diseño de una Planta, capacidad Instalada, esperada y efectiva de una planta, cuál es su localización, capacidad, distribución y la capacidad instalada de los equipos industriales.
Voladura Controlada Sobrexcavación (como se lleva a cabo una voladura)
Diseo de una planta
1. DISEÑO DE UNA PLANTA
Farides Charris C.I 25.342.953
República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Instituto Universitario Politécnico
``Santiago Mariño´´
Diseño de Plantas
Ing. Yency Pirela
2. Tanques de Almacenamiento
Es el conjunto de recintos y recipientes de todo tipo que contengan o puedan contener líquidos
inflamables y/o combustibles, incluyendo los recipientes, sus cubetos de retención, las calles
intermedias de circulación y separación, las tuberías de conexión y las zonas e instalaciones de
carga, descarga y otras instalaciones necesarias para el almacenamiento, siempre que sean
exclusivas del mismo.
Actúa como un pulmón entre producción y
transporte para absorber las variaciones de
consumo.
Permite la sedimentación de agua y barros del
crudo antes de despacharlo por oleoducto o a
destilación.
Brindan flexibilidad operativa a las refinerías.
Actúan como punto de referencia en la medición de
despachos de producto, y son los únicos aprobados
actualmente por aduana.
CARACTERISTICAS
3. Normas Aplicables
ASTM American Society for Testing
Materials
API American Petroleum Institute
NFPA National Fire Protection
Association
STI Steel Tank Institute
UL Underwriters Laboratories Inc.
(E.U.A.)
ULC Underwriters Laboratories of
Canada.
En nuestro país, comúnmente se diseña
según normas API que hacen referencia
a los materiales fijados por las normas
ASTM, y se siguen las normas de
seguridad dadas por NFPA.
4. Normas Aplicables
Es la norma que fija la construcción de tanques
soldados para el almacenamiento de petróleo. La
presión interna a la que pueden llegar a estar
sometidos es de 15 psig, y una temperatura
máxima de 90 °C. Con estas características, son
aptos para almacenar a la mayoría de los productos
producidos en una refinería. Hay otras además de
esta (API 620, API 12B, etc.)
Para productos que deban estar a mayor presión
(ej. LPG) hay otras normas que rigen su
construcción. En aplicaciones especiales, se
utilizan tanques criogénicos (ej. Almacenamiento
de gas natural licuado), que se rigen por una
norma específica.
API 650
5. Normas de Seguridad
Ejemplos de medidas de seguridad fundamentales en el inventariado y manejo en tanques de
petróleo son las siguientes:
• No fumar o llevar materiales humeantes. Es muy posible
que haya materiales volátiles con bajo punto de
inflamación presentes.
• No pisar o caminar sobre los techos de los tanques.
• Conservar la cara y la parte superior del cuerpo apartada
cuando se abran las portezuelas del muestreador. Es muy
posible que se produzca una emisión de gases acumulados y
vapores al abrir la portezuela.
• Nunca, bajo ninguna circunstancia debe entrar a un
tanque, salvo que esté usando ropa de seguridad y un
dispositivo de respiración aprobado y haya otro operador
presente afuera para avisar o auxiliar en caso necesario,
6. Intercambiadores de Calor
En los sistemas mecánicos, químicos, nucleares y otros,
ocurre que el calor debe ser transferido de un lugar a
otro, o bien, de un fluido a otro. Los intercambiadores
de calor son los dispositivos que permiten realizar dicha
tarea. Un entendimiento básico de los componentes
mecánicos de los intercambiadores de calor es necesario
para comprender cómo estos funcionan y operan para
un adecuado desempeño.
El objetivo de esta sección es presentar los
intercambiadores de calor como dispositivos que
permiten remover calor de un punto a otro de manera
específica en una determinada aplicación. Se presentan
los tipos de intercambiadores de calor en función del
flujo: flujo paralelo; contraflujo; flujo cruzado..
7. Entre las principales razones por las que se utilizan los
intercambiadores de calor se encuentran las siguientes:
Intercambiadores de Calor
• Calentar un fluido frío mediante un fluido con
mayor temperatura.
• Reducir la temperatura de un fluido mediante
un fluido con menor temperatura.
• Llevar al punto de ebullición a un fluido
mediante un fluido con mayor temperatura.
• Condensar un fluido en estado gaseoso por
medio de un fluido frío.
• Llevar al punto de ebullición a un fluido
mientras se condensa un fluido gaseoso con mayor
temperatura.
8. Tipos de Intercambiadores de Calor
Según su construcción
1Este tipo de intercambiador consiste
en un conjunto de tubos en un
contenedor llamado carcaza. El flujo
de fluido dentro de los tubos se le
denomina comúnmente flujo interno y
aquel que fluye en el interior del
contenedor como fluido de carcaza o
fluido externo.
En los extremos de los tubos, el fluido
interno es separado del fluido externo
de la carcaza por la(s) placa(s) del
tubo. Los tubos se sujetan o se sueldan
a una placa para proporcionan un sello
adecuado.
CARCAZA Y TUBO
En sistemas donde los dos fluidos
presentan una gran diferencia entre
sus presiones, el líquido con mayor
presión se hace circular típicamente
a través de los tubos y el líquido con
una presión más baja se circula del
lado de la cáscara. Esto es debido a
los costos en materiales, los tubos
del intercambiador de calor se
pueden fabricar para soportar
presiones 3 más altas que la cáscara
del cambiador con un costo mucho
más bajo.
9. Tipos de Intercambiadores de Calor
Según su construcción
2
El intercambiador de calor de tipo plato, como se
muestra en la figura, consiste de placas en lugar de
tubos para separar a los dos fluidos caliente y frío Los
líquidos calientes y fríos se alternan entre cada uno de
las placas y los bafles dirigen el flujo del líquido entre
las placas. Ya que cada una de las placas tiene un área
superficial muy grande, las placas proveen un área
extremadamente grande de transferencia de térmica a
cada uno de los líquidos .Por lo tanto, un intercambiador
de placa es capaz de transferir mucho más calor con
respecto a un intercambiador de carcaza y tubos con
volumen semejante, esto es debido a que las placas
proporcionan una mayor área que la de los tubos.
PLATO
10. Tipos de Intercambiadores de Calor
Según su operación
1
Como se ilustra en la figura, existe un flujo paralelo
cuando el flujo interno o de los tubos y el flujo externo o
de la carcaza ambos fluyen en la misma dirección. En
este caso, los dos fluidos entran al intercambiador por el
mismo extremo y estos presentan una diferencia de
temperatura significativa. Como el calor se transfiere
del fluido con mayor temperatura hacia el fluido de
menor temperatura, la temperatura de los fluidos se
aproximan la una a la otra, es decir que uno disminuye
su temperatura y el otro la aumenta tratando de
alcanzar el equilibrio térmico entre ellos. Debe quedar
claro que el fluido con menor temperatura nunca
alcanza la temperatura del fluido más caliente.
FLUJO PARALELO
11. Tipos de Intercambiadores de Calor
Según su operación
2
Como se ilustra en la figura, se presenta un
contraflujo cuando los dos fluidos fluyen en la
misma dirección pero en sentido opuesto.
Cada uno de los fluidos entra al
intercambiador por diferentes extremos Ya
que el fluido con menor temperatura sale en
contraflujo del intercambiador de calor en el
extremo donde entra el fluido con mayor
temperatura, la temperatura del fluido más
frío se aproximará a al temperatura del fluido
de entrada. Este tipo de intercambiador
resulta ser más eficiente que los otros dos
tipos mencionados anteriormente.
CONTRAFLUJO
En contrate con el intercambiador de calor de flujo
paralelo, el intercambiador de contraflujo puede
presentar la temperatura más alta en el fluido frío
y la más baja temperatura en el fluido caliente
una vez realizada la transferencia de calor en el
intercambiador
12. Tipos de Intercambiadores de Calor
Según su operación
3
En la figura se muestra como en el intercambiador de calor de flujo cruzado uno de los fluidos fluye
de manera perpendicular al otro fluido, esto es, uno de los fluidos pasa a través de tubos mientras
que el otro pasa alrededor de dichos tubos formando un ángulo de 90◦ Los intercambiadores de flujo
cruzado son comúnmente usado donde uno de los fluidos presenta cambio de fase y por tanto se tiene
un fluido pasado por el intercambiador en dos faces bifásico. Un ejemplo típico de este tipo de
intercambiador es en los sistemas de condensación de vapor, donde el vapor exhausto que sale de una
turbina entra como flujo externo a la carcaza del condensador y el agua fría que fluye por los tubos
absorbe el calor del vapor y éste se condensa y forma agua líquida. Se pueden condensar grandes
volúmenes de vapor de agua al utiliza este tipo de intercambiador de calor.
FLUJO CRUZADO
14. DISEÑO DE UNA PLANTA PETROLERA
LOCALIZACION DE PLANTA
Esta planta estará localizada en Ciudad Ojeda, Estado Zulia,
municipio lagunillas. Dicho territorio cuenta con tierras y
expansiones areal acorde a la estructura y capacidad que dicha
planta planea abarcar. Aunado a esto provee importantes
funciones comerciales y de servicios a la zona petrolera de sus
inmediaciones, desenvuelve significativas actividades
industriales metal mecánicas y lácteas. La Ciudad constituye
una aglomeración urbana ubicada entre las 20 más grandes del
país, está protegida por el dique costanero, que cubre unos
cuantos kilómetros y que fue diseñado para impedir
inundaciones, debido al proceso de subsidencia de las riberas del
lago originado por la extracción masiva de petróleo.
15. DISEÑO DE UNA PLANTA PETROLERA
LOCALIZACION DE PLANTA: Para la selección se evaluaron los siguientes aspectos a
nivel de Macro localización:
Los mercados
Importantes funciones comerciales y de servicios a la
zona petrolera de sus inmediaciones, desenvuelve
significativas actividades industriales metal mecánicas
y lácteas.
Las condiciones climatológicas de la zona
El relieve es plano, Ciudad Ojeda presenta escasa
elevación sobre el nivel del mar y algunos lugares se
encuentran debajo del mismo. Los terrenos son de edad
reciente u holoceno. El bajo relieve influye en el
crecimiento descontrolado que tiene la ciudad al Norte
y Este de la misma formándose barrios improvisados
siendo estos sometidos bajo un proceso de consolidación
a gran escala.
Los suministros básicos
El principal curso de agua es el flujo
hidrográfico río Tamare además de otros
caños y riachuelos temporales, entre los que
se deben nombrar por su importancia y
referencia en la zona al Caño la «O» al Sur y
la Quebrada de las Morochas al Oeste.
La calidad de vida
Ciudad Ojeda contó con un crecimiento
poblacional de 27% en cinco años, porque se
elevó de 169 mil habitantes en el año 2005 a
214 mil aproximadamente en el año 2009
para el año 2012 Ciudad Ojeda tendrá un
población de más de 230 mil habitantes.
16. DISEÑO DE UNA PLANTA PETROLERA
LOCALIZACION DE PLANTA: Para la selección se evaluaron los siguientes aspectos a
nivel de Macro localización:
Los medios de transporte y
comunicación
La Ciudad es servida por la Avenida
Intercomunal que comunica a Maracaibo desde
el puente General Rafael Urdaneta con ciudades
como Santa Rita, cabimas, Punta Gorda, Tía
Juana, Ciudad Ojeda conformando un complejo
urbano petrolero hasta Bachaquero - La
Victoria.
Las fuentes de abastecimiento
El potencial económico del municipio lo
constituyen los yacimientos petroleros, además
de la industria metalmecánica que le presta
servicios a la industria petrolera.
OTROS FACTORES COMO :
El marco jurídico
Políticas de promoción, impuestos y servicios públicos
Reglamentación medioambiental de la región o
ciudad.
• Cuestiones de impacto medioambiental.
• Incentivos gubernamentales.
• Restricciones urbanísticas de la zona.
Normas municipales de zonificación
• Características del terreno: Costo.
Tamaño. Forma. Niveles.
Capacidad portante.
• Costos y disponibilidad de
infraestructura y servicios.
• Facilidades de acceso y maniobra
• Factores que afectan el lugar
17. DISEÑO DE UNA PLANTA PETROLERA
DISTRIBUCION DE PLANTA
“El objetivo primordial
que persigue la
distribución en planta es
hallar una ordenación de
las áreas de trabajo y del
equipo, que sea la más
económica para el
trabajo, al mismo tiempo
que la más segura y
satisfactoria para los
empleados”.
TANQUES DE ALMACENAMIENTO
LINEAS DE FLUJO
PROCESADORES
VALVULAS DE SEGURIDAD
INTERCAMBIADORES DE CALOR
ZONA DE:
CIUDADOJEDA
Un máximo de
producción de
100.000B/PD y con un
volumen de producción
previsto de 50.000B/PD.
18. DISEÑO DE UNA PLANTA PETROLERA
DISTRIBUCION DE PLANTA
Esta planta contara con un máximo de producción de 100.000B/PD y con un volumen de
producción previsto de 50.000B/PD. A partir de estos datos puede plantearse con mucho más
detalle la planta resultante, hasta el momento, ilustrada en la figura anterior. La figura muestra
esta planta con los elementos de los puestos de trabajo exigidos por los procesos y operaciones
ahora detallados, situados en la zona correspondiente de cada centro productivo de la planta.
Podemos observar:
• Las máquinas para la inserción de componentes.
• Los puestos de trabajo para los procesos de premontaje.
• El area administrativa,
• El area de control
• Mantenimiento
• Comedores
• Vestidores
• Zona de carga, etc.
Hasta aquí hemos logrado establecer los puestos de trabajo, las tareas de cada uno, cuántos
trabajadores y máquinas tendrán cada uno, el tiempo que trabajarán e, incluso, si pararán, así
como los tiempos de ciclo de trabajador y máquina. Disponemos también de la productividad del
sistema diseñado.
19. DISEÑO DE UNA PLANTA PETROLERA
SISTEMA DE CONTROL LOGISTICO DE LA PLANTA
Para generar lo menores costos y el mayor aprovechamiento de la planta se debe tener un buen manejo
de los sistemas de control logístico los cuales se basan en el uso adecuado de la información, este reduce
tiempos y ayuda a detectar las anomalías presentadas en la diferentes instancias de la producción.
Aquí se incluye:
- Gestión Aprovisionamiento: Se encarga de la negociación y compra de insumos necesarios para la
producción teniendo en cuenta factores como los mencionados a continuación.
* Valor de compras de los últimos meses
* Costos del pedido
* Concentración de la compra
* Financiación
* Plazo de espera
* Fiabilidad del proveedor
* Nivel del servicio del proveedor
- Transporte aprovisionamiento
Si este es cubierto por la empresa encargada de proveer los insumos no es necesario tenerse en cuenta
para la logística. La única manera que se debe tener en cuenta es si este se presta por medio o propio o
contratación con terceros
- Gestión aduanera: Esto en cuanto a los reglamentos legales que deben ser seguidos según las
legislaciones de la localización de la planta, es decir, en ciudad Ojeda, estado Zulia, municipio
lagunillas.
20. DISEÑO DE UNA PLANTA PETROLERA
SISTEMA DE CONTROL LOGISTICO DE LA PLANTA
LOGISTICA INTERNA
-Almacén. Se basa en la adecuada gestión de los siguientes ítems
* Aprovechamiento del espacio tridimensional disponible en la empresa
* Costos de almacenamiento
* Aprovechamiento de los huecos disponible en el almacenaje
-Manipulación
* Correcta marcación y distribución de los productos e insumos para su fácil localización.
* Almacenaje sin roturas
* Preparación y pedidos
Se fundamenta en tres aspectos principales.
* Volumen: cantidad de bultos/hombre preparados por día. (personal obrero)
* Productividad: 100.000b/pd
• Calidad: garantía de no cometer errores a la hora de despachos o sufrir pérdidas en la producción.
Finalmente se ha especificado todas las funciones de la planta en cuestión.
21. DISEÑO DE UNA PLANTA PETROLERA
CAPACIDAD DE LA PLANTA
Como se había mencionado previamente esta planta contara con un máximo de producción de
100.000B/PD y con un volumen de producción previsto de 50.000B/PD.
Se cuenta además con equipos alternos que nos permiten llevar a cabo el proceso y que es importante
tomarlos en cuenta:
-CAPACIDAD DE CARGA= 2 Ton.
Capacidad max
100000b/pd.
Capacidad proyectada o diseñada: Para
un total de 100.000b/pd y personal obrero de
50 a 70 personas.
Capacidad efectiva: Para un total de
50000b/pd teniendo en cuenta las
limitaciones de personal obrero de un 30 a
50.
Tasa de utilización: (50000/100000) x
100% : 0,5%.
Eficiencia : 95%