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DISEÑO BÁSICO
                    DE PLANTAS DE PROCESO




14/10/03                                           LC-1




            PROGRAMA LECCION

           Indice
           Indice



              • Objetivos del diseño básico
              • Objetivos del diseño básico
              • Definición y alcance técnico
              • Definición y alcance técnico
              • Contenido y documentación básica
              • Contenido y documentación básica




14/10/03                                           LC-2
PROGRAMA LECCION

           Bibliografía básica
           Bibliografía básica

           • De Cos, M. “Teoría General del Proyecto. Ingeniería del Proyecto”. Ed.
           • De Cos, M. “Teoría General del Proyecto. Ingeniería del Proyecto”. Ed.
           Síntesis, Madrid, (1997).
           Síntesis, Madrid, (1997).
           • Coulson, J. M. Richardson, J.F. eds. y Sinnot, R.K.
           • Coulson, J. M. Richardson, J.F. eds. y Sinnot, R.K.   “Chemical Engineering
                                                                   “Chemical Engineering
           Design” Butterwoth-Heinemann, Oxford, Nueva York
           Design” Butterwoth-Heinemann, Oxford, Nueva York        (1999) (3ª edición).
                                                                   (1999) (3ª edición).
           •Gómez-Senent, E., Gómez-Senent, D., Aragonés, P., Sánchez, M.A. y López, D.
           •Gómez-Senent, E., Gómez-Senent, D., Aragonés, P., Sánchez, M.A. y López, D.
           “Cuadernos de Ingeniería de Proyectos. I Diseño Básico
           “Cuadernos de Ingeniería de Proyectos. I Diseño Básico
           (Anteproyecto) de Plantas Industriales”. Serv. Publicaciones, UPV, (2000).
           (Anteproyecto) de Plantas Industriales”. Serv. Publicaciones, UPV, (2000).
           • Ludwig, E.E. “Applied Process Design for Chemical and Petrochemical
           • Ludwig, E.E. “Applied Process Design for Chemical and Petrochemical
           Plants” Gulf Publishing Co.. Houston (1979) (3 volúmenes).
           Plants” Gulf Publishing Co.. Houston (1979) (3 volúmenes).
           • Rase, H.F. y Barrow, M.H. “Ingeniería de Proyectos para Plantas de
           • Rase, H.F. y Barrow, M.H. “Ingeniería de Proyectos para Plantas de
           Proceso” Compañía Editorial Continental, S.A. México (1988).
           Proceso” Compañía Editorial Continental, S.A. México (1988).
           •Rudd, D.F. y Watson, Ch. C “Estrategia en Ingeniería de Procesos”
           •Rudd, D.F. y Watson, Ch. C “Estrategia en Ingeniería de Procesos”
           Alhambra, Madrid (1976).
           Alhambra, Madrid (1976).




14/10/03                                                                            LC-3




             DEF. Y ALCANCE TECNICO

           Fases
           Fases

           Fase de síntesis en la que se:
           Fase de síntesis en la que se:

           • Definen las líneas básicas del proyecto
           • Definen las líneas básicas del proyecto
           • Da respuesta a todos los problemas planteados (única)
           • Da respuesta a todos los problemas planteados (única)
           • Definen todos los elementos básicos del proyecto
           • Definen todos los elementos básicos del proyecto

           Objetivos
           Objetivos

           • Seleccionar la solución más conveniente
           • Seleccionar la solución más conveniente
           • Desarrollarla y definirla
           • Desarrollarla y definirla
           • Mejorar los diseños previos
           • Mejorar los diseños previos
           • Conocer la rentabilidad del proyecto
           • Conocer la rentabilidad del proyecto




14/10/03                                                                            LC-4
DEF. Y ALCANCE TECNICO

           Funciones que intervienen en el diseño básico
           Funciones que intervienen en el diseño básico


                                Ingeniería de proyecto
                                Ingeniería de proyecto


                      Ingeniería
                       Ingeniería                    Instrumentación
                                                     Instrumentación
                      de proceso
                      de proceso                         y control
                                                         y control


                                      Promotor
                                      Promotor

                                     Licenciatario
                                     Licenciatario


                  Mecánica
                  Mecánica                                      Costes
                                                                Costes

                 Electricidad
                 Electricidad                                Planificación
                                                             Planificación


14/10/03                                                                     LC-5




                          CONTENIDO
                              Y
                     DOCUMENTACION BASICA




14/10/03                                                                     LC-6
CONTENIDO Y D. BASICA

           El manual de proceso
           El manual de proceso
           Libro o dossier donde se reúne toda la información básica con la cual
           Libro o dossier donde se reúne toda la información básica con la cual
           puede desarrollarse la ingeniería de detalle de un proyecto.
           puede desarrollarse la ingeniería de detalle de un proyecto.

           Debe contener la siguiente información:
           Debe contener la siguiente información:

           • Bases de diseño de la planta: capacidad de producción, plan de producción,
           • Bases de diseño de la planta: capacidad de producción, plan de producción,
           consumos de materias primas y productos auxiliares, productos intermedios y
           consumos de materias primas y productos auxiliares, productos intermedios y
           finales con sus caudales.
           finales con sus caudales.
           • Información técnica diversa relacionada con el proyecto, sus productos,
           • Información técnica diversa relacionada con el proyecto, sus productos,
           materias primas o equipo especial: folletos e información de suministradores o
           materias primas o equipo especial: folletos e información de suministradores o
           copias de bibliografía científica.
           copias de bibliografía científica.
           • Especificaciones de materias primas, productos y servicios.
           • Especificaciones de materias primas, productos y servicios.
           • Descripción simplificada del proceso, acompañada de un diagrama de
           • Descripción simplificada del proceso, acompañada de un diagrama de
           bloques y las reacciones químicas básicas (si las hay).
           bloques y las reacciones químicas básicas (si las hay).
           • Balances de materia y energía. Si es posible ilustrados con diagramas de
           • Balances de materia y energía. Si es posible ilustrados con diagramas de
           bloques.
           bloques.
           • Servicios, con consumos estimados y un diagrama de flujo de los mismos.
           • Servicios, con consumos estimados y un diagrama de flujo de los mismos.
           Tratamiento de efluentes.
           Tratamiento de efluentes.
           • Diagrama de flujo (PFD) del proceso de fabricación.
           • Diagrama de flujo (PFD) del proceso de fabricación.                 .../...
                                                                                 .../...

14/10/03                                                                                    LC-7




             CONTENIDO Y D. BASICA

           El manual de proceso
           El manual de proceso
                                                                                     .../...
                                                                                     .../...
           • Esquemas de tuberías e instrumentos (PID).
            • Esquemas de tuberías e instrumentos (PID).
           • Especificaciones de equipos de proceso: reactores, depósitos, bombas,
            • Especificaciones de equipos de proceso: reactores, depósitos, bombas,
           intercambiadores, compresores y, en general, toda la maquinaria y aparatos
            intercambiadores, compresores y, en general, toda la maquinaria y aparatos
           propios del proceso.
            propios del proceso.
           • Especificaciones de equipos e instalaciones auxiliares: tuberías,
            • Especificaciones de equipos e instalaciones auxiliares: tuberías,
           válvulas y sus accesorios, aislamientos, especificaciones eléctricas, de
            válvulas y sus accesorios, aislamientos, especificaciones eléctricas, de
           estructuras, etc. (a veces este bloque se incluye con la ingeniería de detalle).
            estructuras, etc. (a veces este bloque se incluye con la ingeniería de detalle).
           • Especificaciones de instrumentos de control (en proyectos con cierta
            • Especificaciones de instrumentos de control (en proyectos con cierta
           profusión de instrumentos suele prepararse un manual aparte, dedicado
            profusión de instrumentos suele prepararse un manual aparte, dedicado
           exclusivamente a control, incluyendo el manual de diseño únicamente la lista de
            exclusivamente a control, incluyendo el manual de diseño únicamente la lista de
           instrumentos).
            instrumentos).
           • Otras especificaciones. Líneas, accesorios, etc.
            • Otras especificaciones. Líneas, accesorios, etc.
           • Listas. Equipos, válvulas, líneas, motores, puntos toma muestra, etc.
            • Listas. Equipos, válvulas, líneas, motores, puntos toma muestra, etc.
           • Esquema unifilar eléctrico.
            • Esquema unifilar eléctrico.
           • Medidas o dispositivos contra la contaminación del medio ambiente:
            • Medidas o dispositivos contra la contaminación del medio ambiente:
           sistemas de depuración de efluentes.
            sistemas de depuración de efluentes.
           • Seguridad. Recomendaciones sobre sistemas de seguridad, contra incendios,
            • Seguridad. Recomendaciones sobre sistemas de seguridad, contra incendios,
           etc.
            etc.
           • Planimetría preliminar o plano simplificado de la distribución en planta de
            • Planimetría preliminar o plano simplificado de la distribución en planta de
14/10/03   la instalación (plot plan).
            la instalación (plot plan).                                                      LC-8
BASES DE DISEÑO

               Datos meteorológicos
               Datos meteorológicos
                                                                                                      ENE                         FEB MAR ABR MAY                           JUN    JUL    AGO    SEP        OCT     NOV       DIC        AÑO
           Temp. media mensual/anual (ºC)                                                             10.7                        11.9 14 16 19.6                           23.4   26.8   26.9   24.4       19.5    14.3      11.1        18.2
           Media mensual/anual temp. máx. diarias (ºC)                                                15.8                        17.3 20.2 22.3 26.6                       30.8   35.1     35   31.7       25.8    19.6      16.2        24.7
           Media mensual/anual temp. mín. diarias (ºC)                                                 5.5                         6.5 7.8 9.8 12.6                         16.1   18.6   18.6   17.1       13.2     8.9         6        11.7
           Precipitación mensual/anual media (mm)                                                       84                          72 55 60 30                               20      2      7     21         62     102        92         607
           Humedad relativa media (%)                                                                   76                          72 64 64 57                               54     49     51     55         64      73        76          63
           Nº medio mensual/anual días precip. sup. a 1 mm                                            10.5                        10.2 8.6 10 6.8                            3.8    0.6    1.2      4        7.9     9.4       9.8        82.8
           Nº medio mensual/anual de días de nieve                                                       0                           0    0    0    0                          0      0      0      0          0       0         0           0
           Nº medio mensual/anual de días de tormenta                                                  0.5                         0.6    1 1.7 0.8                          1.2    0.2    0.5      1        1.2     0.9       0.6        10.2
           Nº medio mensual/anual de días de niebla                                                    5.4                         3.8 3.7 2.8 1.1                             1    0.7    0.5    0.8        2.8     3.5       4.6        30.7
           Nº medio mensual/anual de días de helada                                                    2.5                         1.3    0    0    0                          0      0      0      0          0     0.4         2         6.2
           Nº medio mensual/anual de días despejados                                                   9.2                           7 7.5 5.1 8.2                          10.8   21.1   21.2     12        9.6     8.6       9.5       129.8
           Nº medio mensual/anual de horas de sol                                                      170                         176 215 233 299                           314    360    338    255        221     178       164        2922

                                                                                                                                                                                                                          N
                    45                                                                                                                                                                                             0,15
                                                                                                                           120                                                                              NNW               NNE
                    40                                                                                                                             Alcala del Rio Central
                                                                                                                                                                                                       NW                           NE
                    35                                                                                                     100                     Gerena                                                           0,1


                                                                                                      Precipitación (mm)
                    30                                                                                                                             La Rinconada
                                                                                                                            80                                                                   WNW                                     ENE
                                                                                             Media                                                 Sevilla Miraflores                                              0,05
            T (ºC




                    25
                                                                                             Máxima                                                Sanlucar la Mayor
                    20                                                                                                      60                                                                    W                  0                    E
                                                                                             Mínima                                                Sevilla Tablada
                    15
                                                                                                                            40
                    10
                                                                                                                                                                                                 WSW                                     ESE
                    5                                                                                                       20
                    0                                                                                                                                                                                  SW                           SE
                                                                                                                            0
                                      R




                                                                   O




                                                                                   T
                                                            N




                                                                                   V
                                                      Y
                                              R
                              B




                                                                    L
                      E




                                                                            P




                                                                                        IC
                                                                                  C
                                                                 JU




                                                                                 O




                                                                                                                                                                                                            SSW
                                                          JU
                     N




                                  A




                                                  A




                                                                  G
                          E




                                          B




                                                                        E




                                                                                                                                                                                                                              SSE
                                                                                       D
                                                                                O
                                  M




                                                  M




                                                                                N
                          F
                    E




                                          A




                                                                        S
                                                                A




                                                                                                                                 ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
                                                                                                                                                                                                                          S




                              TEMPERATURAS
                              TEMPERATURAS                                                                                       PRECIPITACIONES
                                                                                                                                 PRECIPITACIONES                                                            VIENTOS
                                                                                                                                                                                                            VIENTOS

14/10/03                                                                                                                                                                                                                                 LC-9




                          BASES DE DISEÑO

               Datos locales
               Datos locales

               Aunque no son específicamente componentes del diseño básico,
                Aunque no son específicamente componentes del diseño básico,
               pueden afectarlo. Deben conocerse cuanto antes para poderlos tener
               pueden afectarlo. Deben conocerse cuanto antes para poderlos tener
               en cuenta.
               en cuenta.

               • Energía eléctrica.
               • Energía eléctrica.
               • Combustibles.
               • Combustibles.
               • Agua. Características. Volumen.
               • Agua. Características. Volumen.
               • Vapor.
               • Vapor.
               • Contaminación admisible en los efluentes.
               • Contaminación admisible en los efluentes.

               • Factores geográficos (cercanía a la costa).
               • Factores geográficos (cercanía a la costa).
               • Meteorología (lluvias, monzón, temperaturas extremas).
               • Meteorología (lluvias, monzón, temperaturas extremas).
               • Terreno (tipo de suelo, carga soportable)
               • Terreno (tipo de suelo, carga soportable)
               • Altitud (presión)
               • Altitud (presión)




14/10/03                                                                                                                                                                                                                                 LC-10
BASES DE DISEÑO

           Organización del proceso
           Organización del proceso

                                                 Unidades de proceso
                                                 Unidades de proceso
                             Planta
                             Planta
                                                Operaciones unitarias
                                                Operaciones unitarias


           Servicios
           Servicios
               • Agua (proceso, refrig., calderas, limpieza, sanitaria, contraincendios)
               • Agua (proceso, refrig., calderas, limpieza, sanitaria, contraincendios)
               • Vapor (alta, media o baja presión) (seco, saturado, sobrecalentado)
               • Vapor (alta, media o baja presión) (seco, saturado, sobrecalentado)
               • Condensados
               • Condensados
               • Fluídos térmicos (aceite, sales)
               • Fluídos térmicos (aceite, sales)
               • Combustibles (carbón, fuel oil, gas oil, gas natural, otros)
               • Combustibles (carbón, fuel oil, gas oil, gas natural, otros)
               • Electricidad
               • Electricidad
               • Aire comprimido (instrumentación, servicio) (seco, sin aceite)
               • Aire comprimido (instrumentación, servicio) (seco, sin aceite)
               • Gases inertes (nitrógeno, etc.)
               • Gases inertes (nitrógeno, etc.)
               • Efluentes (tratamiento “in situ”)
               • Efluentes (tratamiento “in situ”)
               • Antorchas
               • Antorchas



14/10/03                                                                                   LC-11




             BASES DE DISEÑO

           Capacidad de producción
           Capacidad de producción

           Diversos valores para la capacidad de producción:
           Diversos valores para la capacidad de producción:
               • Contrato. La que se fija como compromiso a cumplir.
               • Contrato. La que se fija como compromiso a cumplir.
               • Diseño, La que se utiliza para el dimensionamiento.
               • Diseño, La que se utiliza para el dimensionamiento.
               • Real. La que la planta dará en realidad (suele ser en torno a un
               • Real. La que la planta dará en realidad (suele ser en torno a un
               30% superior a la capacidad de diseño, pero depende mucho de los
               30% superior a la capacidad de diseño, pero depende mucho de los
               equipos de operación y mantenimiento).
               equipos de operación y mantenimiento).

           Casos extremos:
           Casos extremos:
              • Producto único fabricado en gran tonelaje.
               • Producto único fabricado en gran tonelaje.
              • Muchos productos diferentes producidos en pequeña cantidad.
               • Muchos productos diferentes producidos en pequeña cantidad.

           Es deseable disponer de un plan de producción. Indispensable si el
           Es deseable disponer de un plan de producción. Indispensable si el
           producto se fabrica por campañas que dependen del mercado
           producto se fabrica por campañas que dependen del mercado
           (estacionalidad, etc.)
           (estacionalidad, etc.)



14/10/03                                                                                   LC-12
BASES DE DISEÑO

           Organización de la producción
           Organización de la producción
           Factor de operación F
           Factor de operación F                      Horas de producción por año
                                                      Horas de producción por año

                                       P              Horas-año max.
                                                      Horas-año max.      8760
                                                                          8760
                                                      Planta continua
                                                      Planta continua    ~8000 h/a
                                                                         ~8000 h/a
               F=
                                                      Planta discontínua ~2000 h/a (8 h/día)
                                                      Planta discontínua ~2000 h/a (8 h/día)
                             C * 365 * 24                                ~5800 h/a (24 h/día)
                                                                         ~5800 h/a (24 h/día)

           0<F<1                                  Producción anual prevista
                            Capacidad de diseño horaria

           Plantas de proceso continuo
           Plantas de proceso continuo
           • Suelen operar 330 días año o 90% horas.
           • Suelen operar 330 días año o 90% horas.
           • Parada anual: 15 - 30 días. Mantenimiento (suele coincidir con vacaciones)
           • Parada anual: 15 - 30 días. Mantenimiento (suele coincidir con vacaciones)

           Plantas de proceso por lotes
           Plantas de proceso por lotes
           • Suelen operar en discontinuo o semicontinuo.
           • Suelen operar en discontinuo o semicontinuo.
           • Suelen estar muy sobredimiensionadas, especialmente cuando el producto
           • Suelen estar muy sobredimiensionadas, especialmente cuando el producto
           tienen un gran valor añadido o cuando hay muchas paradas por problemas (no
           tienen un gran valor añadido o cuando hay muchas paradas por problemas (no
           deseable).
           deseable).

14/10/03                                                                                  LC-13




             BASES DE DISEÑO

           Plan de producción
           Plan de producción

              Capacidad de producción              3500 kg/h      Rendimientos y
                                                                  Rendimientos y
              Capacidad de diseño                  5000 kg/h
                                                               producciones proceso
                                                               producciones proceso
              CONSUMO MATERIAS PRIMAS                  kg/h
              Oleum                                     713         Calidades
                                                                    Calidades
              Alcano (TPB)                              713
              Agua                                      125     Costes producción
              Total                                    1551
                                                                Costes producción

              CAUDALES PRODUCTOS SULFONACION           kg/h
              Acido sulfónico puro                      933
              Acido sulfónico de unidad                1049
              Acido sulfúrico usado                     502
              Total                                    1551

              RECIRCULACION                            kg/h
              Recirculación sulfonación (brutos)      22000
              Recirculación sulfonación (netos)       20574
              Recirculación dilución (brutos)         22000
              Recirculación dilución (netos)          19881
              Acido usado recirculado                   569




14/10/03                                                                                  LC-14
BASES DE DISEÑO

           Plan de producción
           Plan de producción




                 AREA                      Días/año Días/semana Horas/día Horas/año
                 Mina                           350           7        24       8400
                 Area vertido res iduos         350           7        24       8400
                 Area ganga                     323           7         8       2584
                 P lanta de proces o            329           7        24       7896

                                          AÑO
                    PRODUCCION             -2     -1      1       2       3       4       5
                   P roducción (ton)          0      0   1.135   1.066   1.200   1.200   1.200
                Mineral recuperado (%)     0,00   0,00    5,25    6,76    6,01    5,98    5,89
                    Inerte retirado       17088      0   5.332       0   6.118       4       0
                     S ubproducto             0      0      57      53      60      60      60




14/10/03                                                                                         LC-15




            BASES DE DISEÑO

           Especificación de materias primas
           Especificación de materias primas
           Producto: SILICATO
           Producto: SILICATO

           Compuestos químicos obtenidos por asociación entre sílice (SiO2) y óxidos de sodio
           Compuestos químicos obtenidos por asociación entre sílice (SiO2) y óxidos de sodio
           (Na2O). Definido por razón molecular: RM ,, como el número de moléculas combiadas a
           (Na2O). Definido por razón molecular: RM como el número de moléculas combiadas a
           una molécula de Na2O, o por: RP, como la razón en peso SiO2/Na2O.
           una molécula de Na2O, o por: RP, como la razón en peso SiO2/Na2O.

           Fórmula:
           Fórmula:                                2 SiO2 * Na2O para RM = 2
                                                   2 SiO2 * Na2O para RM = 2
           Peso Molecular
           Peso Molecular                          kg/kg-mol
                                                   kg/kg-mol                150,1
                                                                            150,1
           Calidad:
           Calidad:                                Silicato Industrial al 40% nominal
                                                   Silicato Industrial al 40% nominal
                                                   RP = 2 a 2,1
                                                   RP = 2 a 2,1
                                                   RM = 2,05 a 2,2
                                                   RM = 2,05 a 2,2
           Apariencia:
           Apariencia:                             Líquido transparente viscoso
                                                   Líquido transparente viscoso
           Aprovisionamiento:
           Aprovisionamiento:                      En cisterna
                                                   En cisterna
           Materia seca
           Materia seca                                        %%                     45 a 47
                                                                                       45 a 47
           Temperaturas:
           Temperaturas:       Mínima para proceso
                               Mínima para proceso             oC
                                                                oC                    15
                                                                                       15
                               Normal
                               Normal                          oC
                                                                oC                    20
                                                                                       20
                               Máxima
                               Máxima                          oC
                                                                oC                    40
                                                                                       40
           Viscosidad
           Viscosidad          (20 oC)
                               (20 oC)                         cP
                                                                cP                    500-800
                                                                                       500-800
           Densidad
           Densidad            (20 oC)
                               (20 oC)                         kg/dm3
                                                                kg/dm3                1,53-1,56
                                                                                      1,53-1,56
           Concentración Baume (20 oC)
           Concentración Baume (20 oC)                         o Be
                                                                o Be                  50-52
                                                                                       50-52



14/10/03                                                                                         LC-16
BASES DE DISEÑO

           Especificación de producto
           Especificación de producto


                                       CONTRATO       BASE DE         FORMULA
                                        CLIENTE       DISEÑO           CLIENTE
               Materia activa   %          28            28               28
               STPP             %          32            32               32
               Sulfato Sódico   %         16,3          20,3             18,3
               Silicato         %           9             9                9
               CMC              %         0,35          0,35             0,35
               Blankofor        %          0,2           0,2              0,2
               Perfume          %         0,15          0,15             0,15
               Agua             %          14            10               12
               TOTAL            %         100           100              100




14/10/03                                                                                     LC-17




             BASES DE DISEÑO

           Especificación de servicios
           Especificación de servicios

            Agua de proceso
            Agua de proceso                           Agua de refrigeración
                                                      Agua de refrigeración
           Calidad      Agua de red                   Calidad      Agua de red
                        Potable                                       sin tratar
           Temperaturas           oC        30 max.                 (no recirc.)
                                  oC         4 min.   Temperaturas           oC         30 max.
           Presión           kg/cm2             3,2                          oC          4 min.
                                                      Presión           kg/cm2             2a3
                                                      Caudal máx.          m3/h             50
                                                                         Torre de refrigeración
                                                                         Torre de refrigeración

                      Vapor de agua
                      Vapor de agua
                      Presión caldera           kg/cm2            8   Nominal
                      Presión planta (MS)       kg/cm2            7   (val. diseño)
                      Presión planta (LS)       kg/cm2            2   (val. diseño)
                      Temperatura                   oC          170   (para MS)
                      Temperatura                   oC          134   (para LS)
                      Calidad                              Saturado


14/10/03                                                                                     LC-18
DATOS PROPIEDADES

           Propiedades fisicoquímicas
           Propiedades fisicoquímicas


           PROPIEDAD                    UNIDADES       VALOR
           Dens ida d (a 15 ºC)            kg/L         0.80-0.82
                                                                                                25
           Rango de de s tilación




                                                                     Presión abs. (Atm * 10 )
           P to. ebullición inic ial       ºC             198-203




                                                                     -4
                                                                                                20
           P to. ebullición medio          ºC             205-215
                                                                                                15
           P to. ebullición fina l         ºC             235-245
           Te mperatura autoignic ión      ºC                 229                               10
           Contenido e n aromáticos     % vol. a ire        13-19
           Contenido e n naftenos       % vol. a ire           40                               5

           Contenido e n parafinas      % vol. a ire           44                               0
           Límites de explos ión                                                                     10   20   30          40     50    60
           S upe rior                   % vol. a ire         6.0                                               Temperatura (ºC)
           Infe rior                    % vol. a ire         0.7
           Límite de expos ición         mg/m3               350
           Color                         S aybolt              -




14/10/03                                                                                                                               LC-19




               DESCRIPCION PROCESO

           Dirigida a:
           Dirigida a:
                • Ingeniería de proceso
                • Ingeniería de proceso
                • Resto equipo proyecto
                • Resto equipo proyecto
                • Cliente
                • Cliente
                • Usuarios de la planta
                • Usuarios de la planta                             Finalidad:
                                                                    Finalidad:
                • Terceros
                • Terceros                                              • Introducir como funciona la planta
                                                                         • Introducir como funciona la planta
                                                                        • Informar acerca del proceso
                                                                         • Informar acerca del proceso
                                                                        • Datos por unidades
                                                                         • Datos por unidades
                                                                        • No es un manual de operación
                                                                         • No es un manual de operación
                                                                        • Formar ingeniero proceso
                                                                         • Formar ingeniero proceso
                                                                        • Formar e informar a terceros
                                                                         • Formar e informar a terceros


                                 Contiene:
                                 Contiene:
                                    • Texto descripción breve funcionamiento
                                    • Texto descripción breve funcionamiento
                                    • Enfasis puntos clave proceso
                                    • Enfasis puntos clave proceso
                                    • Esquema proceso
                                    • Esquema proceso
                                    • Reacciones (si hay)
                                    • Reacciones (si hay)



14/10/03                                                                                                                               LC-20
BALANCES

           Balance de materia
           Balance de materia
                               % H2O       % Materia activa      % Carga       %FORMULA     FORMULA      FORMULA
                                                                                SECADOR     PASTA 1      PASTA 2
           Carbonato                   0                    1              0
           Perborato                   0                    1              0
           Perfume                     0                    1              0

           Recirculado               0,1                  0,9              0
           Ac. Sulfónico                                                                                    58,220
           Sosa 31%                                                                                         22,968
           ABS                    0,49                   0,45         0,06        28,042       62,316        0,000
           SCMC                   0,06                   0,69         0,25         0,351        0,508        0,508
           STPP                      0                      1            0        32,048       32,048       32,048
           Estearato                 0                      1            0         0,000        0,000        0,000
           N. Phenol                 0                      1            0         0,000        0,000        0,000
           EDTA                   0,17                    0,7         0,13         0,000        0,000        0,000
           Blankofor                 0                      1            0         0,200        0,200        0,200
           Silicato               0,53                   0,47            0         9,014       19,178       19,178
           Sulfato                                                                20,330       16,465       16,465
           Agua                                                                   10,015       -9,160       -9,160
           TOTAL                                                                     100     121,554      140,426

           Humedad pasta 36%               Carga de pasta para producir 1 tonelada polvo base: 1850 kg




14/10/03                                                                                                      LC-21




              BALANCES

           Balance de materia
           Balance de materia


            Línea Nº         1           1A               2           2A             3           4            5
            Corriente     Amoniaco     Amoniaco         Aire         Aire        Alimento     Salida       Salida
            Componente Alimento         Vapor         Filtrado     Reactor       Reactor     Reactor      W.H.B.
                NH3         731          731               -           -            731          0            -
                 O2           -            -           3036,9       2628,2        2628,2       935,7       935,7
                 N2           -            -           9990,8       8644,7        8644,7      8668,8      8668,8
                 NO           -            -               -           -             -        1238,4      1238,3
                NO2           -            -               -           -             -        TRAZA          (7)
                KNO3          -            -               -           -             -           0            0
                H2O           -            -           Trazas       Trazas           -         1161         1161
            Total (kg/h)    731          731          13027,7      11272,9        12003,9    12003,9      12003,9
            Presión (bar)    8            8               1            8             8           8            8
            Temp (ºC)        15           20              15         230            204         907         234




14/10/03                                                                                                      LC-22
BALANCES

           Balance de energía
           Balance de energía
           ENTRADA CALOR CON LA PASTA
           Materia seca alimento                                  3517   kg/h
           Agua asociada alimento                                 1978   kg/h
           Temp. Entrada                                            70   oC
           Calor específico pasta                                 0,81   kcal/kg.oC
           Entalpía pasta a la entrada                              57   kcal/kg
           Caudal calor entrada producto                        310818   kcal/h

           SALIDA CALOR CON POLVO SECO
           Materia seca salida                                    3465   kg/h
           Agua asociada al polvo seco                             385   kg/h
           Temp. Salida                                             80   oC
           Calor específico polvo seco                            0,73   kcal/kg.oC
           Entalpía polvo seco (10%)                                58   kcal/kg
           Caudal calor salida producto                         224843   kcal/h

           CAUDAL CALOR NETO ASOCIADO PRODUCCION                 85975 kcal/h



14/10/03                                                                              LC-23




            BALANCES

           Datos emisión contaminantes
           Datos emisión contaminantes
           Incluir en balances de materia caudales emisión:
           Incluir en balances de materia caudales emisión:
               • Gases
                • Gases
               • Líquidos
                • Líquidos
               • Sólidos y pastas
                • Sólidos y pastas
                                                              Contaminante Emisión (t/año)
           Efluentes líquidos contaminantes:
           Efluentes líquidos contaminantes:                  NOX                 453
                • Metales pesados (Hg, Cd)
                • Metales pesados (Hg, Cd)                    NMCOV               35
                • Otros metales pesados (Cr, etc.)
                • Otros metales pesados (Cr, etc.)            CO                  89
                • Sólidos en suspensión                       SO2                2314
                • Sólidos en suspensión
                                                              PTS                1442
                • Sales solubles (NO3-, etc.)
                • Sales solubles (NO3-, etc.)                 CO2               41980
                • Compuestos orgánicos
                • Compuestos orgánicos
                • Etc.
                • Etc.
                                                     Residuos sólidos contaminantes:
                                                     Residuos sólidos contaminantes:
                                                         • Sólidos conteniendo
                                                         • Sólidos conteniendo
                                                         compuestos tóxicos
                                                         compuestos tóxicos
             Estudio de Impacto Ambiental
             Estudio de Impacto Ambiental                • Compuestos no degradables
                                                         • Compuestos no degradables
           Declaración de Impacto Ambiental
           Declaración de Impacto Ambiental              • Etc.
                                                         • Etc.



14/10/03                                                                              LC-24
DIAGRAMAS

           Identificación de los documentos de proyecto
           Identificación de los documentos de proyecto
           Todos los documentos deben llevar la identificación del proyecto:
           Todos los documentos deben llevar la identificación del proyecto:
               • Nombre del proyecto y código
               • Nombre del proyecto y código
               • Cliente
               • Cliente
               • Nombre de la ingeniería autora del proyecto
               • Nombre de la ingeniería autora del proyecto
               • Persona que prepara el documento
               • Persona que prepara el documento
               • Fecha
               • Fecha
               • Número o código del documento
               • Número o código del documento
               • Revisión
               • Revisión


           Planos: en cajetín
           Planos: en cajetín
           Documentos: en cabecera
           Documentos: en cabecera




14/10/03                                                                                LC-25




             DIAGRAMAS

           Diagrama de bloques
           Diagrama de bloques
           Varios tipos
           Varios tipos
               • Conceptuales
                • Conceptuales
               • Relativos al proceso
                • Relativos al proceso
               • Relativos a consumos (servicios, etc.)
                • Relativos a consumos (servicios, etc.)

           Cuando tratan sobre el proceso, se pueden utilizar para:
           Cuando tratan sobre el proceso, se pueden utilizar para:
               • Presentaciones básicas o preliminares del proceso (sin incluir detalles)
               • Presentaciones básicas o preliminares del proceso (sin incluir detalles)
               • Describir qué se ha de hacer, pero NO cómo se ha de hacer
               • Describir qué se ha de hacer, pero NO cómo se ha de hacer
               • Planificación y gestión, propuestas de etapas enteras del proceso, etc.
               • Planificación y gestión, propuestas de etapas enteras del proceso, etc.




14/10/03                                                                                LC-26
DIAGRAMAS

           Diagrama de bloques
           Diagrama de bloques
                                           Concentrado del
                                              mineral



                                               Secado          Partículas de polvo
                     Planta de oxígeno                           en suspensión



                      Tratamiento del       Fusión súbita      Recuperación del
                           slag                                    azufre



                     Productos del slag      Conversión         Gases residuales




                                          Horno de refino en    Acido sulfúrico,
                                               ánodo                  etc.



                                            Electrorefino




                                           Cátodo de cobre


14/10/03                                                                             LC-27




            DIAGRAMAS

           Diagrama de bloques
           Diagrama de bloques




                      Proceso obtención combustible a partir de carbón
                      Proceso obtención combustible a partir de carbón
14/10/03                                                                             LC-28
DIAGRAMAS

           Diagrama de flujo (PFD)
           Diagrama de flujo (PFD)
           El PFD (Process Flow Diagram) se utiliza para representar el balance
           El PFD (Process Flow Diagram) se utiliza para representar el balance
           de materia y energía del proceso.
           de materia y energía del proceso.

           Un PFD incluye:
           Un PFD incluye:
               • Un esquema de bloques o pictórico del proceso (líneas principales)
               • Un esquema de bloques o pictórico del proceso (líneas principales)
               • Lazos de control principales.
               • Lazos de control principales.
               • Caudales, composiciones, presiones y temperaturas.
               • Caudales, composiciones, presiones y temperaturas.
               • Puede incluir consumos de servicios.
               • Puede incluir consumos de servicios.

           Se trata de un documento principal del proceso
           Se trata de un documento principal del proceso




14/10/03                                                                                                                                                              LC-29




                DIAGRAMAS

           Diagrama de flujo (PFD)
           Diagrama de flujo (PFD)
                                                                      TITULO: Nitric Acid 60 per cent                 Dibujado: GRM
                  C&R Construction Inc.                               CLIENTE: BOP Chemicals SILGO                    Revisado: APV                FECHA: 14/12/92




           Línea Nº            1        1A           2        2A             3         4          5           6             7           8           9         10         11
           Corriente       Amoniaco   Amoniaco     Aire       Aire       Alimento    Salida    Salida        Gas         Ácido         Aire    Alimento    Tail (2)     Agua
           Componente      Alimento    Vapor     Filtrado   Reactor      Reactor    Reactor   W.H.B.    Condensador   Condensador Condensador Absorbedor     Gas      Alimento
                NH3           731       731          -         -            731        0          -            -            -            -          -          -          -
                 O2             -         -      3036,9     2628,2        2628,2     935,7     935,7        275,2        Trazas       408,7      683,9      371,5         -
                 N2             -         -      9990,8     8644,7        8644,7    8668,8    8668,8       8668,8        Trazas      1346,1     10014,7    10014,7        -
                NO              -         -          -         -             -      1238,4    1238,3        202,5           -            -       202,5       21,9         -
                NO2             -         -          -         -             -      TRAZA        (7)        967,2           -            -       967,2      Trazas        -
               KNO3             -         -          -         -             -         0          0            -          850,6          -          -          -          -
                H2O             -         -      Trazas     Trazas           -        1161      1161         29,4        1010,1          -        29,4       26,3      1376,9
               Total          731       731      13027,7    11272,9      12003,9    12003,9   12003,9     10143,1        1860,7      1754,8     11897,7    10434,4     1376,9
           Presión (bar)       8         8           1         8             8         8          8           8             1           8           8          1          8
           Temp (ºC)           15        20         15        230           204       907       234           40           40           40         40         25         25




14/10/03                                                                                                                                                              LC-30
DIAGRAMAS

           Diagrama de proceso e instrumentación (PID)
           Diagrama de proceso e instrumentación (PID)
           El PID (Process and Instrumentation Diagram) se utiliza para
           El PID (Process and Instrumentation Diagram) se utiliza para
           representar el proceso COMPLETO.
           representar el proceso COMPLETO.

           Un PID incluye TODOS Y CADA UNO de los siguientes items:
           Un PID incluye TODOS Y CADA UNO de los siguientes items:
               • Equipos de proceso y servicios.
               • Equipos de proceso y servicios.
               • Líneas de proceso y servicios (con diámetros, materiales, aislantes,etc).
               • Líneas de proceso y servicios (con diámetros, materiales, aislantes,etc).
               • Instrumentos.
               • Instrumentos.
               • Válvulas.
               • Válvulas.
               • Accesorios (juntas, bridas, filtros, etc.)
               • Accesorios (juntas, bridas, filtros, etc.)
               • Puntos de conexión con planta existente y/o límites de batería.
               • Puntos de conexión con planta existente y/o límites de batería.
               • Puntos de toma de muestra.
               • Puntos de toma de muestra.
               • Codificaciones (equipos, líneas, instrumentos, puntos de conexión)
               • Codificaciones (equipos, líneas, instrumentos, puntos de conexión)
               • Codificaciones sobre lazos de control, enclavamientos y maniobras.
               • Codificaciones sobre lazos de control, enclavamientos y maniobras.

           • El PID no tiene escala: es un diagrama lógico.
           • El PID no tiene escala: es un diagrama lógico.
           • Es un diagrama para construcción (no meramente informativo).
           • Es un diagrama para construcción (no meramente informativo).
           • Es, probablemente, uno de los planos más importantes de esta clase de
           • Es, probablemente, uno de los planos más importantes de esta clase de
           proyectos.
           proyectos.


14/10/03                                                                                LC-31




             DIAGRAMAS

           Diagrama de proceso e instrumentación (PID)
           Diagrama de proceso e instrumentación (PID)




14/10/03                                                                                LC-32
DIAGRAMAS

           Diagrama de proceso e instrumentación (PID)
           Diagrama de proceso e instrumentación (PID)




14/10/03                                                                                  LC-33




             DIAGRAMAS

           Diferencias entre PFD y PID
           Diferencias entre PFD y PID
           Las principales diferencias entre PFD y PID son:
           Las principales diferencias entre PFD y PID son:
               • El PFD contiene sólo las líneas y equipos principales del proceso.
                • El PFD contiene sólo las líneas y equipos principales del proceso.
               • El PID contiene todas y cada una de las líneas y equipos del proceso.
                • El PID contiene todas y cada una de las líneas y equipos del proceso.
               • El PFD contiene balances de materia y energía. El PID NO.
                • El PFD contiene balances de materia y energía. El PID NO.
               • El PFD contiene corrientes, pero el PID contiene líneas.
                • El PFD contiene corrientes, pero el PID contiene líneas.
               • El PFD no es un plano constructivo, el PID SI.
                • El PFD no es un plano constructivo, el PID SI.

           Ambos son necesarios para el proyecto, pero tienen misiones
           Ambos son necesarios para el proyecto, pero tienen misiones
           distintas
           distintas




14/10/03                                                                                  LC-34
SIMBOLOS

           Utilización de símbolos en PID
           Utilización de símbolos en PID

            Tipos de símbolos
            Tipos de símbolos
            • Equipos (tipo, código)
            • Equipos (tipo, código)
            • Instrumentos (válvulas control, lazos de control, tipo instr., código)
            • Instrumentos (válvulas control, lazos de control, tipo instr., código)
            • Válvulas (tipo, código)
            • Válvulas (tipo, código)
            • Líneas (tipo, código)
            • Líneas (tipo, código)
            • Juntas, bridas, accesorios (tipo)
            • Juntas, bridas, accesorios (tipo)
            • Aislamientos (tipo)
            • Aislamientos (tipo)
            • Maniobras (equipos implicados, código)
            • Maniobras (equipos implicados, código)
            • Enclavamientos (equipos implicados, código)
            • Enclavamientos (equipos implicados, código)
            • Puntos de conexión (código)
            • Puntos de conexión (código)
            • Límites de batería (señal)
            • Límites de batería (señal)
            • Puntos de toma de muestra (código)
            • Puntos de toma de muestra (código)




14/10/03                                                                            LC-35




            SIMBOLOS

           Utilización de símbolos en PID. Equipos
           Utilización de símbolos en PID. Equipos

            A Agitador
            A Agitador
            B Bomba
            B Bomba                               12 - B - 2 - A/B
                                                  12 - B - 2 - A/B
            C Columna
            C Columna
            D Depósito
            D Depósito
            E Equipo especial
            E Equipo especial                                     Equipos gemelos
            F Filtro
            F Filtro
            G Grúa
            G Grúa
            H Horno, caldera, calentador
            H Horno, caldera, calentador                     Ordinal dentro unidad
            I Cambiador de calor, torre refrig.
            I Cambiador de calor, torre refrig.
            K Compresor
            K Compresor                                  Tipo de equipo
            L Molino
            L Molino
            M Mezclador
            M Mezclador                               Nº unidad
            O Centrífuga
            O Centrífuga
            P Protección y aislamiento
            P Protección y aislamiento
            R Reactor
            R Reactor
            S Separador
            S Separador
            T Tanque
            T Tanque
            V Ventilador
            V Ventilador

14/10/03                                                                            LC-36
SIMBOLOS

              Utilización de símbolos en PID. Equipos
              Utilización de símbolos en PID. Equipos




                                                                                  ANSI
                                                                                  ANSI




                                                                        Sistema francés
                                                                        Sistema francés

14/10/03                                                                                 LC-37




                SIMBOLOS

              Utilización de símbolos en PID. Líneas
              Utilización de símbolos en PID. Líneas
                                                   CS40 Acero carbono (sched. 40)
                                                   CS40 Acero carbono (sched. 40)
                                                            CS80 Acero carbono (sched. 80)
                                                            CS80 Acero carbono (sched. 80)
                             Línea principal del proceso SS316 Acero inox. 316 (sched. 10)
                                                            SS316 Acero inox. 316 (sched. 10)
                             Utilidades, servicios, líneas de proceso auxiliares 40)
                                                            N40
                                                            N40 Níquel (sched. 40)
                                                                   Níquel (sched.
                                                            TL/CS Teflón sobre acero carbono
                                                            TL/CS Teflón sobre acero carbono
                             Línea existente, no visible PVC/CS PVC sobre acero carbono
                                                            PVC/CS PVC sobre acero carbono
                             Sentido del flujo              PP
                                                            PP     Polipropileno
                                                                    Polipropileno

                //    //     Señal neumática            25-Na-113-SA01
                                                        25-Na-113-SA01
                             Señal eléctrica
                X     X      Capilar (sistema lleno)
                                                                       Código material
                L     L      Señal hidráulica
                                                                   Número de línea
                ~     ~      Señal radioactiva,
                             sónica o luminosa
                                                              Código de fluído
           Instrumentos
           Instrumentos                                    Diámetro (mm)


14/10/03                                                                                 LC-38
SIMBOLOS

           Utilización de símbolos en PID. Válvulas
           Utilización de símbolos en PID. Válvulas

            Nomenclatura válvulas
            Nomenclatura válvulas

            Se indican con el diámetro y número de la especificación de
            Se indican con el diámetro y número de la especificación de
            forma que todas las válvulas que coinciden en sus características
            forma que todas las válvulas que coinciden en sus características
            tendrán igual número.
            tendrán igual número.

            Ejemplo
            Ejemplo
            2” 38-VA corresponde a una válvula que está descrita en el libro
            2” 38-VA corresponde a una válvula que está descrita en el libro
            de especificaciones de válvulas con el número 38-VA y tiene como
            de especificaciones de válvulas con el número 38-VA y tiene como
            diámetro 2”
            diámetro 2”




14/10/03                                                                        LC-39




            SIMBOLOS

           Utilización de símbolos en PID. Válvulas
           Utilización de símbolos en PID. Válvulas




14/10/03                                                                        LC-40
SIMBOLOS

           Utilización de símbolos en PID. Instrumentación
           Utilización de símbolos en PID. Instrumentación
                                                                                                                                           INSTRUMENT FUNCTION




                                                                                                                                                                                                                                                                          SELF-CONTAINED CONTROL VALVE
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    ISA
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    ISA




                                                                                                                                                            INDICATING TRANSMITTER
                                         INSTRUMENT (1st LETTER)




                                                                                                                 INDICATING CONTROLLER




                                                                                                                                                                                                         RATIO IND. CONTROLLER
                                                                   ELEMENT (2nd LETTER)
                     MEASURED VARIABLE




                                                                                                                                                                                     BLIND TRANSMITTER
                                                                                                                                         BLIND CONTROLLER




                                                                                                                                                                                                                                                          CONTROL VALVE




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      SWITCH HIGH
                                                                                                                                                                                                                                                                                                         SWITCH LOW
                                                                                                                                                                                                                                             ALARM HIGH
                                                                                                                                                                                                                                 ALARM LOW
                                                                                          INDICATOR

                                                                                                      RECORDER
                                                                                           I           R          IC                 AL   C                  IT                        T                          r                           AH              V            CV  S                                       S
                ANALYZER                     A                            E               AI          AR         AIC                AAL  AC                 AIT                       AT                                                     AAH                              ASL                                     ASH
                CONDUCTIVITY                 C                            E               CI          CR         CIC                CAL  CC                 CIT                       CT                                                     CAH                              CSL                                     CSH
                DENSITY                      D                            E               DI          DR         DIC                DAL  DC                 DIT                       DT                                                     DAH                              DSL                                     DSH
                FLOW                         F                            E               FI          FR         FIC           FrIC FAL  FC                 FIT                       FT                                                     FAH                          FCV FSL                                     FSH
                LEVEL                        L                            E               LI          LR         LIC                LAL  LC                 LIT                       LT                                                     LAH                          LCV LSL                                     LSH
                PRESSURE                     P                            E               PI          PR         PIC                PAL  PC                 PIT                       PT                                                     PAH                          PCV PSL                                     PSH
                SPEED                        S                            E               SI          SR         SIC                SAL  SC                 SIT                       ST                                                     SAH                              SSL                                     SSH
                TEMPERATURE                  T                            E               TI          TR         TIC                TAL  TC                 TIT                       TT                                                     TAH                              TSL                                     TSH
                TORQUE                       X                            E               XI          XR         XIC                XAL  XC                 XIT                       XT                                                     XAH                              XSL                                     XSH
                CURRENT                      I                            E               II          IR         IIC                IAL                                                                                                      IAH                              ISL                                     ISH
                VOLTAGE                      E                            E               EI          ER                            EAL                                                                                                      EAH
                VISCOSITY                    V                            E               VI          VR         VIC VC VIT VT      VAL                                                                                                      VAH                                                         VSL VSH
                WEIGHT                       W                            E               WI          WR         WIC WC WIT WT      WAL                                                                                                      WAH                                                         WSL WSH

14/10/03                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            LC-41




            SIMBOLOS

           Utilización de símbolos en PID. Instrumentación
           Utilización de símbolos en PID. Instrumentación




14/10/03                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            LC-42
SIMBOLOS

           Utilización de símbolos en PID. Instrumentación
           Utilización de símbolos en PID. Instrumentación




14/10/03                                                     LC-43




            SIMBOLOS

           Utilización de símbolos en PID. Otros
           Utilización de símbolos en PID. Otros




14/10/03                                                     LC-44
FUNCIONAM. PLANTA


                            Sistemas de mando
                            Sistemas de mando
                            • Local
                            • Local
                            • Panel de zona
                            • Panel de zona
                            • Remoto. Sala de control
                            • Remoto. Sala de control

           • Lazos de control
           • Lazos de control                       Instrumentos, PLCs o sist. de control
                                                    Instrumentos, PLCs o sist. de control
           • Maniobras
           • Maniobras                                          Reles o PLCs
                                                                Reles o PLCs
           • Enclavamientos
           • Enclavamientos
           • Sistema de control (DCS, etc.)
           • Sistema de control (DCS, etc.)                     Reles o PLCs
                                                                Reles o PLCs




                                        PLC’s, Sistema de control distribuído, Ordenador
                                        PLC’s, Sistema de control distribuído, Ordenador




14/10/03                                                                           LC-45




             ESPECIFICACIONES

           Especificaciones
           Especificaciones

            Finalidad
                • Determinar con la máxima precisión las características del
                equipo, válvula, línea, etc.
                • Contiene información para selección de equipo, etc.
                disponible en mercado.
                • Contiene información para construcción si es a medida (junto
                con planos constructivos).
                • Permite al proveedor efectuar un presupuesto y oferta.




14/10/03                                                                           LC-46
ESPECIFICACIONES

           Especificación de equipos. Criterios de selección
           Especificación de equipos. Criterios de selección

            Tipos de equipo
                • Comerciales (bombas, compresores, filtros, centrífugas, etc.)
                • Específicos (reactores, columnas destilación, intercambiadores)
                • A medida (desarrollos especiales)

              Selección                            Dimensionamiento
                  • Licenciatario                     • Cálculo aproximado
                  • Experiencia propia                • Escalado
                  • Consulta fabricantes              • Cálculo riguroso
                  • Heurísticos                       • Normas y códigos
                  • Bibliografía pública y privada

           BOMBAS
           BOMBAS
           Suelen escogerse por catálogo (las de uso convencional)
           Suelen escogerse por catálogo (las de uso convencional)
           Se requieren datos fluído (composición, temperatura, caudal, presión, sólidos)
           Se requieren datos fluído (composición, temperatura, caudal, presión, sólidos)
           Cálculo necesidades: caudal, presión aspiración, presión impulsión, NPSH.
           Cálculo necesidades: caudal, presión aspiración, presión impulsión, NPSH.
           Se precisa la curva Q-P de la bomba.
           Se precisa la curva Q-P de la bomba.
14/10/03                                                                                             LC-47




             ESPECIFICACIONES

           Especificación de equipos
           Especificación de equipos
           TANQUES

           ITEM                     11-B-1-A/B                                   Cantidad     2
           DESIGNACIÓN              DEPOSITO DILUCIÓN/STOCK.SOSA 31%
           CONDICIONES DEL SERVICIO                   DATOS DE CONSTRUCCIÓN
           Producto     SOSA CAUSTICA (31%)           Diámetro        2000 mm
           Temperatura 60 ºC        (Diseño: 100 ºC)  Altura          4000 mm
           Presión:     ATMOSFERICA                   Tipo de cabeza CONICA
           Densidad     1,33 g/cm3                    Tipo de fondo PLANO
           Viscosidad   1.1 cP                        Accesorios      SERPENTIN REFR. DN 40 S/DIN 2440
           Capacidad    12.000 L
           CONEXIONES
           A: ENTRADA DE SOSA DN 50/PN 10             B: ENTRADA DE AGUA DN 50
           C: SALIDA A PROCESO DN 40                  D: RECIRCULACIÓN DN 50
           E: VENTEO DN 80                            F: REBOSADERO DN 50
           G: DRENAJE DN 80                           H1: BOCA DE HOMBRE HORIZ. DN 500
           H2: BOCA DE HOMBRE VERT. DN 500            I1: ENTRADA DE AGUA DE REFRIG. DN 40
           I2: SALIDA DE AGUA DE REFRIG. DN 40        L1: NIVEL DEL FLOTADOR DN 25
           TI: CONEXIÓN TEMPERAT. DN 25
           Tratamiento de superficie                  CHORREADO CON ARENA GR. SA 2
           Pintura                                    S/ESPECIFICACION GENERAL
           MATERIALES                                 ACERO AL CARBONO
           PLANO DE REFERENCIA


14/10/03                                                                                             LC-48
ESPECIFICACIONES

           Especificación de equipos
           Especificación de equipos

                                                                                        H 115.000

                                                                                  45º
                                                          N 115.000



                                                                                          7.071




                                                                      E 125.000
14/10/03                                                                                  LC-49




             ESPECIFICACIONES

           Especificación de instrumentos. Criterios de selección
           Especificación de instrumentos. Criterios de selección

            Tipos de instrumento                         Tipos de instrumento
                • Dispositivo primario o sensor (medición)   • Mecánico
                • Amplificador - transmisor                  • Neumático
                • Registrador - indicador - controlador      • Electrónico

             Selección                              Dimensionamiento
                 • Licenciatario                       • Cálculo parámetro
                 • Experiencia propia                  característico (Cv, etc.)
                 • Consulta fabricantes
                 • Heurísticos
                 • Bibliografía pública y privada




14/10/03                                                                                  LC-50
ESPECIFICACIONES

           Especificación de instrumentos
           Especificación de instrumentos

            Debe incluir
               • Tipo de instrumento
               • Código del instrumento
               • Parámetros básicos (depende del instrumento... K, Cv, )
               • Si es un lazo de control, instrumentos implicados.
               • Esquema del lazo
               • Materiales de construcción
               • Modo de instalación, etc. (no es diseño básico)




14/10/03                                                                   LC-51




             ESPECIFICACIONES

           Especificación de válvulas. Criterios de selección
           Especificación de válvulas. Criterios de selección

            Tipos de válvula
                • Asiento
                • Bola
                • Compuerta
                • Etc.
             Selección                            Dimensionamiento
                 • Licenciatario                     • Cálculo riguroso
                 • Experiencia propia                • Normas y códigos
                 • Consulta fabricantes
                 • Heurísticos
                 • Bibliografía pública y privada




14/10/03                                                                   LC-52
ESPECIFICACIONES

             Especificación de válvulas
             Especificación de válvulas
                    Nº   P.N. DESCRIPCION                   MATERIALES        EMPAQUETADURA PASO LONGITUD
                                                  CUERPO GUARNICION ASIENTO                      VALVULA
                   38-VA 16 VALVULA ASIENTO.        Hierro  Acero inox. Inox.                 40    200
                            TAPA ATORNILLADA.     fundición                                   60    230
                            HUSILLO EXTERIOR         gris                                     65    290
                            CON PUENTE.                                                       80    310
                            VOLANTE ASCENDENTE.     CC-22                                    100    350
                            BRIDAS FF.                                                       125    400
                                                                                             150    430
                                                                                              20    150
                                                                                              25    160

            Nº   P.N. DESCRIPCION                   CONEXIONES        MARCA      FIG.   FLUIDO   T (ºC) OBSERVACIONES
                                        BRIDA DIAM. EXTROSCA SOLDADAS
           38-VA 16 VALVULA ASIENTO.          150                                       AGUA     >100   DIN 3300
                    TAPA ATORNILLADA.         165
                    HUSILLO EXTERIOR          185                                                       BRIDAS:
                    CON PUENTE.               200                                                       DIN 2502-2533
                    VOLANTE ASCENDENTE.       220
                    BRIDAS FF.                250
                                              275
                                              105
                                              115




14/10/03                                                                                                           LC-53




                 ESPECIFICACIONES

             Especificación de tuberías. Criterios de selección
             Especificación de tuberías. Criterios de selección

                  Selección                            Dimensionamiento
                      • Licenciatario                     • Cálculo hidráulico
                      • Experiencia propia                • Fases presentes
                      • Consulta fabricantes              • Flujo subsónico. Vibraciones
                      • Heurísticos                       • Normas y códigos
                      • Bibliografía pública y privada




14/10/03                                                                                                           LC-54
ESPECIFICACIONES

           Especificación de tuberías
           Especificación de tuberías
                      ITEM                 PASO (D.N.) ESPECIFICACIÓN
                      CONSTRUCCIÓN           1/2" - 5" Tubería uniones con valonas y contrabridas
                      TUBO                   1/2" - 5" Tubo de acero inoxidable sin soldadura
                                                       Material: AISI 316 (16/8/2,5)
                                                       Diametros tubos: s/ST-H/061
                                                       Nota: Según suministro puede variar diametros y espesor.
                      ACCESORIOS              1" - 5"  Curvas sin costura, 3 d(I O R 285) c/Extremos rectos
                                             1/2" - 4" Curvas sin costura 4ª c/Extremos rectos
                                             1/2" - 5" Piezas en T, conformadas y soldadas
                                              2" - 3"  Conos soldados (Reducción concéntrica) longitud=3 x(Di-di)
                                                         sin partes rectas
                                             1/2" - 5" Reducciones s/ST-H/063 Hoja 2
                      BRIDAS                 1/2" - 5" Collarín (Valona) para soldar a tope Material:AISI 516
                                                       Dimensiones s/ST-H/063 Hoja 2
                                                       Contabridas, lisas, Dimensiones s/DIM 2502PN-16
                                                         s/ST/H.063 hoja 1
                                                       Material: Acero al Carbono F112, cadmiadas
                                                       Bridas forma 8 y discos ciegos, material: inox AISI 316
                                                         s/ST, F/065
                      UNIONES ROSCADAS       1/2" - 1" Racores forjados serie 3000, rosca NFT
                                                       Material: acero inoxidable AISI 316
                                                       (Solo usar para conexiones instrumentos control)
                      JUNTAS PARA BRIDAS     1/2" - 5" Lamina de amianto comprimido, tipo "KLINCARIT-ACIDIT"
                                                       Dimensiones s/DIN 2690 (ST-F/003 Hoja 2)
                      JUNTAS PARA ROSCAS     1/2" - 1" Cintas de teflón (Ancho 1/2")
                      TORNILLERIA            1/2" - 5" Tornillos cabeza hexagonal, s/DIN 931 Rosca Métrica
                                                         ejecución pulida.
                                                       Tuerca hexagonal s/DIN 934, Ejecución: Superficie asiento
                                                         mecanizada, entre caras sin mecanizar.
                                                       Arandelas s/DIN: 125, Pulida c/Bisel
                                                       Material: Acero inox. AISI 303 hasta 305
                      SOLDADURA              1/2" - 5" Soldadura arco elèctrico
                                                       Soldadura bajo atmosfera de gas inerte (argón)
                                                       (Se especificará según casos)
                      OBSERVACIONES


14/10/03                                                                                                            LC-55




            ESPECIFICACIONES

           Especificación de recubrimientos
           Especificación de recubrimientos

            Tipos de recubrimiento
                • Aislante térmico
                • Protección corrosión
                • Etc.

             Selección                            Dimensionamiento
                 • Licenciatario                     • Cálculo riguroso
                 • Experiencia propia                • Normas y códigos
                 • Consulta fabricantes
                 • Heurísticos
                 • Bibliografía pública y privada




14/10/03                                                                                                            LC-56
LISTAS

                      Listas
                      Listas

                          Finalidad
                              • Presentar datos principales en forma tabular.
                              • Control de ejecución del proyecto (todas las fases).
                              • Compras.
                              • Inspección.
                              • Expediciones.
                              • Construcción.

                          Principales listas
                              • Equipos
                              • Líneas
                              • Instrumentos
                              • Válvulas
                              • Motores
                              • Puntos de conexión
                              • Puntos de toma de muestra

14/10/03                                                                                                                                                          LC-57




                           LISTAS

                      Lista de equipos
                      Lista de equipos

   REV EQUIPO         Nº SERVICIO                                   POS ANCHO LARGO    ALTO     PESO AISL.  PT. MATERIAL     OBSERVACIONES                   ESPECIFIC. REQUISIC.
                                                                    V/H mm     mm       mm       kg   mm SI/NO
    D   11-B-1-A/B    2   DEP OS ITO DILUCION / S TOCK S OS A 31%    V    2000    0      4000    1800   0,0  S     A.C.             12 M3; S ERP . REFRIG.    0810-01-3 0810-01-2
    E   11-B-2        1   TANQUE S OS A 50%                          V    3000    0      6000    4000   0,0  S     A.C.                                               -         -
    E   11-B-3        1   TANQUE S ILICATO                           -       0    0         0       0   0,0                                                           -         -
    E   11-B-4        1   TANQUE S ILICATO                           -       0    0         0       0   0,0                                                           -         -
    E   11-B-5-A/B    2   TANQUE FUEL OIL                            -       0    0         0       0   0,0                                                           -         -

    E   11-P -1       1   BOMBA DES CARGA Y RECIRCULACION           H     490   1230     600      225   0,0   S   FUNDICION     40 M3/H; 2 KG/CM2; 5.5 Kw     0910-01-3 0910-01-1
    E   11-P -2       1   BOMBA ALIMENTACION S OS A                 H     390    950     400       80   0,0   S   FUNDICION                         2.2kW             -         -
    E   11-P -3       1   BOMBA DES CARGA Y RECIRCULACION           H       0      0       0      260   0,0   S   FUNDICION                         15 kW             -         -
    E   11-P -4       1   BOMBA ALIMENTACION S OS A                 H     390    950     400       80   0,0   S   FUNDICION                        2.2 kW             -         -
    E   11-P -5-A/B   2   BOMBA FUEL OIL                            H     150    400     200        5   0,0   S   FUNDICION 0.5 M3/H; 10 KG/CM2; 0.37 kW      0950-07-2 0950-06-1

    E   11-P -6       1 BOMBA DES CARGA S ILICATO                    -      0      0        0       0   0,0                                                           -         -
    E   11-P -7       1 BOMBA ALIMENTACION S ILICATO                 -      0      0        0       0   0,0                                                           -         -


                          POS: Posición (Vertical - V; Horizontal - H)                              AISL.: Aislamiento                PT.: Pintura



                      Lista de líneas
                      Lista de líneas
                  DIAMETRO PROD. NUM. ESPEC.       RECORRIDO     T (ºC)   P (kg/cm2)   CALORIFUGADO PINTURA PRODUCTO OBSERVACIONES   PID    PLANO
                  NOMINAL                       DE          A   Operac. Operac. Prueba  Tipo Especif.                                      TUBERIA
                     100    Na    101 SA-01 DEPOSITO 11-P-1        30     0,6     0,9     -     -           S. CAUSTICA            U-11-01
                     100    Na    102 SA-01 DEPOSITO 11-P-3        30     0,6     0,9     -     -           S. CAUSTICA            U-11-01
                      80    Na    103 SA-01 11-P-1     11-B-1-B    30     2,0     3,0     -     -           S. CAUSTICA            U-11-01
                      80    Na    104 SA-01 80-Na-103 11-B-1-A     30     2,0     3,0     -     -           S. CAUSTICA            U-11-01
                      80    Na    105 SA-01 11-P-3     11-B-2      30     4,0     6,0     -     -           S. CAUSTICA            U-11-01
                     100    Na    106 SA-01 11-B-2     11-P1-P3    50     0,9     1,4     -     -           S. CAUSTICA            U-11-01
                     100    Na    107 SA-01 11-B-1-B 100-Na-106    70     0,9     1,4     -     -           S. CAUSTICA            U-11-01
                     100    Na    108 SA-01 11-B-1-A 100-Na-107    70     0,9     1,4     -     -           S. CAUSTICA            U-11-01
                      25    Na    109 SA-01 11-B-1-A 11-P-4        70     0,6     0,9     -     -           S. CAUSTICA            U-11-01


14/10/03                                                                                                                                                          LC-58
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Tema3 diseo basico

  • 1. DISEÑO BÁSICO DE PLANTAS DE PROCESO 14/10/03 LC-1 PROGRAMA LECCION Indice Indice • Objetivos del diseño básico • Objetivos del diseño básico • Definición y alcance técnico • Definición y alcance técnico • Contenido y documentación básica • Contenido y documentación básica 14/10/03 LC-2
  • 2. PROGRAMA LECCION Bibliografía básica Bibliografía básica • De Cos, M. “Teoría General del Proyecto. Ingeniería del Proyecto”. Ed. • De Cos, M. “Teoría General del Proyecto. Ingeniería del Proyecto”. Ed. Síntesis, Madrid, (1997). Síntesis, Madrid, (1997). • Coulson, J. M. Richardson, J.F. eds. y Sinnot, R.K. • Coulson, J. M. Richardson, J.F. eds. y Sinnot, R.K. “Chemical Engineering “Chemical Engineering Design” Butterwoth-Heinemann, Oxford, Nueva York Design” Butterwoth-Heinemann, Oxford, Nueva York (1999) (3ª edición). (1999) (3ª edición). •Gómez-Senent, E., Gómez-Senent, D., Aragonés, P., Sánchez, M.A. y López, D. •Gómez-Senent, E., Gómez-Senent, D., Aragonés, P., Sánchez, M.A. y López, D. “Cuadernos de Ingeniería de Proyectos. I Diseño Básico “Cuadernos de Ingeniería de Proyectos. I Diseño Básico (Anteproyecto) de Plantas Industriales”. Serv. Publicaciones, UPV, (2000). (Anteproyecto) de Plantas Industriales”. Serv. Publicaciones, UPV, (2000). • Ludwig, E.E. “Applied Process Design for Chemical and Petrochemical • Ludwig, E.E. “Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants” Gulf Publishing Co.. Houston (1979) (3 volúmenes). Plants” Gulf Publishing Co.. Houston (1979) (3 volúmenes). • Rase, H.F. y Barrow, M.H. “Ingeniería de Proyectos para Plantas de • Rase, H.F. y Barrow, M.H. “Ingeniería de Proyectos para Plantas de Proceso” Compañía Editorial Continental, S.A. México (1988). Proceso” Compañía Editorial Continental, S.A. México (1988). •Rudd, D.F. y Watson, Ch. C “Estrategia en Ingeniería de Procesos” •Rudd, D.F. y Watson, Ch. C “Estrategia en Ingeniería de Procesos” Alhambra, Madrid (1976). Alhambra, Madrid (1976). 14/10/03 LC-3 DEF. Y ALCANCE TECNICO Fases Fases Fase de síntesis en la que se: Fase de síntesis en la que se: • Definen las líneas básicas del proyecto • Definen las líneas básicas del proyecto • Da respuesta a todos los problemas planteados (única) • Da respuesta a todos los problemas planteados (única) • Definen todos los elementos básicos del proyecto • Definen todos los elementos básicos del proyecto Objetivos Objetivos • Seleccionar la solución más conveniente • Seleccionar la solución más conveniente • Desarrollarla y definirla • Desarrollarla y definirla • Mejorar los diseños previos • Mejorar los diseños previos • Conocer la rentabilidad del proyecto • Conocer la rentabilidad del proyecto 14/10/03 LC-4
  • 3. DEF. Y ALCANCE TECNICO Funciones que intervienen en el diseño básico Funciones que intervienen en el diseño básico Ingeniería de proyecto Ingeniería de proyecto Ingeniería Ingeniería Instrumentación Instrumentación de proceso de proceso y control y control Promotor Promotor Licenciatario Licenciatario Mecánica Mecánica Costes Costes Electricidad Electricidad Planificación Planificación 14/10/03 LC-5 CONTENIDO Y DOCUMENTACION BASICA 14/10/03 LC-6
  • 4. CONTENIDO Y D. BASICA El manual de proceso El manual de proceso Libro o dossier donde se reúne toda la información básica con la cual Libro o dossier donde se reúne toda la información básica con la cual puede desarrollarse la ingeniería de detalle de un proyecto. puede desarrollarse la ingeniería de detalle de un proyecto. Debe contener la siguiente información: Debe contener la siguiente información: • Bases de diseño de la planta: capacidad de producción, plan de producción, • Bases de diseño de la planta: capacidad de producción, plan de producción, consumos de materias primas y productos auxiliares, productos intermedios y consumos de materias primas y productos auxiliares, productos intermedios y finales con sus caudales. finales con sus caudales. • Información técnica diversa relacionada con el proyecto, sus productos, • Información técnica diversa relacionada con el proyecto, sus productos, materias primas o equipo especial: folletos e información de suministradores o materias primas o equipo especial: folletos e información de suministradores o copias de bibliografía científica. copias de bibliografía científica. • Especificaciones de materias primas, productos y servicios. • Especificaciones de materias primas, productos y servicios. • Descripción simplificada del proceso, acompañada de un diagrama de • Descripción simplificada del proceso, acompañada de un diagrama de bloques y las reacciones químicas básicas (si las hay). bloques y las reacciones químicas básicas (si las hay). • Balances de materia y energía. Si es posible ilustrados con diagramas de • Balances de materia y energía. Si es posible ilustrados con diagramas de bloques. bloques. • Servicios, con consumos estimados y un diagrama de flujo de los mismos. • Servicios, con consumos estimados y un diagrama de flujo de los mismos. Tratamiento de efluentes. Tratamiento de efluentes. • Diagrama de flujo (PFD) del proceso de fabricación. • Diagrama de flujo (PFD) del proceso de fabricación. .../... .../... 14/10/03 LC-7 CONTENIDO Y D. BASICA El manual de proceso El manual de proceso .../... .../... • Esquemas de tuberías e instrumentos (PID). • Esquemas de tuberías e instrumentos (PID). • Especificaciones de equipos de proceso: reactores, depósitos, bombas, • Especificaciones de equipos de proceso: reactores, depósitos, bombas, intercambiadores, compresores y, en general, toda la maquinaria y aparatos intercambiadores, compresores y, en general, toda la maquinaria y aparatos propios del proceso. propios del proceso. • Especificaciones de equipos e instalaciones auxiliares: tuberías, • Especificaciones de equipos e instalaciones auxiliares: tuberías, válvulas y sus accesorios, aislamientos, especificaciones eléctricas, de válvulas y sus accesorios, aislamientos, especificaciones eléctricas, de estructuras, etc. (a veces este bloque se incluye con la ingeniería de detalle). estructuras, etc. (a veces este bloque se incluye con la ingeniería de detalle). • Especificaciones de instrumentos de control (en proyectos con cierta • Especificaciones de instrumentos de control (en proyectos con cierta profusión de instrumentos suele prepararse un manual aparte, dedicado profusión de instrumentos suele prepararse un manual aparte, dedicado exclusivamente a control, incluyendo el manual de diseño únicamente la lista de exclusivamente a control, incluyendo el manual de diseño únicamente la lista de instrumentos). instrumentos). • Otras especificaciones. Líneas, accesorios, etc. • Otras especificaciones. Líneas, accesorios, etc. • Listas. Equipos, válvulas, líneas, motores, puntos toma muestra, etc. • Listas. Equipos, válvulas, líneas, motores, puntos toma muestra, etc. • Esquema unifilar eléctrico. • Esquema unifilar eléctrico. • Medidas o dispositivos contra la contaminación del medio ambiente: • Medidas o dispositivos contra la contaminación del medio ambiente: sistemas de depuración de efluentes. sistemas de depuración de efluentes. • Seguridad. Recomendaciones sobre sistemas de seguridad, contra incendios, • Seguridad. Recomendaciones sobre sistemas de seguridad, contra incendios, etc. etc. • Planimetría preliminar o plano simplificado de la distribución en planta de • Planimetría preliminar o plano simplificado de la distribución en planta de 14/10/03 la instalación (plot plan). la instalación (plot plan). LC-8
  • 5. BASES DE DISEÑO Datos meteorológicos Datos meteorológicos ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC AÑO Temp. media mensual/anual (ºC) 10.7 11.9 14 16 19.6 23.4 26.8 26.9 24.4 19.5 14.3 11.1 18.2 Media mensual/anual temp. máx. diarias (ºC) 15.8 17.3 20.2 22.3 26.6 30.8 35.1 35 31.7 25.8 19.6 16.2 24.7 Media mensual/anual temp. mín. diarias (ºC) 5.5 6.5 7.8 9.8 12.6 16.1 18.6 18.6 17.1 13.2 8.9 6 11.7 Precipitación mensual/anual media (mm) 84 72 55 60 30 20 2 7 21 62 102 92 607 Humedad relativa media (%) 76 72 64 64 57 54 49 51 55 64 73 76 63 Nº medio mensual/anual días precip. sup. a 1 mm 10.5 10.2 8.6 10 6.8 3.8 0.6 1.2 4 7.9 9.4 9.8 82.8 Nº medio mensual/anual de días de nieve 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Nº medio mensual/anual de días de tormenta 0.5 0.6 1 1.7 0.8 1.2 0.2 0.5 1 1.2 0.9 0.6 10.2 Nº medio mensual/anual de días de niebla 5.4 3.8 3.7 2.8 1.1 1 0.7 0.5 0.8 2.8 3.5 4.6 30.7 Nº medio mensual/anual de días de helada 2.5 1.3 0 0 0 0 0 0 0 0 0.4 2 6.2 Nº medio mensual/anual de días despejados 9.2 7 7.5 5.1 8.2 10.8 21.1 21.2 12 9.6 8.6 9.5 129.8 Nº medio mensual/anual de horas de sol 170 176 215 233 299 314 360 338 255 221 178 164 2922 N 45 0,15 120 NNW NNE 40 Alcala del Rio Central NW NE 35 100 Gerena 0,1 Precipitación (mm) 30 La Rinconada 80 WNW ENE Media Sevilla Miraflores 0,05 T (ºC 25 Máxima Sanlucar la Mayor 20 60 W 0 E Mínima Sevilla Tablada 15 40 10 WSW ESE 5 20 0 SW SE 0 R O T N V Y R B L E P IC C JU O SSW JU N A A G E B E SSE D O M M N F E A S A ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC S TEMPERATURAS TEMPERATURAS PRECIPITACIONES PRECIPITACIONES VIENTOS VIENTOS 14/10/03 LC-9 BASES DE DISEÑO Datos locales Datos locales Aunque no son específicamente componentes del diseño básico, Aunque no son específicamente componentes del diseño básico, pueden afectarlo. Deben conocerse cuanto antes para poderlos tener pueden afectarlo. Deben conocerse cuanto antes para poderlos tener en cuenta. en cuenta. • Energía eléctrica. • Energía eléctrica. • Combustibles. • Combustibles. • Agua. Características. Volumen. • Agua. Características. Volumen. • Vapor. • Vapor. • Contaminación admisible en los efluentes. • Contaminación admisible en los efluentes. • Factores geográficos (cercanía a la costa). • Factores geográficos (cercanía a la costa). • Meteorología (lluvias, monzón, temperaturas extremas). • Meteorología (lluvias, monzón, temperaturas extremas). • Terreno (tipo de suelo, carga soportable) • Terreno (tipo de suelo, carga soportable) • Altitud (presión) • Altitud (presión) 14/10/03 LC-10
  • 6. BASES DE DISEÑO Organización del proceso Organización del proceso Unidades de proceso Unidades de proceso Planta Planta Operaciones unitarias Operaciones unitarias Servicios Servicios • Agua (proceso, refrig., calderas, limpieza, sanitaria, contraincendios) • Agua (proceso, refrig., calderas, limpieza, sanitaria, contraincendios) • Vapor (alta, media o baja presión) (seco, saturado, sobrecalentado) • Vapor (alta, media o baja presión) (seco, saturado, sobrecalentado) • Condensados • Condensados • Fluídos térmicos (aceite, sales) • Fluídos térmicos (aceite, sales) • Combustibles (carbón, fuel oil, gas oil, gas natural, otros) • Combustibles (carbón, fuel oil, gas oil, gas natural, otros) • Electricidad • Electricidad • Aire comprimido (instrumentación, servicio) (seco, sin aceite) • Aire comprimido (instrumentación, servicio) (seco, sin aceite) • Gases inertes (nitrógeno, etc.) • Gases inertes (nitrógeno, etc.) • Efluentes (tratamiento “in situ”) • Efluentes (tratamiento “in situ”) • Antorchas • Antorchas 14/10/03 LC-11 BASES DE DISEÑO Capacidad de producción Capacidad de producción Diversos valores para la capacidad de producción: Diversos valores para la capacidad de producción: • Contrato. La que se fija como compromiso a cumplir. • Contrato. La que se fija como compromiso a cumplir. • Diseño, La que se utiliza para el dimensionamiento. • Diseño, La que se utiliza para el dimensionamiento. • Real. La que la planta dará en realidad (suele ser en torno a un • Real. La que la planta dará en realidad (suele ser en torno a un 30% superior a la capacidad de diseño, pero depende mucho de los 30% superior a la capacidad de diseño, pero depende mucho de los equipos de operación y mantenimiento). equipos de operación y mantenimiento). Casos extremos: Casos extremos: • Producto único fabricado en gran tonelaje. • Producto único fabricado en gran tonelaje. • Muchos productos diferentes producidos en pequeña cantidad. • Muchos productos diferentes producidos en pequeña cantidad. Es deseable disponer de un plan de producción. Indispensable si el Es deseable disponer de un plan de producción. Indispensable si el producto se fabrica por campañas que dependen del mercado producto se fabrica por campañas que dependen del mercado (estacionalidad, etc.) (estacionalidad, etc.) 14/10/03 LC-12
  • 7. BASES DE DISEÑO Organización de la producción Organización de la producción Factor de operación F Factor de operación F Horas de producción por año Horas de producción por año P Horas-año max. Horas-año max. 8760 8760 Planta continua Planta continua ~8000 h/a ~8000 h/a F= Planta discontínua ~2000 h/a (8 h/día) Planta discontínua ~2000 h/a (8 h/día) C * 365 * 24 ~5800 h/a (24 h/día) ~5800 h/a (24 h/día) 0<F<1 Producción anual prevista Capacidad de diseño horaria Plantas de proceso continuo Plantas de proceso continuo • Suelen operar 330 días año o 90% horas. • Suelen operar 330 días año o 90% horas. • Parada anual: 15 - 30 días. Mantenimiento (suele coincidir con vacaciones) • Parada anual: 15 - 30 días. Mantenimiento (suele coincidir con vacaciones) Plantas de proceso por lotes Plantas de proceso por lotes • Suelen operar en discontinuo o semicontinuo. • Suelen operar en discontinuo o semicontinuo. • Suelen estar muy sobredimiensionadas, especialmente cuando el producto • Suelen estar muy sobredimiensionadas, especialmente cuando el producto tienen un gran valor añadido o cuando hay muchas paradas por problemas (no tienen un gran valor añadido o cuando hay muchas paradas por problemas (no deseable). deseable). 14/10/03 LC-13 BASES DE DISEÑO Plan de producción Plan de producción Capacidad de producción 3500 kg/h Rendimientos y Rendimientos y Capacidad de diseño 5000 kg/h producciones proceso producciones proceso CONSUMO MATERIAS PRIMAS kg/h Oleum 713 Calidades Calidades Alcano (TPB) 713 Agua 125 Costes producción Total 1551 Costes producción CAUDALES PRODUCTOS SULFONACION kg/h Acido sulfónico puro 933 Acido sulfónico de unidad 1049 Acido sulfúrico usado 502 Total 1551 RECIRCULACION kg/h Recirculación sulfonación (brutos) 22000 Recirculación sulfonación (netos) 20574 Recirculación dilución (brutos) 22000 Recirculación dilución (netos) 19881 Acido usado recirculado 569 14/10/03 LC-14
  • 8. BASES DE DISEÑO Plan de producción Plan de producción AREA Días/año Días/semana Horas/día Horas/año Mina 350 7 24 8400 Area vertido res iduos 350 7 24 8400 Area ganga 323 7 8 2584 P lanta de proces o 329 7 24 7896 AÑO PRODUCCION -2 -1 1 2 3 4 5 P roducción (ton) 0 0 1.135 1.066 1.200 1.200 1.200 Mineral recuperado (%) 0,00 0,00 5,25 6,76 6,01 5,98 5,89 Inerte retirado 17088 0 5.332 0 6.118 4 0 S ubproducto 0 0 57 53 60 60 60 14/10/03 LC-15 BASES DE DISEÑO Especificación de materias primas Especificación de materias primas Producto: SILICATO Producto: SILICATO Compuestos químicos obtenidos por asociación entre sílice (SiO2) y óxidos de sodio Compuestos químicos obtenidos por asociación entre sílice (SiO2) y óxidos de sodio (Na2O). Definido por razón molecular: RM ,, como el número de moléculas combiadas a (Na2O). Definido por razón molecular: RM como el número de moléculas combiadas a una molécula de Na2O, o por: RP, como la razón en peso SiO2/Na2O. una molécula de Na2O, o por: RP, como la razón en peso SiO2/Na2O. Fórmula: Fórmula: 2 SiO2 * Na2O para RM = 2 2 SiO2 * Na2O para RM = 2 Peso Molecular Peso Molecular kg/kg-mol kg/kg-mol 150,1 150,1 Calidad: Calidad: Silicato Industrial al 40% nominal Silicato Industrial al 40% nominal RP = 2 a 2,1 RP = 2 a 2,1 RM = 2,05 a 2,2 RM = 2,05 a 2,2 Apariencia: Apariencia: Líquido transparente viscoso Líquido transparente viscoso Aprovisionamiento: Aprovisionamiento: En cisterna En cisterna Materia seca Materia seca %% 45 a 47 45 a 47 Temperaturas: Temperaturas: Mínima para proceso Mínima para proceso oC oC 15 15 Normal Normal oC oC 20 20 Máxima Máxima oC oC 40 40 Viscosidad Viscosidad (20 oC) (20 oC) cP cP 500-800 500-800 Densidad Densidad (20 oC) (20 oC) kg/dm3 kg/dm3 1,53-1,56 1,53-1,56 Concentración Baume (20 oC) Concentración Baume (20 oC) o Be o Be 50-52 50-52 14/10/03 LC-16
  • 9. BASES DE DISEÑO Especificación de producto Especificación de producto CONTRATO BASE DE FORMULA CLIENTE DISEÑO CLIENTE Materia activa % 28 28 28 STPP % 32 32 32 Sulfato Sódico % 16,3 20,3 18,3 Silicato % 9 9 9 CMC % 0,35 0,35 0,35 Blankofor % 0,2 0,2 0,2 Perfume % 0,15 0,15 0,15 Agua % 14 10 12 TOTAL % 100 100 100 14/10/03 LC-17 BASES DE DISEÑO Especificación de servicios Especificación de servicios Agua de proceso Agua de proceso Agua de refrigeración Agua de refrigeración Calidad Agua de red Calidad Agua de red Potable sin tratar Temperaturas oC 30 max. (no recirc.) oC 4 min. Temperaturas oC 30 max. Presión kg/cm2 3,2 oC 4 min. Presión kg/cm2 2a3 Caudal máx. m3/h 50 Torre de refrigeración Torre de refrigeración Vapor de agua Vapor de agua Presión caldera kg/cm2 8 Nominal Presión planta (MS) kg/cm2 7 (val. diseño) Presión planta (LS) kg/cm2 2 (val. diseño) Temperatura oC 170 (para MS) Temperatura oC 134 (para LS) Calidad Saturado 14/10/03 LC-18
  • 10. DATOS PROPIEDADES Propiedades fisicoquímicas Propiedades fisicoquímicas PROPIEDAD UNIDADES VALOR Dens ida d (a 15 ºC) kg/L 0.80-0.82 25 Rango de de s tilación Presión abs. (Atm * 10 ) P to. ebullición inic ial ºC 198-203 -4 20 P to. ebullición medio ºC 205-215 15 P to. ebullición fina l ºC 235-245 Te mperatura autoignic ión ºC 229 10 Contenido e n aromáticos % vol. a ire 13-19 Contenido e n naftenos % vol. a ire 40 5 Contenido e n parafinas % vol. a ire 44 0 Límites de explos ión 10 20 30 40 50 60 S upe rior % vol. a ire 6.0 Temperatura (ºC) Infe rior % vol. a ire 0.7 Límite de expos ición mg/m3 350 Color S aybolt - 14/10/03 LC-19 DESCRIPCION PROCESO Dirigida a: Dirigida a: • Ingeniería de proceso • Ingeniería de proceso • Resto equipo proyecto • Resto equipo proyecto • Cliente • Cliente • Usuarios de la planta • Usuarios de la planta Finalidad: Finalidad: • Terceros • Terceros • Introducir como funciona la planta • Introducir como funciona la planta • Informar acerca del proceso • Informar acerca del proceso • Datos por unidades • Datos por unidades • No es un manual de operación • No es un manual de operación • Formar ingeniero proceso • Formar ingeniero proceso • Formar e informar a terceros • Formar e informar a terceros Contiene: Contiene: • Texto descripción breve funcionamiento • Texto descripción breve funcionamiento • Enfasis puntos clave proceso • Enfasis puntos clave proceso • Esquema proceso • Esquema proceso • Reacciones (si hay) • Reacciones (si hay) 14/10/03 LC-20
  • 11. BALANCES Balance de materia Balance de materia % H2O % Materia activa % Carga %FORMULA FORMULA FORMULA SECADOR PASTA 1 PASTA 2 Carbonato 0 1 0 Perborato 0 1 0 Perfume 0 1 0 Recirculado 0,1 0,9 0 Ac. Sulfónico 58,220 Sosa 31% 22,968 ABS 0,49 0,45 0,06 28,042 62,316 0,000 SCMC 0,06 0,69 0,25 0,351 0,508 0,508 STPP 0 1 0 32,048 32,048 32,048 Estearato 0 1 0 0,000 0,000 0,000 N. Phenol 0 1 0 0,000 0,000 0,000 EDTA 0,17 0,7 0,13 0,000 0,000 0,000 Blankofor 0 1 0 0,200 0,200 0,200 Silicato 0,53 0,47 0 9,014 19,178 19,178 Sulfato 20,330 16,465 16,465 Agua 10,015 -9,160 -9,160 TOTAL 100 121,554 140,426 Humedad pasta 36% Carga de pasta para producir 1 tonelada polvo base: 1850 kg 14/10/03 LC-21 BALANCES Balance de materia Balance de materia Línea Nº 1 1A 2 2A 3 4 5 Corriente Amoniaco Amoniaco Aire Aire Alimento Salida Salida Componente Alimento Vapor Filtrado Reactor Reactor Reactor W.H.B. NH3 731 731 - - 731 0 - O2 - - 3036,9 2628,2 2628,2 935,7 935,7 N2 - - 9990,8 8644,7 8644,7 8668,8 8668,8 NO - - - - - 1238,4 1238,3 NO2 - - - - - TRAZA (7) KNO3 - - - - - 0 0 H2O - - Trazas Trazas - 1161 1161 Total (kg/h) 731 731 13027,7 11272,9 12003,9 12003,9 12003,9 Presión (bar) 8 8 1 8 8 8 8 Temp (ºC) 15 20 15 230 204 907 234 14/10/03 LC-22
  • 12. BALANCES Balance de energía Balance de energía ENTRADA CALOR CON LA PASTA Materia seca alimento 3517 kg/h Agua asociada alimento 1978 kg/h Temp. Entrada 70 oC Calor específico pasta 0,81 kcal/kg.oC Entalpía pasta a la entrada 57 kcal/kg Caudal calor entrada producto 310818 kcal/h SALIDA CALOR CON POLVO SECO Materia seca salida 3465 kg/h Agua asociada al polvo seco 385 kg/h Temp. Salida 80 oC Calor específico polvo seco 0,73 kcal/kg.oC Entalpía polvo seco (10%) 58 kcal/kg Caudal calor salida producto 224843 kcal/h CAUDAL CALOR NETO ASOCIADO PRODUCCION 85975 kcal/h 14/10/03 LC-23 BALANCES Datos emisión contaminantes Datos emisión contaminantes Incluir en balances de materia caudales emisión: Incluir en balances de materia caudales emisión: • Gases • Gases • Líquidos • Líquidos • Sólidos y pastas • Sólidos y pastas Contaminante Emisión (t/año) Efluentes líquidos contaminantes: Efluentes líquidos contaminantes: NOX 453 • Metales pesados (Hg, Cd) • Metales pesados (Hg, Cd) NMCOV 35 • Otros metales pesados (Cr, etc.) • Otros metales pesados (Cr, etc.) CO 89 • Sólidos en suspensión SO2 2314 • Sólidos en suspensión PTS 1442 • Sales solubles (NO3-, etc.) • Sales solubles (NO3-, etc.) CO2 41980 • Compuestos orgánicos • Compuestos orgánicos • Etc. • Etc. Residuos sólidos contaminantes: Residuos sólidos contaminantes: • Sólidos conteniendo • Sólidos conteniendo compuestos tóxicos compuestos tóxicos Estudio de Impacto Ambiental Estudio de Impacto Ambiental • Compuestos no degradables • Compuestos no degradables Declaración de Impacto Ambiental Declaración de Impacto Ambiental • Etc. • Etc. 14/10/03 LC-24
  • 13. DIAGRAMAS Identificación de los documentos de proyecto Identificación de los documentos de proyecto Todos los documentos deben llevar la identificación del proyecto: Todos los documentos deben llevar la identificación del proyecto: • Nombre del proyecto y código • Nombre del proyecto y código • Cliente • Cliente • Nombre de la ingeniería autora del proyecto • Nombre de la ingeniería autora del proyecto • Persona que prepara el documento • Persona que prepara el documento • Fecha • Fecha • Número o código del documento • Número o código del documento • Revisión • Revisión Planos: en cajetín Planos: en cajetín Documentos: en cabecera Documentos: en cabecera 14/10/03 LC-25 DIAGRAMAS Diagrama de bloques Diagrama de bloques Varios tipos Varios tipos • Conceptuales • Conceptuales • Relativos al proceso • Relativos al proceso • Relativos a consumos (servicios, etc.) • Relativos a consumos (servicios, etc.) Cuando tratan sobre el proceso, se pueden utilizar para: Cuando tratan sobre el proceso, se pueden utilizar para: • Presentaciones básicas o preliminares del proceso (sin incluir detalles) • Presentaciones básicas o preliminares del proceso (sin incluir detalles) • Describir qué se ha de hacer, pero NO cómo se ha de hacer • Describir qué se ha de hacer, pero NO cómo se ha de hacer • Planificación y gestión, propuestas de etapas enteras del proceso, etc. • Planificación y gestión, propuestas de etapas enteras del proceso, etc. 14/10/03 LC-26
  • 14. DIAGRAMAS Diagrama de bloques Diagrama de bloques Concentrado del mineral Secado Partículas de polvo Planta de oxígeno en suspensión Tratamiento del Fusión súbita Recuperación del slag azufre Productos del slag Conversión Gases residuales Horno de refino en Acido sulfúrico, ánodo etc. Electrorefino Cátodo de cobre 14/10/03 LC-27 DIAGRAMAS Diagrama de bloques Diagrama de bloques Proceso obtención combustible a partir de carbón Proceso obtención combustible a partir de carbón 14/10/03 LC-28
  • 15. DIAGRAMAS Diagrama de flujo (PFD) Diagrama de flujo (PFD) El PFD (Process Flow Diagram) se utiliza para representar el balance El PFD (Process Flow Diagram) se utiliza para representar el balance de materia y energía del proceso. de materia y energía del proceso. Un PFD incluye: Un PFD incluye: • Un esquema de bloques o pictórico del proceso (líneas principales) • Un esquema de bloques o pictórico del proceso (líneas principales) • Lazos de control principales. • Lazos de control principales. • Caudales, composiciones, presiones y temperaturas. • Caudales, composiciones, presiones y temperaturas. • Puede incluir consumos de servicios. • Puede incluir consumos de servicios. Se trata de un documento principal del proceso Se trata de un documento principal del proceso 14/10/03 LC-29 DIAGRAMAS Diagrama de flujo (PFD) Diagrama de flujo (PFD) TITULO: Nitric Acid 60 per cent Dibujado: GRM C&R Construction Inc. CLIENTE: BOP Chemicals SILGO Revisado: APV FECHA: 14/12/92 Línea Nº 1 1A 2 2A 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Corriente Amoniaco Amoniaco Aire Aire Alimento Salida Salida Gas Ácido Aire Alimento Tail (2) Agua Componente Alimento Vapor Filtrado Reactor Reactor Reactor W.H.B. Condensador Condensador Condensador Absorbedor Gas Alimento NH3 731 731 - - 731 0 - - - - - - - O2 - - 3036,9 2628,2 2628,2 935,7 935,7 275,2 Trazas 408,7 683,9 371,5 - N2 - - 9990,8 8644,7 8644,7 8668,8 8668,8 8668,8 Trazas 1346,1 10014,7 10014,7 - NO - - - - - 1238,4 1238,3 202,5 - - 202,5 21,9 - NO2 - - - - - TRAZA (7) 967,2 - - 967,2 Trazas - KNO3 - - - - - 0 0 - 850,6 - - - - H2O - - Trazas Trazas - 1161 1161 29,4 1010,1 - 29,4 26,3 1376,9 Total 731 731 13027,7 11272,9 12003,9 12003,9 12003,9 10143,1 1860,7 1754,8 11897,7 10434,4 1376,9 Presión (bar) 8 8 1 8 8 8 8 8 1 8 8 1 8 Temp (ºC) 15 20 15 230 204 907 234 40 40 40 40 25 25 14/10/03 LC-30
  • 16. DIAGRAMAS Diagrama de proceso e instrumentación (PID) Diagrama de proceso e instrumentación (PID) El PID (Process and Instrumentation Diagram) se utiliza para El PID (Process and Instrumentation Diagram) se utiliza para representar el proceso COMPLETO. representar el proceso COMPLETO. Un PID incluye TODOS Y CADA UNO de los siguientes items: Un PID incluye TODOS Y CADA UNO de los siguientes items: • Equipos de proceso y servicios. • Equipos de proceso y servicios. • Líneas de proceso y servicios (con diámetros, materiales, aislantes,etc). • Líneas de proceso y servicios (con diámetros, materiales, aislantes,etc). • Instrumentos. • Instrumentos. • Válvulas. • Válvulas. • Accesorios (juntas, bridas, filtros, etc.) • Accesorios (juntas, bridas, filtros, etc.) • Puntos de conexión con planta existente y/o límites de batería. • Puntos de conexión con planta existente y/o límites de batería. • Puntos de toma de muestra. • Puntos de toma de muestra. • Codificaciones (equipos, líneas, instrumentos, puntos de conexión) • Codificaciones (equipos, líneas, instrumentos, puntos de conexión) • Codificaciones sobre lazos de control, enclavamientos y maniobras. • Codificaciones sobre lazos de control, enclavamientos y maniobras. • El PID no tiene escala: es un diagrama lógico. • El PID no tiene escala: es un diagrama lógico. • Es un diagrama para construcción (no meramente informativo). • Es un diagrama para construcción (no meramente informativo). • Es, probablemente, uno de los planos más importantes de esta clase de • Es, probablemente, uno de los planos más importantes de esta clase de proyectos. proyectos. 14/10/03 LC-31 DIAGRAMAS Diagrama de proceso e instrumentación (PID) Diagrama de proceso e instrumentación (PID) 14/10/03 LC-32
  • 17. DIAGRAMAS Diagrama de proceso e instrumentación (PID) Diagrama de proceso e instrumentación (PID) 14/10/03 LC-33 DIAGRAMAS Diferencias entre PFD y PID Diferencias entre PFD y PID Las principales diferencias entre PFD y PID son: Las principales diferencias entre PFD y PID son: • El PFD contiene sólo las líneas y equipos principales del proceso. • El PFD contiene sólo las líneas y equipos principales del proceso. • El PID contiene todas y cada una de las líneas y equipos del proceso. • El PID contiene todas y cada una de las líneas y equipos del proceso. • El PFD contiene balances de materia y energía. El PID NO. • El PFD contiene balances de materia y energía. El PID NO. • El PFD contiene corrientes, pero el PID contiene líneas. • El PFD contiene corrientes, pero el PID contiene líneas. • El PFD no es un plano constructivo, el PID SI. • El PFD no es un plano constructivo, el PID SI. Ambos son necesarios para el proyecto, pero tienen misiones Ambos son necesarios para el proyecto, pero tienen misiones distintas distintas 14/10/03 LC-34
  • 18. SIMBOLOS Utilización de símbolos en PID Utilización de símbolos en PID Tipos de símbolos Tipos de símbolos • Equipos (tipo, código) • Equipos (tipo, código) • Instrumentos (válvulas control, lazos de control, tipo instr., código) • Instrumentos (válvulas control, lazos de control, tipo instr., código) • Válvulas (tipo, código) • Válvulas (tipo, código) • Líneas (tipo, código) • Líneas (tipo, código) • Juntas, bridas, accesorios (tipo) • Juntas, bridas, accesorios (tipo) • Aislamientos (tipo) • Aislamientos (tipo) • Maniobras (equipos implicados, código) • Maniobras (equipos implicados, código) • Enclavamientos (equipos implicados, código) • Enclavamientos (equipos implicados, código) • Puntos de conexión (código) • Puntos de conexión (código) • Límites de batería (señal) • Límites de batería (señal) • Puntos de toma de muestra (código) • Puntos de toma de muestra (código) 14/10/03 LC-35 SIMBOLOS Utilización de símbolos en PID. Equipos Utilización de símbolos en PID. Equipos A Agitador A Agitador B Bomba B Bomba 12 - B - 2 - A/B 12 - B - 2 - A/B C Columna C Columna D Depósito D Depósito E Equipo especial E Equipo especial Equipos gemelos F Filtro F Filtro G Grúa G Grúa H Horno, caldera, calentador H Horno, caldera, calentador Ordinal dentro unidad I Cambiador de calor, torre refrig. I Cambiador de calor, torre refrig. K Compresor K Compresor Tipo de equipo L Molino L Molino M Mezclador M Mezclador Nº unidad O Centrífuga O Centrífuga P Protección y aislamiento P Protección y aislamiento R Reactor R Reactor S Separador S Separador T Tanque T Tanque V Ventilador V Ventilador 14/10/03 LC-36
  • 19. SIMBOLOS Utilización de símbolos en PID. Equipos Utilización de símbolos en PID. Equipos ANSI ANSI Sistema francés Sistema francés 14/10/03 LC-37 SIMBOLOS Utilización de símbolos en PID. Líneas Utilización de símbolos en PID. Líneas CS40 Acero carbono (sched. 40) CS40 Acero carbono (sched. 40) CS80 Acero carbono (sched. 80) CS80 Acero carbono (sched. 80) Línea principal del proceso SS316 Acero inox. 316 (sched. 10) SS316 Acero inox. 316 (sched. 10) Utilidades, servicios, líneas de proceso auxiliares 40) N40 N40 Níquel (sched. 40) Níquel (sched. TL/CS Teflón sobre acero carbono TL/CS Teflón sobre acero carbono Línea existente, no visible PVC/CS PVC sobre acero carbono PVC/CS PVC sobre acero carbono Sentido del flujo PP PP Polipropileno Polipropileno // // Señal neumática 25-Na-113-SA01 25-Na-113-SA01 Señal eléctrica X X Capilar (sistema lleno) Código material L L Señal hidráulica Número de línea ~ ~ Señal radioactiva, sónica o luminosa Código de fluído Instrumentos Instrumentos Diámetro (mm) 14/10/03 LC-38
  • 20. SIMBOLOS Utilización de símbolos en PID. Válvulas Utilización de símbolos en PID. Válvulas Nomenclatura válvulas Nomenclatura válvulas Se indican con el diámetro y número de la especificación de Se indican con el diámetro y número de la especificación de forma que todas las válvulas que coinciden en sus características forma que todas las válvulas que coinciden en sus características tendrán igual número. tendrán igual número. Ejemplo Ejemplo 2” 38-VA corresponde a una válvula que está descrita en el libro 2” 38-VA corresponde a una válvula que está descrita en el libro de especificaciones de válvulas con el número 38-VA y tiene como de especificaciones de válvulas con el número 38-VA y tiene como diámetro 2” diámetro 2” 14/10/03 LC-39 SIMBOLOS Utilización de símbolos en PID. Válvulas Utilización de símbolos en PID. Válvulas 14/10/03 LC-40
  • 21. SIMBOLOS Utilización de símbolos en PID. Instrumentación Utilización de símbolos en PID. Instrumentación INSTRUMENT FUNCTION SELF-CONTAINED CONTROL VALVE ISA ISA INDICATING TRANSMITTER INSTRUMENT (1st LETTER) INDICATING CONTROLLER RATIO IND. CONTROLLER ELEMENT (2nd LETTER) MEASURED VARIABLE BLIND TRANSMITTER BLIND CONTROLLER CONTROL VALVE SWITCH HIGH SWITCH LOW ALARM HIGH ALARM LOW INDICATOR RECORDER I R IC AL C IT T r AH V CV S S ANALYZER A E AI AR AIC AAL AC AIT AT AAH ASL ASH CONDUCTIVITY C E CI CR CIC CAL CC CIT CT CAH CSL CSH DENSITY D E DI DR DIC DAL DC DIT DT DAH DSL DSH FLOW F E FI FR FIC FrIC FAL FC FIT FT FAH FCV FSL FSH LEVEL L E LI LR LIC LAL LC LIT LT LAH LCV LSL LSH PRESSURE P E PI PR PIC PAL PC PIT PT PAH PCV PSL PSH SPEED S E SI SR SIC SAL SC SIT ST SAH SSL SSH TEMPERATURE T E TI TR TIC TAL TC TIT TT TAH TSL TSH TORQUE X E XI XR XIC XAL XC XIT XT XAH XSL XSH CURRENT I E II IR IIC IAL IAH ISL ISH VOLTAGE E E EI ER EAL EAH VISCOSITY V E VI VR VIC VC VIT VT VAL VAH VSL VSH WEIGHT W E WI WR WIC WC WIT WT WAL WAH WSL WSH 14/10/03 LC-41 SIMBOLOS Utilización de símbolos en PID. Instrumentación Utilización de símbolos en PID. Instrumentación 14/10/03 LC-42
  • 22. SIMBOLOS Utilización de símbolos en PID. Instrumentación Utilización de símbolos en PID. Instrumentación 14/10/03 LC-43 SIMBOLOS Utilización de símbolos en PID. Otros Utilización de símbolos en PID. Otros 14/10/03 LC-44
  • 23. FUNCIONAM. PLANTA Sistemas de mando Sistemas de mando • Local • Local • Panel de zona • Panel de zona • Remoto. Sala de control • Remoto. Sala de control • Lazos de control • Lazos de control Instrumentos, PLCs o sist. de control Instrumentos, PLCs o sist. de control • Maniobras • Maniobras Reles o PLCs Reles o PLCs • Enclavamientos • Enclavamientos • Sistema de control (DCS, etc.) • Sistema de control (DCS, etc.) Reles o PLCs Reles o PLCs PLC’s, Sistema de control distribuído, Ordenador PLC’s, Sistema de control distribuído, Ordenador 14/10/03 LC-45 ESPECIFICACIONES Especificaciones Especificaciones Finalidad • Determinar con la máxima precisión las características del equipo, válvula, línea, etc. • Contiene información para selección de equipo, etc. disponible en mercado. • Contiene información para construcción si es a medida (junto con planos constructivos). • Permite al proveedor efectuar un presupuesto y oferta. 14/10/03 LC-46
  • 24. ESPECIFICACIONES Especificación de equipos. Criterios de selección Especificación de equipos. Criterios de selección Tipos de equipo • Comerciales (bombas, compresores, filtros, centrífugas, etc.) • Específicos (reactores, columnas destilación, intercambiadores) • A medida (desarrollos especiales) Selección Dimensionamiento • Licenciatario • Cálculo aproximado • Experiencia propia • Escalado • Consulta fabricantes • Cálculo riguroso • Heurísticos • Normas y códigos • Bibliografía pública y privada BOMBAS BOMBAS Suelen escogerse por catálogo (las de uso convencional) Suelen escogerse por catálogo (las de uso convencional) Se requieren datos fluído (composición, temperatura, caudal, presión, sólidos) Se requieren datos fluído (composición, temperatura, caudal, presión, sólidos) Cálculo necesidades: caudal, presión aspiración, presión impulsión, NPSH. Cálculo necesidades: caudal, presión aspiración, presión impulsión, NPSH. Se precisa la curva Q-P de la bomba. Se precisa la curva Q-P de la bomba. 14/10/03 LC-47 ESPECIFICACIONES Especificación de equipos Especificación de equipos TANQUES ITEM 11-B-1-A/B Cantidad 2 DESIGNACIÓN DEPOSITO DILUCIÓN/STOCK.SOSA 31% CONDICIONES DEL SERVICIO DATOS DE CONSTRUCCIÓN Producto SOSA CAUSTICA (31%) Diámetro 2000 mm Temperatura 60 ºC (Diseño: 100 ºC) Altura 4000 mm Presión: ATMOSFERICA Tipo de cabeza CONICA Densidad 1,33 g/cm3 Tipo de fondo PLANO Viscosidad 1.1 cP Accesorios SERPENTIN REFR. DN 40 S/DIN 2440 Capacidad 12.000 L CONEXIONES A: ENTRADA DE SOSA DN 50/PN 10 B: ENTRADA DE AGUA DN 50 C: SALIDA A PROCESO DN 40 D: RECIRCULACIÓN DN 50 E: VENTEO DN 80 F: REBOSADERO DN 50 G: DRENAJE DN 80 H1: BOCA DE HOMBRE HORIZ. DN 500 H2: BOCA DE HOMBRE VERT. DN 500 I1: ENTRADA DE AGUA DE REFRIG. DN 40 I2: SALIDA DE AGUA DE REFRIG. DN 40 L1: NIVEL DEL FLOTADOR DN 25 TI: CONEXIÓN TEMPERAT. DN 25 Tratamiento de superficie CHORREADO CON ARENA GR. SA 2 Pintura S/ESPECIFICACION GENERAL MATERIALES ACERO AL CARBONO PLANO DE REFERENCIA 14/10/03 LC-48
  • 25. ESPECIFICACIONES Especificación de equipos Especificación de equipos H 115.000 45º N 115.000 7.071 E 125.000 14/10/03 LC-49 ESPECIFICACIONES Especificación de instrumentos. Criterios de selección Especificación de instrumentos. Criterios de selección Tipos de instrumento Tipos de instrumento • Dispositivo primario o sensor (medición) • Mecánico • Amplificador - transmisor • Neumático • Registrador - indicador - controlador • Electrónico Selección Dimensionamiento • Licenciatario • Cálculo parámetro • Experiencia propia característico (Cv, etc.) • Consulta fabricantes • Heurísticos • Bibliografía pública y privada 14/10/03 LC-50
  • 26. ESPECIFICACIONES Especificación de instrumentos Especificación de instrumentos Debe incluir • Tipo de instrumento • Código del instrumento • Parámetros básicos (depende del instrumento... K, Cv, ) • Si es un lazo de control, instrumentos implicados. • Esquema del lazo • Materiales de construcción • Modo de instalación, etc. (no es diseño básico) 14/10/03 LC-51 ESPECIFICACIONES Especificación de válvulas. Criterios de selección Especificación de válvulas. Criterios de selección Tipos de válvula • Asiento • Bola • Compuerta • Etc. Selección Dimensionamiento • Licenciatario • Cálculo riguroso • Experiencia propia • Normas y códigos • Consulta fabricantes • Heurísticos • Bibliografía pública y privada 14/10/03 LC-52
  • 27. ESPECIFICACIONES Especificación de válvulas Especificación de válvulas Nº P.N. DESCRIPCION MATERIALES EMPAQUETADURA PASO LONGITUD CUERPO GUARNICION ASIENTO VALVULA 38-VA 16 VALVULA ASIENTO. Hierro Acero inox. Inox. 40 200 TAPA ATORNILLADA. fundición 60 230 HUSILLO EXTERIOR gris 65 290 CON PUENTE. 80 310 VOLANTE ASCENDENTE. CC-22 100 350 BRIDAS FF. 125 400 150 430 20 150 25 160 Nº P.N. DESCRIPCION CONEXIONES MARCA FIG. FLUIDO T (ºC) OBSERVACIONES BRIDA DIAM. EXTROSCA SOLDADAS 38-VA 16 VALVULA ASIENTO. 150 AGUA >100 DIN 3300 TAPA ATORNILLADA. 165 HUSILLO EXTERIOR 185 BRIDAS: CON PUENTE. 200 DIN 2502-2533 VOLANTE ASCENDENTE. 220 BRIDAS FF. 250 275 105 115 14/10/03 LC-53 ESPECIFICACIONES Especificación de tuberías. Criterios de selección Especificación de tuberías. Criterios de selección Selección Dimensionamiento • Licenciatario • Cálculo hidráulico • Experiencia propia • Fases presentes • Consulta fabricantes • Flujo subsónico. Vibraciones • Heurísticos • Normas y códigos • Bibliografía pública y privada 14/10/03 LC-54
  • 28. ESPECIFICACIONES Especificación de tuberías Especificación de tuberías ITEM PASO (D.N.) ESPECIFICACIÓN CONSTRUCCIÓN 1/2" - 5" Tubería uniones con valonas y contrabridas TUBO 1/2" - 5" Tubo de acero inoxidable sin soldadura Material: AISI 316 (16/8/2,5) Diametros tubos: s/ST-H/061 Nota: Según suministro puede variar diametros y espesor. ACCESORIOS 1" - 5" Curvas sin costura, 3 d(I O R 285) c/Extremos rectos 1/2" - 4" Curvas sin costura 4ª c/Extremos rectos 1/2" - 5" Piezas en T, conformadas y soldadas 2" - 3" Conos soldados (Reducción concéntrica) longitud=3 x(Di-di) sin partes rectas 1/2" - 5" Reducciones s/ST-H/063 Hoja 2 BRIDAS 1/2" - 5" Collarín (Valona) para soldar a tope Material:AISI 516 Dimensiones s/ST-H/063 Hoja 2 Contabridas, lisas, Dimensiones s/DIM 2502PN-16 s/ST/H.063 hoja 1 Material: Acero al Carbono F112, cadmiadas Bridas forma 8 y discos ciegos, material: inox AISI 316 s/ST, F/065 UNIONES ROSCADAS 1/2" - 1" Racores forjados serie 3000, rosca NFT Material: acero inoxidable AISI 316 (Solo usar para conexiones instrumentos control) JUNTAS PARA BRIDAS 1/2" - 5" Lamina de amianto comprimido, tipo "KLINCARIT-ACIDIT" Dimensiones s/DIN 2690 (ST-F/003 Hoja 2) JUNTAS PARA ROSCAS 1/2" - 1" Cintas de teflón (Ancho 1/2") TORNILLERIA 1/2" - 5" Tornillos cabeza hexagonal, s/DIN 931 Rosca Métrica ejecución pulida. Tuerca hexagonal s/DIN 934, Ejecución: Superficie asiento mecanizada, entre caras sin mecanizar. Arandelas s/DIN: 125, Pulida c/Bisel Material: Acero inox. AISI 303 hasta 305 SOLDADURA 1/2" - 5" Soldadura arco elèctrico Soldadura bajo atmosfera de gas inerte (argón) (Se especificará según casos) OBSERVACIONES 14/10/03 LC-55 ESPECIFICACIONES Especificación de recubrimientos Especificación de recubrimientos Tipos de recubrimiento • Aislante térmico • Protección corrosión • Etc. Selección Dimensionamiento • Licenciatario • Cálculo riguroso • Experiencia propia • Normas y códigos • Consulta fabricantes • Heurísticos • Bibliografía pública y privada 14/10/03 LC-56
  • 29. LISTAS Listas Listas Finalidad • Presentar datos principales en forma tabular. • Control de ejecución del proyecto (todas las fases). • Compras. • Inspección. • Expediciones. • Construcción. Principales listas • Equipos • Líneas • Instrumentos • Válvulas • Motores • Puntos de conexión • Puntos de toma de muestra 14/10/03 LC-57 LISTAS Lista de equipos Lista de equipos REV EQUIPO Nº SERVICIO POS ANCHO LARGO ALTO PESO AISL. PT. MATERIAL OBSERVACIONES ESPECIFIC. REQUISIC. V/H mm mm mm kg mm SI/NO D 11-B-1-A/B 2 DEP OS ITO DILUCION / S TOCK S OS A 31% V 2000 0 4000 1800 0,0 S A.C. 12 M3; S ERP . REFRIG. 0810-01-3 0810-01-2 E 11-B-2 1 TANQUE S OS A 50% V 3000 0 6000 4000 0,0 S A.C. - - E 11-B-3 1 TANQUE S ILICATO - 0 0 0 0 0,0 - - E 11-B-4 1 TANQUE S ILICATO - 0 0 0 0 0,0 - - E 11-B-5-A/B 2 TANQUE FUEL OIL - 0 0 0 0 0,0 - - E 11-P -1 1 BOMBA DES CARGA Y RECIRCULACION H 490 1230 600 225 0,0 S FUNDICION 40 M3/H; 2 KG/CM2; 5.5 Kw 0910-01-3 0910-01-1 E 11-P -2 1 BOMBA ALIMENTACION S OS A H 390 950 400 80 0,0 S FUNDICION 2.2kW - - E 11-P -3 1 BOMBA DES CARGA Y RECIRCULACION H 0 0 0 260 0,0 S FUNDICION 15 kW - - E 11-P -4 1 BOMBA ALIMENTACION S OS A H 390 950 400 80 0,0 S FUNDICION 2.2 kW - - E 11-P -5-A/B 2 BOMBA FUEL OIL H 150 400 200 5 0,0 S FUNDICION 0.5 M3/H; 10 KG/CM2; 0.37 kW 0950-07-2 0950-06-1 E 11-P -6 1 BOMBA DES CARGA S ILICATO - 0 0 0 0 0,0 - - E 11-P -7 1 BOMBA ALIMENTACION S ILICATO - 0 0 0 0 0,0 - - POS: Posición (Vertical - V; Horizontal - H) AISL.: Aislamiento PT.: Pintura Lista de líneas Lista de líneas DIAMETRO PROD. NUM. ESPEC. RECORRIDO T (ºC) P (kg/cm2) CALORIFUGADO PINTURA PRODUCTO OBSERVACIONES PID PLANO NOMINAL DE A Operac. Operac. Prueba Tipo Especif. TUBERIA 100 Na 101 SA-01 DEPOSITO 11-P-1 30 0,6 0,9 - - S. CAUSTICA U-11-01 100 Na 102 SA-01 DEPOSITO 11-P-3 30 0,6 0,9 - - S. CAUSTICA U-11-01 80 Na 103 SA-01 11-P-1 11-B-1-B 30 2,0 3,0 - - S. CAUSTICA U-11-01 80 Na 104 SA-01 80-Na-103 11-B-1-A 30 2,0 3,0 - - S. CAUSTICA U-11-01 80 Na 105 SA-01 11-P-3 11-B-2 30 4,0 6,0 - - S. CAUSTICA U-11-01 100 Na 106 SA-01 11-B-2 11-P1-P3 50 0,9 1,4 - - S. CAUSTICA U-11-01 100 Na 107 SA-01 11-B-1-B 100-Na-106 70 0,9 1,4 - - S. CAUSTICA U-11-01 100 Na 108 SA-01 11-B-1-A 100-Na-107 70 0,9 1,4 - - S. CAUSTICA U-11-01 25 Na 109 SA-01 11-B-1-A 11-P-4 70 0,6 0,9 - - S. CAUSTICA U-11-01 14/10/03 LC-58