobación. A continuación, valide la acción completa instalada en condiciones realistas de alimentación eléctrica, aire, carga y entorno. Así es como un componente apto pasa a formar parte de una función de seguridad justificable.

Preguntas frecuentes sobre electroválvulas con clasificación SIL: ¿qué deben verificar los compradores?

IEC define cuatro niveles SIL, pero los compradores deben verificar tres requisitos de diseño de la SIF completa: PFDavg o PFH, restricciones arquitectónicas y capacidad sistemática. Estas cinco preguntas resuelven las carencias más habituales entre la declaración «apta para SIL» de un proveedor y una función de seguridad instalada y validada (IEC, 2022; exida, 2025).

¿IEC 61508 asigna un SIL directamente a una electroválvula?

No en el mismo sentido que a una función de seguridad completa. IEC establece que el SIL es una propiedad de la función de seguridad. Una electroválvula puede disponer de capacidad sistemática evaluada, datos de fallos y restricciones arquitectónicas que la hagan apta para un SIL determinado, pero la SIF completa debe calcularse y validarse igualmente.

¿Qué significa «apta para SIL 3» en la ficha técnica de una válvula?

Significa que la válvula evaluada puede contribuir a una función de seguridad SIL 3 cuando se cumplen la configuración certificada exacta, los límites de operación, la capacidad sistemática y las restricciones arquitectónicas. No significa que un lazo 1oo1 alcance SIL 3 automáticamente ni que se asigne a esa válvula todo el presupuesto de PFDavg o PFH.

¿Puede utilizarse una electroválvula no certificada en una SIF?

En determinadas condiciones, pero IEC 61511 exige una vía de cualificación justificable. La orientación actual de exida identifica dos vías: certificación conforme a IEC 61508 o justificación documentada por uso previo. El uso previo requiere servicio comparable, historial de operación, registros de fallos y control de configuración. Conocer bien una válvula o probarla con frecuencia no basta para cumplir este requisito probatorio.

¿Las pruebas de comprobación aumentan la clasificación SIL de una válvula?

No. Las pruebas de comprobación pueden revelar fallos peligrosos no detectados que estén cubiertos por el procedimiento y reducir su contribución a PFDavg cuando se emplean en el cálculo el intervalo y la cobertura documentados. No elevan la capacidad sistemática, eliminan restricciones arquitectónicas ni prueban modos de fallo ajenos al procedimiento. El intervalo forma parte del plan de fiabilidad de la SIF completa.

¿La certificación ATEX o IECEx equivale a capacidad SIL?

No. ATEX e IECEx abordan el uso de equipos en atmósferas explosivas especificadas, mientras que IEC 61508 e IEC 61511 abordan la seguridad funcional. Una válvula puede necesitar ambos conjuntos de evidencias, pero ninguno sustituye al otro. Verifique por separado el marcado para zonas peligrosas, el certificado de seguridad funcional y el diseño de la SIF instalada.

Fuentes y referencias técnicas

• IEC. Resumen de IEC 61508 y seguridad funcional. Definición de SIL, bandas de reducción del riesgo, límites de la función de seguridad y conceptos del ciclo de vida. Consultado el 27 de julio de 2026.
• IEC. IEC 61511-1:2016. Requisitos de especificación, diseño, instalación, operación y mantenimiento de SIS para la industria de procesos. Consultado el 27 de julio de 2026.
• IEC. IEC 62061:2021 con enmiendas de 2024 y 2026. Marco para sistemas de mando relacionados con la seguridad de las máquinas. Consultado el 27 de julio de 2026.
• ISO. ISO 13849-1:2023. Sistemas de mando relacionados con la seguridad de las máquinas, incluida la tecnología neumática. Consultado el 27 de julio de 2026.
• Bürkert. Electroválvula Tipo 6519. Declaración SIL 2 condicionada para determinadas funciones de circuito monoestables. Consultado el 27 de julio de 2026.
• Emerson. ASCO Serie 327. Clasificación específica del producto conforme a IEC 61508 y como apto para SIL. Consultado el 27 de julio de 2026.
• Emerson. Instrucciones de pruebas de comprobación para electroválvulas ASCO. Finalidad, intervalo y procedimiento de prueba específicos del producto. Consultado el 27 de julio de 2026.
• exida. Cómo alcanza una SIF su objetivo SIL. PFDavg/PFH, restricciones arquitectónicas y capacidad sistemática. Consultado el 27 de julio de 2026.
• exida. Justificación por uso previo. Cualificación de equipos mediante certificación o evidencias de uso previo. Consultado el 27 de julio de 2026.
• ABB. Manual de seguridad SIL EL3000/EL3060. Bandas objetivo de referencia de PFDavg y PFH y terminología de integridad de seguridad. Consultado el 27 de julio de 2026.