REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA. UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA.

FACULTAD DE INGENIERA ESCUELA DE INGENIERA QUMICA.

EVALUACIN DEL SISTEMA DE MEDICIN DE FLUJO DE MATERIAS PRIMAS Y

SUMINISTROS INDUSTRIALES DE UNA PLANTA DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD

Trabajo Especial de Grado para Optar al Ttulo de Ingeniero Qumico

PRESENTADO POR:

BR. MONTIEL R., MARIANA. BR. PILETTI R., GIANFRANCO.

C.I. 17.635.636 C.I. 17.634.881

TUTOR: ING. OSCAR URDANETA

Maracaibo, Septiembre 2007

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EVALUACIN DEL SISTEMA DE MEDICIN DE FLUJO DE MATERIAS PRIMAS Y SUMINISTROS INDUSTRIALES DE LA PLANTA DE POLIETILENO DE ALTA

DENSIDAD DE POLIOLEFINAS INTERNACIONALES, C.A. POLINTER.

Br. Montiel R. Mariana Br. Piletti R. Gianfranco A.

C.I. V-17.635.636 C.I. V-17.634.881

Telfono: 0414-6311474 Telfono: 0414-6451055

mariana.montiel@gmail.com gianfranco_piletti@yahoo.com

_______________________________

Tutor Acadmico Ing. Oscar Urdaneta

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ACUERDO DE VEREDICTO

Este jurado aprueba el trabajo especial de grado titulado: EVALUACIN DEL SISTEMA DE MEDICIN DE FLUJO DE MATERIAS PRIMAS Y SUMINISTROS INDUSTRIALES DE LA PLANTA DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD DE POLIOLEFINAS INTERNACIONALES, C.A. POLINTER. Presentado por los bachilleres Mariana Montiel Rutteman C.I. 17.635.636 y Gianfranco Anselmo Piletti Rincn C.I. 17.634.881, en cumplimiento con los requisitos sealados para optar al ttulo de INGENIERO QUMICO.

Prof. Jos Bohrquez C.I. No.: 3.379.454 Jurado

Prof. Oscar Urdaneta C.I. No: 4.520.200 Director de la Escuela de Ingeniera Qumica

Prof. Humberto Martnez C.I. No.: 3.112.555 Jurado

Prof. Oscar Urdaneta C.I. No.: 4.520.200 Jurado

Prof. Jos Bohrquez C.I. No. 3.379.454 Decano de la Facultad de Ingeniera

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AGRADECIMIENTOS

A Dios Santo por regalarme el don de la vida y haberme concedido la dicha de alcanzar

esta meta rodeada por los seres que ms quiero.

A mis padres, porque por ustedes soy todo lo que soy. Ustedes me han dado la ayuda,

el apoyo y el amor incondicional necesarios para llegar a donde estoy y por los

sacrificios que han hecho para darme siempre lo mejor. A mis hermanitos, por ser esa

alegra en la casa necesaria cada da. A mis abuelos, tos y primos; por haber estado

siempre pendiente de m y de mi desempeo, por todos sus consejos.

A nuestra casa de estudios, la Universidad Rafael Urdaneta, por abrirme las puertas

al conocimiento profesional y haberme brindado profesores de tan alta calidad.

Al Ing. Oscar Urdaneta, nuestro tutor, por su colaboracin y apoyo incondicional desde

los inicios de nuestra carrera, por ser uno de los profesores que ms me ha dejado no

solo en cuanto a conocimientos profesionales si no en cuanto a vivencias personales y

para finalmente cerrar con broche de oro este captulo de mi vida con el aporte y ayuda

brindada en la realizacin de este trabajo. No sabe lo orgullosa y feliz que me siento de

haber sido su alumna, de nuevo mil gracias.

A Polinter, especialmente a las Ingenieras Carmen Arraga y Celmira Gutirrez, por todo

su apoyo, tiempo, paciencia y colaboracin durante la ejecucin de la presente

investigacin.

A mi compaero de estudio, compaero de tesis y novio Gianfranco, porque finalmente

lo logramos juntos y t apoyo ha sido nico. Gracias por estos tres aos compartidos,

por aguantarme, por ser parte de esta linda relacin sencillamente por la manera

como eres parte de mi vida da a da. Te amo con todo mi corazn bebo.

A mi mejor amiga Maru, mi alma gemela, por tantos aos compartidos y por tantos

consejos mgicos, que aun siguen siendo los mejores. Por haber vivido tantos

momentos especiales y nicos, por todos los recuerdos que formamos durante nuestra

vida, porque han sido ya casi 10 aos de una amistad tan linda y nica que no

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cambiara por nada y que, a pesar de la distancia estos ltimos aos, sigue siendo la

misma. Te extrao mucho Mabu, algn da estaremos juntas de nuevo.

A mis amigos y compaeros de clases por estar siempre presente, por sus momentos

de alegra y por todo el apoyo brindado, especialmente a mi grinch Stefano, por tantas

discusiones y risas compartidas. Te extrao mucho Tepo.

A quienes de una u otra forma estuvieron all, a quienes se preocuparon e hicieron de

esta meta una realidad, a quienes oraron y nos encomendaron, a todos ustedes Dios

los bendiga hoy y siempre.

Mariana Montiel Rutteman

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ADOS

A Dios Todopoderoso.

A la Virgen, madre amorosa.

A mis padres y hermanos, mis pilares y mi alegra.

A mi compaero y novio Gianfranco, te amo.

A mi mejor amiga y alma gemela Maru, te extrao.

A todas las personas involucradas en la realizacin de este proyecto.

En memoria de mi Opa, Edward W. Rutteman.

Mariana Montiel Rutteman

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AGRADECIMIENTOS

A la Universidad Rafael Urdaneta, por ser mi segunda casa en esta etapa de mi

vida y proporcionarme todas las herramientas necesarias para lograr esta meta.

A los profesores Humberto Martnez, Ignacio Rodn, Antonio De Turris, Patricia

Chiera, Gabriel Hernndez, Jos Orbegoso, Jos Bohrquez, por su dedicacin

y capacidad para transmitir conocimiento.

Al profesor Oscar Urdaneta, por su constante ayuda tanto en este trabajo como

a lo largo de toda mi carrera.

A la Ing. Carmen Arraga por todo el tiempo que dedico a responder mis

preguntas y a revisar mi trabajo de investigacin.

A la Ing. Celmira Gutirrez por todo el apoyo y dedicacin que aport para la

realizacin de este trabajo.

Al personal de Operaciones de la planta, los Sres. Leonardo Wettel, Freddy

Vsquez, Freddy Delgado, Jos Romero, los supervisores, panelistas y

operadores, quienes siempre tuvieron tiempo y respuestas para m.

Al personal de Instrumentacin, los Sres. Antonio Surez, Jos Villalobos y Jos

Estrada, por su paciencia y valiosa ayuda.

Al personal de proyectos, los Sres. Lus Marn, Jaime Adarme, Lus Vargas,

Teodoro Marcano y Mildre Scandela quienes siempre se preocuparon por

responder todas mis preguntas.

A mi novia Mariana Montiel por su increble paciencia y dedicacin durante la

realizacin de este trabajo de investigacin.

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A mi B-Hood Alam, Juancho, Nico, Pollo y Tony que durante tantos aos han

estado pendiente de m.

A mis amigos de la universidad, Stefano, Jaime, Andrs, Roland, Mara Vernica

y Andrs que siempre estuvieron ah cuando los necesite, tanto como

compaeros de estudio como verdaderos amigos.

Gianfranco A. Piletti R.

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A Dios Todopoderoso.

A mis padres Giancarlo y Mara Eugenia.

A mis tos Freddy, Carlos y Gianbattista.

A mis tas Beln, Alida, Neye, Mary Carmen, Meche, Gianna.

A mis hermanos Giancarlo y Sirio Lorena.

A Matilde, Mara, Maribel y Maite.

A mi ama Francis Wegner, por ser mi tercera abuela.

A mi abuela Inelda y a mi nonna Nola.

A mi novia Mariana Montiel por todo lo que ha hecho por m, te amo.

A mi abuelo Hectilo y a mi nonno Ermete, que desde el cielo siempre me

cuidaron.

Gianfranco A. Piletti R.

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NDICE GENERAL Pgina

PORTADA I

APROBACIN V

AGRADECIMIENTOS VI

DEDICATORIAS X

RESUMEN XII

NDICE GENERAL XIV

NDICE DE FIGURAS XVI

NDICE DE TABLAS XVII

INTRODUCCIN 1

1. Captulo I. El Problema 3 1.1. Ttulo. 4

1.2. Planteamiento y formulacin del problema. 4

1.3. Objetivos. 7

1.3.1. Objetivo General. 7

1.3.2. Objetivos Especficos. 7

1.4. Justificacin e Importancia. 8

1.5. Alcance. 9

1.6. Delimitacin. 10

2. Captulo II. Marco Terico. 11 2.1. Antecedentes de la Investigacin. 12 2.2. Descripcin de la empresa. 16

2.3. Bases Tericas. 24

2.3.1. Instrumentacin. 24

2.3.2. Sistema de Control Distribuido. 42

2.3.3. Aspen Process Explorer. Infoplus21 48

2.3.4. Materias Primas. 51

2.3.5. Servicios Industriales. 53

3. Captulo III. Marco Metodolgico. 57 3.1. Tipo de Investigacin. 58

3.2. Unidades de Observacin. 59

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3.3. Tcnicas de recoleccin de datos. 60

3.4. Fases de la Investigacin. 62

3.5. Instrumentos de Medicin. 67

3.6. Instrumentos de Anlisis de Datos. 68

3.7. Descripcin de las Propuestas de Adecuacin de las Instalaciones. 71

3.8. Mapa de Operacionalizacin de Variables. 73

4. Captulo IV. Discusin de Resultados 74 4.1. Anlisis de Resultados. 75

4.1.1. Comparacin de la data obtenida de Pequiven con la de Polinter. 75

4.1.2. Verificacin del estado actual de los instrumentos de medicin. 87

4.1.3. Anlisis causa-efecto. 118

4.1.4. Elaboracin de propuestas para la mejora de los instrumentos de medicin. 168

CONCLUSIONES 181 RECOMENDACIONES 183 BIBLIOGRAFA. 186 DEFINICIN DE TRMINOS BSICOS. 188

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NDICE DE FIGURAS Nmero Pgina 1. Participacin accionaria, Polinter C.A. 19

2. Funcionamiento de la Placa orificio. 34

3. Funcionamiento del medidor coriolis. 39

4. Caractersticas de un coriolis Micro Motion. 40

5. Visualizacin de esquemticos en Infoplus21. 50

6. Formato Diagrama causa-efecto. 68

7. Medicin de Vapor Diciembre. 77

8. Medicin de Gas Combustible Diciembre. 78

9. Medicin de Agua Desmineralizada Diciembre. 79

10. Medicin de Agua de Servicio Diciembre. 81

11. Medicin de Agua Potable Diciembre. 82

12. Medicin de Hidrgeno Diciembre. 83

13. Medicin de Nitrgeno. 84

14. Medicin de Etileno. 86

15. Placa Orificio con tomas en las Bridas. 89

16. Instalacin de Micro Motion modelo CMF300. 94

17. Instalacin de Micro Motion modelo CMF100. 99

18. Diagrama causa-efecto Desviacin en el consumo de Etileno. 119

19. Diagrama causa-efecto Desviacin en el consumo de Gas Combustible. 120

20. Diagrama causa-efecto Desviacin en el consumo de Vapor. 121

21. Diagrama causa-efecto Desviacin en el consumo de Nitrgeno. 122

22. Diagrama causa-efecto Desviacin en el consumo de Hidrgeno. 123

23. Diagrama causa-efecto Desviacin en el consumo de Agua Desmineralizada. 124

24. Diagrama causa-efecto Desviacin en el consumo de Agua de Servicio. 125

25. Diagrama causa-efecto Desviacin en el consumo de Agua Potable. 126

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NDICE DE TABLAS

Nmero Pgina1. Usos y aplicaciones del polietileno de alta densidad. 21

2. Propiedades Fisicoqumicas del Etileno. 51

3. Composicin del Gas Natural. 54

4. Propiedades del Gas Natural. 55

5. Formato para la presentacin de resultados. 71

6. Mapa de Operacionalizacin de Variables. 71

7. Modelo de los Transmisores de Flujo de las Placas Orificio 92

8. Especificacin de Componentes en el Etileno. 98

9. Especificacin de componentes en el Gas Seco. 103

10. Especificacin de Componentes en el Gas Hmedo. 104

11. Especificacin de Componentes en el Vapor. 106

12. Especificacin de Componentes en el Nitrgeno. 108

13. Especificacin de Componentes en el Hidrgeno proveniente de la planta de Amoniaco. 110

14. Especificacin de Componentes en el Hidrgeno proveniente de Olefinas. 111

15. Especificacin de Componentes en el Agua Desmineralizada. 114

16. Especificacin de Componentes en el Agua de Servicio. 116

17. Anlisis causa-efecto para los medidores Micro Motion (Mano de Obra). 127

18. Anlisis causa-efecto para los medidores Micro Motion (Materiales). 128

19. Anlisis causa-efecto para los medidores Micro Motion (Maquinaria). 130

20. Anlisis causa-efecto para los medidores Micro Motion (Metodologa). 131

21. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Etileno (Materiales). 133

22. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Etileno (Maquinaria). 134

23. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Etileno (Metodologa). 135

24. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Gas Combustible (Materiales). 136

25. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Gas Combustible

....(Maquinaria). 137

26. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Gas Combustible

..(Medio Ambiente). 138

27. Anlisis causa-efecto para los medidores por Placa Orificio (Mano de Obra). 139

28. Anlisis causa-efecto para los medidores por Placa Orificio (Materiales). 140

29. Anlisis causa-efecto para los medidores por Placa Orificio (Maquinaria). 141

30. Anlisis causa-efecto para los medidores por Placa Orificio (Metodologa). 142

31. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Vapor (Materiales). 143

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32. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Vapor (Maquinaria). 144

33. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Vapor (Metodologa). 147

34. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Vapor (Medio Ambiente). 147

35. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Nitrgeno (Materiales). 148

36. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Nitrgeno (Maquinaria). 149

37. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Nitrgeno (Metodologa). 150

38. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Nitrgeno (Medio Ambiente). 151

39. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Hidrgeno (Materiales). 152

40. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Hidrgeno (Maquinaria). 153

41. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Hidrgeno (Metodologa). 154

42. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Agua Desmineralizada

..(Materiales). 156

43. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Agua Desmineralizada

..(Maquinaria). 157

44. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Agua Desmineralizada

..(Metodologa). 158

45. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Agua de Servicio (Materiales). 159

46. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Agua de Servicio

..(Maquinaria). 160

47. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Agua de Servicio

..(Metodologa). 161

48. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Agua Potable (Materiales). 162

49. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Agua Potable (Maquinaria). 163

50. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Agua Potable (Metodologa). 164

51. Anlisis causa-efecto para la desviacin en la medicin de Agua Potable

..(Medio Ambiente). 165

52. Propuestas para el mejoramiento de la medicin de Etileno. 167

53. Propuestas para el mejoramiento de la medicin de Gas Combustible. 169

54. Propuestas para el mejoramiento de la medicin de Vapor. 171

55. Propuestas para el mejoramiento de la medicin de Nitrgeno. 173

56. Propuestas para el mejoramiento de la medicin de Hidrgeno. 176

57. Propuestas para el mejoramiento de la medicin de Agua Desmineralizada. 178

58. Propuestas para el mejoramiento de la medicin de Agua de Servicio. 179

59. Propuestas para el mejoramiento de la medicin de Agua Potable. 180

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MONTIEL RUTTEMAN, Mariana; PILETTI RINCN, Gianfranco A. EVALUACIN DEL SISTEMA DE MEDICIN DE FLUJO DE MATERIAS PRIMAS Y SUMINISTROS INDUSTRIALES DE LA PLANTA DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD DE POLIOLEFINAS INTERNACIONALES, C.A. POLINTER. Trabajo Especial de Grado para optar al ttulo de Ingeniero Qumico. Universidad Rafael Urdaneta. Facultad de Ingeniera. Escuela de Ingeniera Qumica. Maracaibo, Venezuela. Septiembre de 2007. 203p.

RESUMEN

La Planta de produccin de Polietileno de Alta Densidad de Poliolefinas Internacionales C.A., POLINTER, ubicada en el Complejo Petroqumico El Tablazo, es abastecida de gran parte de su materia prima y dems suministros industriales por parte de Petroqumica Venezolana, S.A. PEQUIVEN. En dicha planta existen desviaciones apreciables en la medicin de estos insumos lo que indica una posible condicin anormal en los elementos de medicin. Debido a estas circunstancias, resulta necesario llevar a cabo un anlisis que garantice el ptimo funcionamiento de dicho sistema de medicin una vez aplicadas las recomendaciones propuestas en el mismo. El presente trabajo de investigacin tiene como objetivo general realizar la evaluacin del Sistema de Medicin de Flujo de Materias Primas y Suministros Industriales de la Planta de Polietileno de Alta Densidad. Para dicha evaluacin se aplic un anlisis causa-efecto a cada uno de los instrumentos empleados en el cual se categorizaron las posibles causas de la condicin anormal presente u observada. Posteriormente se procedi a la generacin de propuestas para la mejora de cada una de las causas que ocasionaron una desviacin considerable. Para determinar las causas que ocasionaron las desviaciones observadas en el sistema de cuantificacin de insumos, se parti del hecho de que stas tienen su origen en parmetros que pueden ser catalogados en las reas de mano de obra, materiales, maquinaria y metodologa; siendo estas dos ltimas las reas donde se detect la mayor cantidad de causas de las desviaciones cuestionadas.

Palabras clave: Materias Primas, Suministros Industriales, Instrumentos de Medicin de Flujo, Desviaciones, Anlisis Causa-Efecto. Direccin electrnica de los autores:

mariana.montiel@gmail.com; gianfranco_piletti@yahoo.com.

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INTRODUCCIN

En la Industria Qumica y Petroqumica moderna, la medicin de las materias

primas y suministros industriales es de gran importancia en cuanto al factor econmico

y facturacin de los diferentes consumos utilizados por dichas industrias. Asimismo

debido a las exigencias de los procesos de produccin industrial es necesario realizar

mediciones sumamente precisas en los consumos de materias primas, de manera de

suministrar las cantidades necesarias optimizando as el proceso de produccin y

garantizando la calidad de los productos obtenidos.

Poliolefinas Internacionales, C.A. POLINTER, es una empresa mixta venezolana

productora de Polietilenos de Alta, Media, Baja y Lineales de Baja Densidad, as como

Mezclas de Polietilenos. Esta empresa posee tres plantas para la produccin del

mismo, las cuales se ubican en el Complejo Petroqumico El Tablazo en el municipio

Miranda del Estado Zulia.

La capacidad de produccin de la planta de Polietileno de Alta Densidad es de

100.000 TMA, el cual se fabrica siguiendo los estndares de la tecnologa de MITSUI

PETROCHEMICAL INDUSTRIES. El suministro de la materia prima y dems

suministros industriales son provistos en su gran mayora por Petroqumica

Venezolana, C.A. PEQUIVEN.

En la medicin de las materias primas y dems suministros industriales de la

planta existen desviaciones a la hora de calcular los consumos de algunos

componentes que indican una condicin anormal, bien sea en los elementos de

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medicin o en la configuracin del sistema de control distribuido. Para ello resulta

necesario llevar a cabo un anlisis que permita garantizar el ptimo funcionamiento de

dichos sistemas de medicin una vez aplicadas las recomendaciones propuestas en el

mismo.

El objetivo de la presente investigacin consiste en realizar la evaluacin del

Sistema de Medicin de Flujo de Materias Primas y Suministros Industriales de la

Planta de Polietileno de Alta Densidad y plantear algunas propuestas para la mejora del

mismo y as garantizar el ptimo funcionamiento y control de las cantidades empleadas

en la produccin.

Se presenta una revisin terica donde se incluye la descripcin del proceso, el

sistema de medicin utilizado as como los principios de funcionamiento de los

instrumentos que en ste se encuentran y algunas consideraciones importantes en

cuando a las propiedades de materias primas y suministros industriales empleados.

Para la evaluacin se llevo a cabo un anlisis causa-efecto para cada uno de los

instrumentos donde se clasificaron las posibles causas sobre la condicin anormal.

Posteriormente se procedi a la generacin de propuestas para el mejoramiento de

aquellos instrumentos de medicin que presentaban una desviacin considerable.

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Captulo I: El Problema.

1.1 Ttulo.

EVALUACIN DEL SISTEMA DE MEDICIN DE FLUJO DE MATERIAS

PRIMAS Y SUMINISTROS INDUSTRIALES DE LA PLANTA DE POLIETILENO DE

ALTA DENSIDAD DE POLIOLEFINAS INTERNACIONALES, C.A. POLINTER.

1.2 Planteamiento y formulacin del Problema.

En la planta de polietileno de alta densidad de la empresa Poliolefinas

Internacionales C.A. POLINTER, existen desviaciones en la medicin de flujo de los

consumos de algunas materias primas y suministros industriales. Estas desviaciones

se observan al comparar el valor actual observado en el sistema de control distribuido

de la planta, con las alcuotas estimadas por el departamento de calidad de procesos y

con la medicin ejercida por el suplidor (Pequiven). Entre las materias primas y

suministros industriales se encuentran, el etileno, hidrgeno, vapor, agua potable, agua

de enfriamiento, agua desmineralizada, gas combustible y nitrgeno. La desviacin de

la medicin de estos insumos, indican una condicin anormal bien sea en los

elementos de medicin propiamente o en la configuracin del sistema de control

distribuido. Para ello se debe llevar a cabo un anlisis que permita garantizar el ptimo

funcionamiento de dichos sistemas y elementos de medicin una vez aplicadas las

recomendaciones propuestas en el mismo.

Algunas de las caractersticas a evaluar en los diferentes instrumentos son, el

mantenimiento preventivo y correctivo, calibracin o ajuste de cero, entre otras, como

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condiciones externas que no son toleradas por el mismo y que afectan la medicin.

Como ejemplo, se puede nombrar al Coriolis Micro Motion. Este instrumento trabaja

con frecuencias de vibracin y oscilacin de tubos, es decir que cualquier otra vibracin

o ruido cerca del mismo, puede afectar la medicin de flujo que ste realiza, trayendo

como consecuencia una desviacin en el valor suministrado a la sala de control.

La obsolescencia es una caracterstica que puede existir en alguno de los

instrumentos de medicin de Polinter y es posible que alguno de ellos requiera de

alguna modernizacin o reemplazo. Se recomendar su reemplazo, dependiendo del

porcentaje de error permisible para dicho instrumento. Asimismo una falla o error que

se presente en la configuracin de las frmulas y ecuaciones dentro del sistema de

control distribuido (TDC3000), son una causa inmediata de una desviacin en el valor

final suministrado por dicho sistema.

Los errores presentados por los sistemas y elementos de medicin ocasionan un

desequilibrio en la cadena productiva, trayendo como consecuencias prdidas de

materiales, prdidas econmicas, toma de decisiones inadecuadas, impacto en los

inventarios, entre otras.

Es de extrema importancia que la medicin de la materia prima por parte del

suplidor, en este caso PEQUIVEN S.A., coincida con la medicin del consumidor, es

decir POLINTER C.A. Para el cumplimiento de esta condicin, el sistema de medicin

debe funcionar correctamente y as garantizar que los datos arrojados por los

instrumentos coincidan con la cantidad real que est entrando a la planta.

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Por lo anteriormente expuesto, se considera necesaria la evaluacin del sistema

de medicin de flujo de materias primas y suministros industriales de la planta de

PEAD, con el fin de proponer recomendaciones para lograr el ptimo funcionamiento

de dicho sistema de medicin de flujo.

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1.3 Objetivos.

1.3.1 Objetivo General.

Evaluar el sistema de medicin de flujo de materias primas y suministros

industriales de la planta de polietileno de alta densidad de Poliolefinas Internacionales,

C.A. POLINTER.

1.3.2 Objetivos Especficos.

Comparar la data obtenida de los instrumentos de medicin de la planta de

PEAD con la correspondiente a los medidores de Pequiven para obtener la

desviacin existente entre ellos.

Verificar el estado actual de los instrumentos de medicin de la planta de PEAD

que presentan una desviacin no permisible.

Realizar el anlisis causa-efecto para los instrumentos de medicin de la planta

de PEAD que presentan una desviacin no permisible.

Elaborar propuestas y recomendaciones para la mejora de los instrumentos de

medicin de la planta de PEAD que presentan una desviacin no permisible.

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1.4 Justificacin e Importancia.

Mediante este trabajo se propondr la mejor alternativa para cada uno de los

elementos de medicin de las materias primas y suministros industriales de la empresa

POLINTER C.A. que garantice la obtencin de valores confiables para el

establecimiento de alcuotas, consumos de materiales por orden, emisin de reportes

de cierre de campaas, establecimiento de las desviaciones presupuestarias y otras

evaluaciones del desempeo de la planta.

Asimismo, se suministrar a POLINTER un diagnostico que una vez aplicado, le

permita optimizar los diferentes consumos tanto de materia prima como de servicios

Industriales en ambas lneas.

Tambin se contribuir con la empresa POLINTER, prxima a expandir la

capacidad de su planta con una evaluacin que adems de consolidar toda la

informacin relacionada con los diferentes elementos de medicin de flujo de insumos,

le facilite la toma de decisiones oportunas dirigidas al xito en su proyecto de

expansin.

Este trabajo permiti reforzar los conocimientos tericos obtenidos en la

universidad a travs de la experiencia dentro de un proceso industrial productivo, en la

cual existi una interaccin y familiarizacin con sus instrumentos de medicin y de

control, materiales e insumos industriales, transporte y propiedades de dichos

materiales, manejo de diagramas, planos y hojas de datos de instrumentacin, y dems

aspectos que lo conforman.

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1.5 Alcance.

El trabajo de investigacin abarcar la evaluacin del sistema de medicin de

flujo de los diferentes insumos de Polinter, empresa productora de Polietilenos de Alta,

baja y Mediana Densidad, ubicada en el complejo petroqumico El tablazo.

El sistema de medicin de flujo de materias primas y suministros industriales de

la planta de PEAD de Polinter, comprende los insumos que son suministrados por su

correspondiente suplidor, es decir Pequiven S.A. Estos insumos son: etileno,

hidrgeno, vapor, gas combustible, agua desmineralizada, agua de servicio, agua

potable y nitrgeno, los cuales son medidos por instrumentos de tipo coriolis y placa

orificio.

Para la realizacin de este trabajo de investigacin se tomar la data

comprendida entre los meses de Diciembre del ao 2006 y Mayo del ao 2007.

Se pretende con este estudio generar un diagnstico del sistema de medicin de

flujo, que abarca la caracterizacin de la instrumentacin existente (tipo, condicin

fsica y de operacin, ubicacin en el campo, entre otras.) a travs de la revisin de su

hoja de datos, planos de instrumentacin y el elemento en s, la revisin de los

diferentes totalizadores presentes, la validacin de frmulas y ecuaciones establecidas

en el sistema de control distribuido y en el Programa Aspen Process Explorer

(Infoplus21). Este ltimo genera el Reporte de Consumos, el cual refleja las

cantidades reales de materia prima y suministros industriales utilizados por la planta.

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Para la evaluacin del sistema de medicin de flujo se emplear el mtodo de

los diagramas causa-efecto de Ishikawa, los cuales permitirn analizar cada una de las

posibles causas y as generar las recomendaciones y propuestas correspondientes

para lograr el ptimo funcionamiento.

1.6 Delimitacin.

Delimitacin Espacial. La investigacin a realizar tendr lugar en la planta de Polietileno de Alta

Densidad de la empresa POLINTER C.A., ubicada en el Complejo Petroqumico El

Tablazo, Municipio Miranda, Edo. Zulia.

Delimitacin Temporal. Se llevar a cabo en un perodo comprendido entre Febrero y agosto de 2007.

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Captulo II: Marco Terico.

2.1 Antecedentes de la investigacin.

La licenciada en computacin Georgina Surez en Noviembre de 1995, realiz su

trabajo de grado titulado, Clculo de los gastos de los Insumos de una Planta de

Polietileno Lineal, a travs de un Sistema de Adquisicin de Datos, en la Planta

de Polietileno Lineal de Baja Densidad de Polinter C.A. ubicada en el Complejo

Petroqumico El Tablazo. En su trabajo desarrollo un procedimiento formal para el

clculo de los consumos de materias primas mediante; un diseo funcional del

recorrido de cada insumo en el proceso productivo y la elaboracin de las formulas

para el clculo de los consumos, en donde las variables estn conformadas por las

seales del proceso. Para aumentar la confiabilidad en las seales de flujos de los

insumos estudiados elabor un sistema, basado en el control estadstico de procesos

que genera un conjunto de mensajes de alarma al momento de presentarse

alteraciones en el comportamiento de las seales. Adicionalmente, integr la

informacin suministrada por el DCS con el sistema administrativo de produccin

GEMMS permitiendo as el aumento en el desempeo del trabajo realizado por la

seccin de planificacin de la produccin para el clculo de consumos, verificando una

marcada diferencia en la eficiencia y eficacia entre el proceso desarrollado por la

seccin (manual) y el proceso llevado a cabo por la elaboracin de la integracin.

Finalmente cre una base de datos para almacenar toda la informacin referente a los

consumos de materias primas, elabor el diseo funcional del recorrido de cada insumo

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en el proceso productivo y se establecieron las frmulas para el clculo de los

consumos, en donde las variables estn conformadas por las seales del proceso, que

reflejan el consumo real de cada materia prima. Este trabajo constituyo el inicio de la

cuantificacin de insumos de manera automatizada en las Plantas de Polinter, pero

con el paso del tiempo los procesos cambian de acuerdo a factores externos tales

como aumento o disminucin de produccin, cambio de proveedor de insumos,

optimizacin y actualizacin de tecnologa, etc. Es por esto que el procedimiento de

clculo de insumos requiere una revisin y actualizacin de acuerdo a los cambios en

el proceso.

A medida que la economa mundial crece las empresas se ven obligadas a

optimizar sus procesos productivos y al mismo tiempo hacer un uso absoluto de todos

sus recursos; en esta bsqueda de optimizacin Paris, Mara Alejandra en enero de

2006 realiz Mejoras al Sistema de Cuantificacin de Insumos de una Planta de

Polietileno de baja Densidad, ubicada en la empresa Polinter en el Completo

Petroqumico El Tablazo en el Estado Zulia, donde se plantea una revisin a todos los

clculos e instrumentos asociados a la Reporte de Consumos Diarios para aumentar

la confiabilidad de los datos suministrados por los reportes de planta.

Una de las aplicaciones es el control de los insumos de la planta, para esto el

sistema lee los datos necesarios y los enva a una hoja de clculo denominada

Reporte de Consumos Diarios que mediante ecuaciones sencillas es capaz de

calcular el consumo de los diferentes insumos utilizados en el proceso durante un

periodo estimado de tiempo.

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Estos consumos calculados fueron comparados con las alcuotas estimadas por la

seccin de Calidad de los Procesos para cada tipo de resina, de lo cual podra

generarse una desviacin. Cuando esta desviacin es mayor al 5%, la seccin de

Calidad de los Procesos debe emitir un reporte donde se especifique las causas y

recomendaciones para evitar que se repita dicha desviacin. En ocasiones la

desviacin tiene su origen en los clculos e instrumentos asociados al Reporte de

Consumos Diarios y no en el proceso como tal. En este trabajo se realizaron diferentes

clculos para la medicin de los fluidos de materias primas de la planta de polietileno

de baja densidad, por lo tanto se muestran las frmulas necesarias, para la realizacin

de los clculos anteriormente mencionados. Los fluidos que se calculan son: etileno,

nitrgeno, agua desmineralizada, agua de servicio, gas combustible, entre otros.

Despus de la revisin de esta investigacin se pudo decidir que el mtodo de

evaluacin ms ptimo a utilizar es el mtodo de los diagramas causa-efecto de

Ishikawa, estableciendo como condicin anormal, la desviacin de un consumo

determinado.

Hoy en da, la comercializacin de productos a nivel internacional requiere de

sistemas de medicin coherentes, sistemas que deben mantener y demostrar su

consistencia. Los fabricantes de instrumentos de medicin se interesan por los

beneficios inherentes a la trazabilidad para promover entre sus clientes la confianza

sobre el nivel de desempeo de sus instrumentos. Es por esto que Roberto Arias

Romero realiz en mayo de 2002 Trazabilidad e incertidumbre en las Mediciones

de flujo de Hidrocarburos. En el 1er. Seminario Latinoamericano de Medicin de

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Flujo de Hidrocarburos, realizado en Mxico. En este trabajo de investigacin se

introducen los conceptos de trazabilidad e incertidumbre de las mediciones. Su

interpretacin se logra aplicando ejemplos especficos, relacionados con la medicin de

flujo de hidrocarburos. Se presentan diferentes ejemplos de cartas de trazabilidad, as

como diferentes presupuestos de incertidumbre para diferentes aplicaciones en

Medicin de Flujo de Hidrocarburos. Asimismo, presenta las posibles amenazas a la

trazabilidad y que producen incertidumbre en las mediciones de flujos de fluidos,

ejemplo: cambios de presin y temperatura, cambios de densidad, cambios de

viscosidad, entre otros.

La revisin de este trabajo permiti, establecer los factores a analizar, pudiendo

estos convertirse en causas, directas o indirectas, de la desviacin en la medicin de

flujo de fluidos. Tambin facilito la redaccin de una serie de recomendaciones en

cuanto a calibracin de instrumentos, ya sea en institutos de metrologa, laboratorios o

en sitio.

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2.2 Descripcin de la empresa.

Resea histrica.

La empresa productora de resinas plsticas, POLIOLEFINAS

INTERNACIONALES C.A. (POLINTER), nace a raz de la fusin de las lneas de

produccin de polietileno de Baja Densidad con la lnea de produccin de polietileno de

Alta Densidad y la lnea de produccin de Polietilenos Lineales.

Los proyectos de las lneas de produccin de Baja Densidad, Alta Densidad y

Lineales se dieron inicio en los aos 1971, 1981 y 1989, y puestas en marcha

exitosamente el 03/03/76, 18/10/83 y 18/07/94, respectivamente. Su capacidad nominal

original fue de cincuenta mil (50.000) toneladas mtricas anuales para la lnea de Baja

Densidad, sesenta mil (60.000) toneladas mtricas anuales para la lnea de Alta

Densidad y ciento cincuenta mil (150.000) toneladas mtricas anuales para la Lnea de

Polietilenos Lineales.

Como consecuencia del progresivo incremento en la demanda del producto y

despus de realizar estudios de mercado, en el ao 1.981 se decide aumentar la

capacidad de la lnea de Baja Densidad de su capacidad nominal de produccin a

setenta mil (70.000) toneladas mtricas anuales. En la lnea de Alta Densidad se

aumenta su capacidad nominal a cien mil (100.000) toneladas mtricas, a travs del

Proyecto PRODE cumplindose en dos fases: en 1989, se lleva la capacidad nominal

hasta ochenta mil (80.000) toneladas mtricas anuales y en 1991, se concluye la

segunda fase del proyecto de incremento de capacidad hasta cien mil (100.000)

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toneladas mtricas anuales, actualmente est en proyecto la expansin de la

capacidad a ciento sesenta mil (160.000) toneladas. En la lnea de Polietileno Lineales

en 1998 se desarrollo el Proyecto ACRE (Aumento de la Capacidad Resilin) que

permita incrementar su capacidad nominal de Produccin de ciento cincuenta mil

(150.000) toneladas mtricas a ciento noventa mil (190.000) toneladas mtricas

anuales.

En la actualidad, POLINTER abastece totalmente al mercado nacional y exporta

parte de su produccin principalmente a pases de la Sub-regin Andina, Norteamrica

y Europa.

Misin

Producir y comercializar Polietilenos y mezclas de Poliolefinas, para satisfacer y

superar tanto las necesidades como las expectativas de nuestros clientes,

proveedores, trabajadores y accionistas, garantizando el crecimiento y la rentabilidad

del negocio, manteniendo el recurso humano efectivo estimulado, el mejoramiento

permanente de los procesos, en excelentes condiciones de seguridad e higiene, en

armona con el ambiente, atendiendo las comunidades vecinas, enmarcado dentro de

los valores rectores de Polinter.

Visin

Somos en nuestra rea de influencia, la empresa de mayor competitividad en

produccin y comercializacin de polietilenos y mezclas de poliolefinas; estamos en

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constante bsqueda del mejoramiento integral de los procesos, con el compromiso de

satisfacer a nuestros clientes, proveedores, trabajadores, accionistas y comunidades

vecinas, en aquellos mbitos susceptibles a nuestra participacin, siempre en

excelentes condiciones de seguridad e higiene y en armona con el ambiente, con

tecnologa avanzada, asociaciones estratgicas apropiadas y exitosas, realizadas por

nuestro personal siempre efectivo.

Compromiso con la calidad.

La Gerencia General ratifica su compromiso con la gestin de la calidad,

entendindose por sta, al conjunto de actividades de la organizacin que determinan

la poltica, los objetivos y las responsabilidades que se llevan a cabo a travs de la

planificacin, el control y el mejoramiento de la calidad para incrementar la eficacia y la

eficiencia de los procesos, sistemas y estructura a fin de contribuir con la

competitividad de la empresa.

Es mandatorio la operacionalizacin de estos conceptos dentro del marco de

nuestro sistema de la calidad para cumplir con todas las exigencias y requisitos de la

norma COVENIN ISO 9001:2000. Ello se logra con la participacin activa e intensa de

todos los que tenemos responsabilidad con los procesos que conforman el sistema de

la calidad de la empresa, abocados a la tarea de controlarlos de manera tal que

tengamos dominio sobre su funcionamiento. De esta manera, se contribuye a que

nuestros productos y servicios mantengan una calidad sistemticamente consistente y

se fortalezca la confianza y satisfaccin de nuestros clientes.

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Actividad Econmica.

POLIOLEFINAS INTERNACIONALES, C.A. POLINTER, Empresa Mixta

Petroqumica cuyo capital est conformado por la participacin accionaria del Estado

Venezolano, C.A. inversionista privado, y de socios tcnicos extranjeros.

Figura # 1:

Participaci

n accionaria, Polinter C.A. Fuente: Manual de induccin a planta. Polinter C.A. Julio 2000

Est ubicada en el Complejo Petroqumico Zulia El Tablazo, Municipio Miranda,

del Estado Zulia, teniendo una capacidad instalada de 360.000 TM/Ao distribuido as:

Lnea de Polietileno de Alta Densidad 100. 000 Ton / Ao Lnea de Polietileno de Baja Densidad 70.000 Ton / Ao Lnea de Polietileno Lineales 190.000 Ton / Ao

Estas resinas son conocidas comercialmente con la marca VENELENE insumos

bsicos y de gran demanda en la Industria del Plstico por su excelente calidad y

amplia gama de aplicaciones.

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Proceso Productivo.

POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (VENELENE).

Con la finalidad de llevar a cabo el proceso de produccin del Polietileno de Alta

Densidad (PEAD), se utiliza una tecnologa suministrada por MITSUI

PETROCHEMICAL INDUSTRIES de Japn, la cual consiste en una polimerizacin tipo

pasta en reactores de alto rendimiento, mediante el uso de un catalizador a base de

Titanio.

El proceso de produccin de Polietileno de Alta Densidad en planta se lleva a

cabo en cinco (5) secciones:

Seccin 100: Preparacin de Catalizadores. Seccin 200: Polimerizacin. Seccin 300: Separacin y Secado. Seccin 400: Estabilizacin, Extrusin y Homogeneizacin. Seccin 700: Recuperacin y Destilacin del Solvente.

Productos.

El Polietileno de Alta Densidad, es un termoplstico atxico, de color blanco y

opaco, menos denso que el agua. Posee excelentes propiedades mecnicas y de

procesamiento, lo que significa que el producto puede fundirse y transformarse con

facilidad para la elaboracin de diversos artculos plsticos de consumo masivo. Se

caracteriza por tener: Alta cristalinidad, Conductividad trmica baja, Excelente inercia

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qumica, Excelente resistencia al impacto combinado con una alta rigidez y Baja

conductividad elctrica siendo un aislante de primera calidad.

Usos y aplicaciones.

Para los grados de Polietileno de Alta Densidad los usos y aplicaciones ms

importantes, se muestran en la tabla a continuacin:

TIPOS USOS RECOMENDADOS

SOPLADO

3200B

5200B

6200B

8200B

Botellas para shampoo y cosmticos.

Botellas para detergentes y qumicos.

Botellas para alimentos y medicinas.

Tanques de gasolina para vehculos.

Tambores con capacidad hasta 200lts.

EXTRUSIN

6100M

7000F

6200B

Tuberas para redes de gas domestico.

Tuberas de presin para sistemas de riego.

Tuberas para transporte y drenaje de qumicos altamente

corrosivos.

Sacos industriales.

Filamentos.

Revestimiento de cables y tuberas.

Laminas lisas y corrugadas para fabricacin de cajas.

Cinta.

Tabla # 1: Usos y aplicaciones del polietileno de alta densidad Fuente: Manual de Induccin a planta Polinter C.A. Julio 2000

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Organizacin

Con el objetivo de producir y comercializar Polietilenos de Alta Densidad, de

Baja Densidad y Lineales, as como mezclas de Poliolefinas, para satisfacer los

requerimientos de los clientes y garantizar el crecimiento y la rentabilidad del negocio

para los accionistas, se cuenta con la siguiente organizacin:

Gerente General: Su propsito es asegurar nuestro crecimiento y

posicionamiento en el mercado a travs de la planificacin, organizacin, direccin y

control de los recursos humanos, materiales y financieros, y apoya su labor en las

dems gerencias para garantizar el cumplimiento de los objetivos organizacionales, de

acuerdo con las polticas previamente diseadas por la Junta Directiva.

Administracin y Finanzas: Es responsable del manejo de las finanzas, de la

contralora, logstica y suministro de materias primas y servicios, con el propsito de

garantizar la asignacin oportuna y eficaz de los recaudos requeridos para lograr los

objetivos, metas de produccin y ventas.

Recursos Humanos: Es la encargada de garantizar la captacin, desarrollo y

permanencia de los recursos humanos requeridos en la organizacin, mediante la

administracin y control de los sistemas tcnicos de recursos humanos, los planes y

beneficios socioeconmicos, la contratacin colectiva y legislacin laboral en general.

Informtica: Promover y conducir el Plan estratgico de optimizacin y

computarizacin de procesos de la empresa, controlar la ejecucin de los proyectos

que lo constituyen e insertar y mantener la arquitectura Metodolgica, Humana de

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Software, Hardware y telecomunicaciones necesaria para la ejecucin del Plan y la

correcta operacin de esa arquitectura.

Gerencia de planta: Su propsito es proponer, elaborar y ejecutar planes de

produccin para garantizar los productos terminados requeridos por el mercado

nacional e internacional.

Gerencia de coordinacin y enlace tcnico: Esta Gerencia esta ubicada en la

ciudad de Caracas. Es responsable de gerenciar las actividades de mercadeo de las

resinas de polietileno de Alta Densidad, polietileno de Baja Densidad, Polietileno

Lineales de Alta, Mediana y Baja Densidad (VENELENE), y mezclas de polietilenos de

Baja Densidad y Polietileno Lineales. Adems se responsabiliza por controlar que el

agenciamiento de las ventas de POLINTER, encomendado a la empresa Corporacin

Americana de Resinas C.A. CORAMER, se ejecute siguiendo los lineamientos

aprobados en el modelo de negocios de POLINTER.

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2.3 Bases Tericas.

2.3.1 Instrumentacin.

Caractersticas de los instrumentos.

Caractersticas estticas. Son aquellas inherentes a los instrumentos al medir condiciones invariables de

tiempo. Dichas caractersticas se pueden clasificar en:

o Caractersticas estticas deseables.

Exactitud: Es la tolerancia de medida del instrumento y define los limites de los

errores cometidos cuando el mismo se emplea en condiciones normales de servicio.

Generalmente viene impresa sobre el instrumento y puede ser expresada como un

valor mnimo a la cual el instrumento responde indicando un cambio en la variable de

medicin.

Sensibilidad: Es la razn entre el incremento de la lectura y el incremento de la

variable que lo ocasiona, despus de haberse alcanzado el estado de reposo. Viene

expresada en porcentaje del alcance de la medida, es decir, la seal mnima a la cual

el instrumento responde indicando un cambio en la variable de medicin.

Repetibilidad: Es la capacidad de reproduccin de las posiciones de la pluma o

del ndice del instrumento al medir repetidamente valores idnticos de la variable, en

las mismas condiciones de servicios y en el mismo sentido de variacin, recorriendo

todo el campo de medida. Se considera en general su valor mximo y se expresa en

porcentaje del alcance.

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o Caractersticas estticas indeseables.

Desviacin: Un instrumento puede tener una desviacin uniforme en forma

gradual; ese efecto se llama desviacin de cero y se corrige fcilmente desplazando en

forma permanente el puntero, la pluma o la seal de transmisin (neumtica o

elctrica).

Elevacin de cero: Es la cantidad con que el valor cero de la variable supera el

valor inferior del campo. Puede expresarse en unidades de la variable medida o en %

del alcance.

Supresin de cero: Es la cantidad con que el valor inferior del campo supera el

valor cero de la variable. Puede expresarse en unidades de la variable medida o en

porcentaje del alcance.

Otro caso es la desviacin de amplitud. Esta comienza en cero y aumenta o

disminuye en forma gradual o proporcional. Normalmente la causa de este tipo de

desviacin es por histresis (fatiga) de un resorte o un fuelle.

Histresis: Es la diferencia mxima que se observa en los valores indicados por

el ndice o la pluma del instrumento para el mismo valor cualquiera del campo de

medida, cuando la variable recorre toda la escala en los dos sentidos, ascendente y

descendente.

En los termopares o termoresistencias, las desviaciones se deben a que sus

metales se contaminan produciendo cambios en su configuracin metalrgica y en su

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estructura atmica. En los fluidmetros se debe al desgaste por erosin de la placa

orificio.

Error esttico: El error esttico de un instrumento es la diferencia entre el valor

real de la cantidad medida el cual no cambia con el tiempo y el valor indicado por el

instrumento.

Zona Muerta: Es el campo de valores de la variable que no hace variar la

indicacin de la seal de salida del instrumento.

Clases de instrumento.

Los instrumentos de medicin y control son relativamente complejos y su funcin

puede comprenderse bien si estn incluidos dentro de una clasificacin adecuada.

Como es lgico, pueden existir varias formas para clasificar los instrumentos, cada una

de ellas con sus propias ventajas y clasificaciones. Se consideran dos clasificaciones

bsicas: la primera relacionada con la funcin del instrumento y la segunda con la

variable del proceso.

o En funcin del instrumento.

De acuerdo con la funcin del instrumento, obtenemos las formas siguientes,

segn Antonio Creus Sol (1989):

Instrumentos ciegos, son aquellos que no tienen indicacin visible de la variable.

Hay que hacer notar que son ciegos los instrumentos de alarma, tales como

presostatos y termostatos (interruptores de presin y temperatura respectivamente) que

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poseen una escala exterior de un ndice de seleccin de la variable, ya que solo ajustan

el punto de disparo del interruptor o conmutador al cruzar la variable el valor

seleccionado. Son tambin instrumentos ciegos, los transmisores de caudal, presin,

nivel y temperatura sin indicacin.

Los instrumentos indicadores disponen de un ndice y de una escala graduada

en la que puede leerse el valor de la variable. Segn la amplitud de la escala se dividen

en indicadores concntricos y excntricos. Existen tambin indicadores digitales que

muestran la variable en forma numrica con dgitos.

Los instrumentos registradores estn en contacto con la variable y utilizan o

absorben energa del medio controlado para dar al sistema de medicin una indicacin

en respuesta a la variacin de la variable controlada. El efecto producido por el

elemento primario puede ser un cambio de presin, fuerza, posicin, medida elctrica,

etc. Por ejemplo: En los elementos primarios de temperatura de bulbo y capilar, el

efecto es la variacin de presin del fluido que los llena y en los de termopar se

presenta una variacin de fuerza electromotriz.

Los transmisores captan la variable de proceso a travs del elemento primario y

la transmiten a distancia en forma de seal neumtica de margen 0.206 1.033 bar (3

a 15 psi) o electrnica de 4 a 20 mA de corriente continua.

La seal neumtica de 0.206 1.033 bar (3 - 15 psi) por lo cual, tambin se

emplea la seal en unidades mtricas 0.2 a 1 bar. Asimismo, se emplean seales

electrnicas de 1 a 5 mA c.c., de 10 a 50 mA c.c. y de 0 a 20 mA c.c., si bien la seal

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normalizada es de 4 - 20 mA c.c. La seal digital utilizada en algunos transmisores

inteligentes es apta directamente para el ordenador.

El elemento primario puede o no formar parte integral del transmisor; el primer

caso lo constituye un transmisor de temperatura de bulbo y capilar y el segundo un

transmisor de caudal con la placa orificio como elemento primario.

Los transductores reciben una seal de entrada funcin de una o ms

cantidades fsicas y la convierten modificada o no a una seal de salida. Son

transductores, rel, un elemento primario, un transmisor, un convertidor PP/I (presin

de proceso a intensidad), un convertidor PP/P (presin de proceso seal neumtica),

etc.

Los convertidores son aparatos que reciben una seal de entrada neumtica

(0.206 1.033 bares) o electrnica (4 20 mA c.c.) procedente de un instrumento y

despus de modificarla envan la resultante en forma de seal de salida estndar.

Ejemplo: un convertidor P/I (seal entrada neumtica a seal de salida electrnica), un

convertidor I/P (seal de entrada electrnica a seal de salida neumtica). etc.

Conviene sealar que a veces se confunde convertidor con transductor. Este

ltimo trmino es general y no debe aplicarse a un aparato que convierta una seal de

instrumentos.

Los receptores reciben las seales procedentes de los transmisores y las indican

o registran. Los receptores controladores envan otra seal de salida normalizada a los

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valores ya indicados 0.206 1.033 bares en seal neumtica, 4 20 mA c.c. en

seal electrnica, que actan sobre el elemento final de control.

Los controladores comparan la variable controlada (presin, nivel, temperatura)

con un valor deseado y ejercen una funcin correctiva de acuerdo con la desviacin.

La variable controlada la pueden recibir directamente, como controladores

locales o bien indirectamente en forma de seal neumtica, electrnica o digital,

procedente de un transmisor.

El elemento final de control recibe la seal del controlador y modifica el caudal

del fluido o agente de control. En el control neumtico, el elemento suele ser una

vlvula neumtica o un servomotor neumtico que efecta su carrera completa de

0.206 1.033 bares (3-15 psi). En el control electrnico de la vlvula o el servomotor

anteriores son accionados a travs de un convertidor de intensidad a presin (I/P) o

seal digital a presin que convierte la seal electrnica de 4 a 20 mA c.c. o digital a

neumtica 0.206 1.033 bares (3-15 psi). En el control elctrico el elemento suele ser

una vlvula motorizada que efecta su carrera completa accionada por un servomotor

elctrico.

Las seales neumticas (0.206 1.033 bares o 3-15 psi) y electrnicas (4-20

mA c.c.) permiten el intercambio entre instrumentos de la planta. No ocurre as en

instrumentos de seal de salida digital (transmisores, controladores) donde las seales

son propias de cada suministrador. No obstante, existe el propsito de normalizacin,

en particular en los sistemas de control distribuido, por parte de firmas de instrumentos

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de control (Bailey, Foxboro, Honeywell, Rosemount, entre otros) que estudian un

lenguaje o protocolo de comunicaciones. El MAP (Manufacturing Automation Protocol)

desarrollado inicialmente en 1970 para la automatizacin de una fbrica de automviles

de General Motors, permitir el intercambio de equipos digitales de distintos

fabricantes.

o En funcin de la variable de proceso.

De acuerdo con la variable del proceso, los instrumentos se dividen en

instrumentos de caudal, nivel, presin, temperatura, densidad y peso especifico,

humedad y punto de roco, viscosidad, posicin, velocidad, pH, conductividad,

frecuencia, fuerza, turbidez, etc.

Esta clasificacin corresponde especficamente al tipo de las seales medidas

siendo independiente del sistema empleado en la conversin de la seal de proceso.

De este modo, un transmisor neumtico de temperatura del tipo de bulbo y capilar, es

un instrumento de temperatura a pesar de que la medida se efecta convirtiendo las

variaciones de presin del fluido que llena el bulbo y el capilar; el aparato receptor de la

seal neumtica del transmisor anterior es un instrumento de temperatura, si bien, al

ser receptor neumtico lo podramos considerar instrumento de presin, caudal, nivel o

cualquier otra variable, segn fuera la seal medida por el transmisor correspondiente;

un registrador potenciomtrico puede ser un instrumento de temperatura, de

conductividad o de velocidad, segn sean las seales medidas por los elementos

primarios de termopar, electrodos o dnamo.

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Asimismo, esta clasificacin es independiente del nmero y tipo de

transductores existentes entre el elemento primario y el instrumento final. As ocurre en

un transmisor electrnico de nivel de 4-20 mA c.c., un convertidor intensidad-presin

(I/P) que transforma la seal de 4-20 mA c.c. a neumtica de 0.206 1.033 bares y la

vlvula neumtica de control; todos estos instrumentos se consideran de nivel.

En cuanto a la designacin del instrumento, se utiliza en el lenguaje comn las

dos clasificaciones expuestas anteriormente. De este modo se consideran instrumentos

tales como transmisores ciegos de presin, controladores registradores de

temperatura, receptores indicadores de nivel, receptores controladores registradores de

caudal, etc.

Instrumentos Evaluados.

Placa Orificio.

o Generalidades.

Una placa orificio es empleada para medir fluidos y es uno de los dispositivos de

medicin ms antiguos, diseados originalmente para usarse en gases. Sin embargo,

se ha aplicado ampliamente y con gran xito para medir el gasto de agua en tuberas.

Utiliza el principio de Bernoulli, el cual dice que hay una relacin entre la presin

y la velocidad del fluido. Cuando la velocidad se aumenta, la presin decrece y

viceversa.

Bsicamente este dispositivo est formado por un plato delgado con un agujero

en el centro. Usualmente se coloca en una tubera por donde fluye alguna sustancia, la

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cual tiene cierta velocidad y cierta presin. Cuando el fluido atraviesa el orificio, est

siendo forzado a converger a travs del mismo. El punto de mxima convergencia

ocurre en la llamada vena contracta. A medida que el fluido atraviesa la placa orificio

las condiciones de velocidad y presin cambian. Midiendo esta diferencia que se

establece entre el rea de la vena contracta y el rea normal de la tubera, las ratas de

flujo volumtrico y msico se pueden obtener empleando la ecuacin de Bernoulli.

En 1991, se reunieron ingenieros de muchos pases para establecer las

caractersticas geomtricas, reglas para la instalacin y operacin de este dispositivo.

Como resultado se obtuvo una norma internacional valida en todo el mundo, esta

norma es la Norma ISO 5167-1.

o Componentes

Los componentes que integran este equipo de medicin se dividen en elementos

primarios y en elementos secundarios.

o Elemento primarios.

Se encuentran dentro de la tubera, se integran por el orificio y la placa de

orificio, que consiste en una placa delgada y plana (de 3.175mm o 1/8 a 9.525mm o

3/8 de espesor) con una perforacin circular que guarda diferentes posiciones en

relacin con el centro de la tubera, esta posicin puede ser concntrica, excntrica o

segmentada.

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o Elementos secundarios.

Se encuentran fuera de la tubera, son dispositivos para medir la presin en la

tubera, esta operacin se realiza con las tomas de presin.

La funcin de los elementos primarios es generar la presin diferencial, mientras

que la de los elementos secundarios es medir y registrar esta presin diferencial.

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o Modo de operar.

Es importante comprender que en cualquier tubera por la cual circula un fluido,

la presin aumenta cuando la velocidad disminuye y la presin disminuye cuando la

velocidad aumenta.

Figura 2. Funcionamiento de la Placa orificio. Fuente: (Serie autodidctica de medicin agua, Instituto Mexicano de tecnologa del

agua)

En la figura (2) se muestra un corte transversal del dispositivo de medicin. El

principio de la placa orificio es que origina un aumento de velocidad y por lo tanto la

presin disminuye.

Suponiendo que el fluido circula por una tubera normal de acero sin que nada la

detenga, en este caso la velocidad de un punto de la tubera a otro no cambia. Pero la

placa de orificio (punto C) insertada en la tubera origina que el fluido choque con la

placa y disminuya su velocidad.

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Debido a la reduccin de la velocidad, la presin justo antes del orificio (punto B)

es un poco mayor que la presin de operacin en la lnea de conduccin aguas arriba

(punto A).

Al pasar el fluido por el orificio, para compensar la disminucin del rea, la

velocidad aumenta y la presin disminuye, llegando a su menor valor cuando la

velocidad es mxima.

Aguas abajo de este punto, el flujo se dispersa, disminuye la velocidad y se

presenta un aumento de la presin en el punto D.

Despus de la placa, la velocidad se recupera porque el agua circula en toda la

tubera (punto E).

Se le llamar h1 a la presin aguas arriba de la placa de orificio, mientras que la

presin aguas abajo se le llamar h2. La diferencia entre ambas (h1-h2) se conoce

como la presin diferencial, la cual simbolizaremos por h.

Para medir esta presin diferencial se debe colocar una toma antes y despus

de la placa.

Las tomas de presin se pueden ubicar en diferentes posiciones. A continuacin

se muestra su ubicacin.

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Tomas en la brida (flange taps). Es bastante utilizada porque su instalacin es

cmoda ya que las tomas estn taladradas en las bridas que soportan la placa y

situadas a 25,4mm (1) de distancia de la misma.

Tomas en la vena contrada (vena contracta taps). La toma posterior est

situada en un punto donde la vena alcanza su dimetro ms pequeo, lo cual depende

de la razn de dimetros y se presenta aproximadamente a dimetro de la tubera.

(La toma anterior se sita a 1 dimetro de la tubera).

o Clculo del flujo.

La medicin del flujo se determina conociendo las caractersticas geomtricas

del dispositivo, la presin diferencial y la densidad del fluido.

Si se tiene un dimetro d y una tubera con un dimetro D, es necesario

determinar el coeficiente () que viene dado por d/D. Este valor se conoce como la

relacin de dimetros.

Al combinar las ecuaciones hidrulicas que son el teorema de Bernoulli y la

ecuacin de continuidad se forma la ecuacin para calcular el flujo.

hdCdQ 2

412

4=

El coeficiente de descarga Cd es un valor de ajuste que compensa la

distribucin de velocidad y las prdidas de carga menores que no fueron tomadas en

cuenta al obtener la ecuacin del flujo, su valor se determina para cada dispositivo,

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dependiendo de la colocacin de las tomas de presin y del nmero de Reynolds del

fluido (Re).

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Medidor Coriolis.

Los medidores de flujo tipo coriolis son relativamente nuevos comparados con

otros medidores de flujo y no se utilizaron en la industria hasta los aos 80. Los

medidores coriolis estn disponibles en un nmero de diferentes diseos. Una de las

configuraciones ms populares consiste de uno o dos tubos en forma de U o en forma

de omega , que poseen una entrada de un lado y una salida en el otro encerrada en

una carcasa donde se encuentra un sensor conectado a una unidad electrnica.

El efecto Coriolis fue identificado por primera vez en el ao 1835, refirindose a

la deflexin relativa de un objeto que se mueve por encima de la superficie de la tierra.

Por ejemplo un misil que es lanzado en lnea recta, en sentido norte-sur o sur norte,

desde un punto cualquiera, no caer en un punto de esa misma recta, es decir que el

desplazamiento del misil se dar en forma curva debido a la fuerza ejercida por el

movimiento de rotacin de la tierra.

Esta fuerza tambin puede ser producida en un tubo vibratorio. Cuando un fluido

se mueve a travs de estos tubos vibratorios, la vibracin de estos tubos es de forma

perpendicular a la direccin del flujo, de esta forma, la fuerza de Coriolis causar una

ligera torsin en los mismos, como se muestra en la (fig.3). El grado de torsin es

directamente proporcional a la rata de flujo del fluido.

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Figura 3. Funcionamiento del medidor coriolis. Fuente: http://www.efunda.com/designstandards/sensors/flowmeters/flowmeter_cor.cfm

Los fabricantes de los medidores tipo Coriolis utilizan varias tcnicas para

monitorear la magnitud de la torsin de los tubos, y as procesar las seales medidas y

transformarlas en informacin de medicin utilizable.

En adicin a la medicin de la fuerza Coriolis, la mayora de los medidores son

capaces de utilizar la frecuencia de vibracin de los tubos para medir la densidad, dado

a que la densidad est relacionada con la frecuencia.

El diseo de los tubos de estos medidores, define la potencial precisin del

transductor. En particular, el diseo define la sensibilidad, repetitividad y lineabilidad de

la frecuencia relacionada con la densidad. Tambin define la sensibilidad del

transductor hacia efectos secundarios como temperatura, presin, flujo y viscosidad.

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As como en todos los medidores de densidad por vibracin, la metodologa de

manufacturacin para el factor calibracin, es muy importante ya que este va a

determinar el desempeo del medidor en el campo. Cabe destacar, que los efectos de

la frecuencia o densidad no necesariamente causan un efecto sobre la fuerza de

Coriolis o al flujo msico, pero la densidad causa un efecto en el volumen medido por el

Coriolis.

Entre las partes que conforman un medidor Coriolis podemos mencionar las

siguientes.

Figura 4. Caractersticas de un coriolis Micro Motion. Fuente: CD suministrado en las Jornadas de tecnologa coriolis Micro Motion

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Caractersticas de los Coriolis Micro Motion.

Aplicable para Lquidos y Gases Precisin de hasta 0,05% del flujo para lquidos y 0,35% para gases. Salidas 4-20mA, Pulsos, Device Net, Profibus, FF No tiene partes mviles, robusto y no requiere de frecuentes calibraciones Medicin directa de masa, densidad y temperatura La medicin no se ve afectada por cambios en propiedades del fluido (densidad,

viscosidad), ni por cambios en condiciones de proceso (presin, temperatura).

No requiere lneas rectas para acondicionar el fluido. Es multifludo sin necesidad de re-calibracin. Es bidireccional.

Aplicaciones tpicas de Coriolis.

Transferencia de custodia de Lquidos y Gases Fiscalizacin Balances de masa Mediciones de materias primas costosas Aplicaciones difciles: fluidos sucios, corrosivos, con propiedades cambiantes,

altamente viscosos

Donde se requiere alta rangoabilidad.

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Cdigo de identificacin de los instrumentos.

Para designar y representar los instrumentos de medicin y control se emplean

normas muy variadas que a veces varan de industria en industria. Esta gran variedad

de normas y sistemas utilizados en las organizaciones industriales indica la necesidad

universal de una normalizacin en este campo. Varias sociedades han dirigido sus

esfuerzos en este sentido, y entre ellas se encuentra como una de las mas importantes

la Sociedad de Instrumentos de los Estados Unidos, ISA (Instrument Society of

America) cuyas normas tiene por objeto establecer sistemas de designacin (cdigos y

smbolos) de aplicacin a las industrias qumicas, petroqumicas, aire acondicionado,

entre otras.

2.3.2 Sistema de Control Distribuido.

Definicin. El sistema de control distribuido (SCD) se refiere a un sistema de control

usualmente de un sistema de manufactura o de proceso o cualquier tipo de sistema

dinmico, en el cual los elementos de control no estn centralizados (como el cerebro),

sino que estn distribuidos a lo largo de todo el sistema, con cada componente bajo el

control de uno o varios controladores. Todo el sistema debe estar conectado a una red

y as garantizar la comunicacin y el monitoreo.

Los sistemas de control distribuidos son utilizados en la industria elctrica, en

aplicaciones de la ingeniera civil y de computacin para monitorear y controlar equipos

con o sin intervencin humana. Tambin son utilizados en la ingeniera de procesos

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para controlar procesos qumicos, en los cuales se destacan las variables de presin,

temperatura, medicin de nivel, concentracin, flujo, etc.

Un sistema de control distribuido tpicamente utiliza computadores (usualmente

con procesadores diseados especialmente) como controladores y usa tanto

interconexiones apropiadas como protocolos de comunicacin. Tambin conforman al

Sistema de Control Distribuido los mdulos de entrada y de salida. El procesador (que

forma parte del controlador) recibe informacin de los mdulos de entrada y la enva a

los mdulos de salida. Los mdulos de entrada reciben informacin desde los

instrumentos de entrada en el proceso y los mdulos de salida transmiten a los

instrumentos de salida en el campo.

El sistema de control distribuido es un trmino muy amplio, que describe

soluciones a lo largo de una variedad de industrias, incluyendo:

Plantas de generacin de energa elctrica. Sistemas de control ambiental. Seales de trfico. Refineras y plantas qumicas. Fabricacin farmacutica. Redes de sensores.

TDC3000 (Honeywell).

El TDC3000 es el sistema de control distribuido empleado en la planta de

polietileno de alta densidad de POLINTER. Este sistema de control se utiliza para el

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manejo de la planta y est ubicado en la sala de control de la misma. El TDC 3000, se

puede describir como se muestra a continuacin.

La arquitectura del TDC3000 posee una interfase hombre-mquina (Consola) de

alta resolucin que manejan ambiente X-Windows y plataforma de Unix (Las Us, las

primeras consolas de este tipo en Venezuela), lo que permite una integracin de los

sistemas de informacin a la red de Polinter, Lnea de Alta.

Est conformado por los siguientes mdulos:

LOCAL CONTROL NETWORK (LCN) RED DE CONTROL LOCAL.

Esta red es la que transporta todos los datos del sistema TDC-3000. Este

sistema es redundante, ya que utiliza dos canales de comunicacin (Canal A y B), que

consiste en un par de cables coaxiales garantizados y aprobados por Honeywell, con el

fin de aumentar la confiabilidad del sistema.

ESTACIN UNIVERSAL TDC-3000

La estacin universal del TDC-3000, conforma la interfaz Hombre-Mquina que

soporta la ejecucin y control de todas sus funciones. La Estacin Universal (US), es

uno de los mdulos del local control Network (LCN), posee todas las facilidades de una

ventana universal al proceso y al sistema para el Operador y el Ingeniero de Proceso,

as como para el Tcnico de Mantenimiento.

Las estaciones universales (US) pueden ser agrupadas fsica y lgicamente para

crear consola de operacin, hasta diez (10) consolas por red.

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En la arquitectura del TDC-3000 (POLINTER, LINEA DE ALTA) existe una

consola con seis (6) estaciones universales donde tres (3) de ellas son UxS.

Para el Operador de proceso, la Estacin Universal provee una ventana

universal para monitorear y manipular al proceso y el sistema, as como para buscar la

data histrica.

CARACTERSTICAS DEL FUNCIONAMIENTO DE LA ESTACIN UNIVERSAL:

Monitoreo y manipulacin de procesos discontinuos y continuos o porciones de un proceso.

Manejo del proceso, secuencias y alarmas del sistema, as como los mensajes al operador.

Muestra e imprime las tendencias del proceso. Muestra e imprime reportes libres, journals y log. Muestra e imprime las alarmas del proceso, tanto en tiempo real como

histricas, as como tambin es el medio para reconocerla.

Monitorea y cambia el estatus de los otros mdulos conectados a la LCN, as como los elementos conectados al proceso.

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MDULO DE HISTORIA

El mdulo de historia, es otro de los mdulos conectados a la red LCN. El

funcionamiento es automtico y transparente para el OPERADOR, puede

comunicarse con los equipos de monitoreo y control conectados al proceso en la

UCN.

En el TDC-3000 existen dos (2) mdulos de historia 41 y 51.

Modulo de Historia 41: Esta configurado para llevar historia contina del

proceso.

Modulo de Historia 51: En este mdulo se guardan las personalidades de cada uno de los mdulos y la base de datos del sistema.

El objetivo principal del mdulo de historia es el alzamiento masivo de

informacin, para toda la historia del proceso, los displays esquemticos y los

registros del sistema. Esta informacin puede ser mostrada en la Estacin

Universal o accesada por el mdulo de computacin.

VISTA OPERATIVA DEL PROCESO

La panormica que puede tener el Operador de Procesos se puede dividir en

diferentes partes segn se quiera un menor o mayor nivel de detalle del proceso.

El rea viene dada por representaciones en la pantalla que incluyen condiciones

de operacin y registros histricos de las unidades de proceso que conforman el rea

asignada a la consola, es decir una parte de la planta. Las unidades estn

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comprendidas dentro de estas reas, y son representaciones que incluyen condiciones

de operacin y registros o tendencias de unidades individuales de proceso.

Los grupos de operacin son representaciones que muestran valores y estados

de hasta 8 puntos (instrumentos), tendencias de esos puntos o informacin referida a

secuencias (programas) contenidos en los denominados mdulos del proceso. A travs

del Grupo de Operacin, el operador puede cambiar parmetros de operacin y modos

de control.

El detalle se refiere a aquellas representaciones que presentan los parmetros y

lmites de operacin de un determinado Tag. (Instrumento) o de un Programa de

secuencia. El operador puede cambiar ciertos parmetros de operacin y el ingeniero

de procesos otros parmetros y caractersticas.

Los Esquemticos o Representaciones del Proceso son definidos por el usuario,

estos despliegues pueden representar un rea entera o una unidad. Desde estos

Esquemticos se puede acudir a otros de igual o mayor nivel de detalle, o a una

representacin de grupo, etc.

Los Esquemticos se pueden construir de tal manera que el Operador pueda

manipular el proceso directamente desde l. Cualquier punto de control o programa

puede ser incluido en un Esquemtico y ser manejado desde ste.

Los despliegues de Grupos estn integrados por Grupos de hasta ocho (8) Puntos de

una Unidad o de Unidades distintas.

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La informacin que se da en un Grupo es suficiente para realizar la Operacin

normal del proceso.

2.3.3 Aspen Process Explorer. Infoplus21.

Definicin. El Infoplus21 es una plataforma tcnica que permite integrar la informacin

proveniente del Sistema de Control Distribuido de la Planta de Alta Densidad, a manera

de visualizar y supervisar de forma integrada el Proceso Productivo. Para el

funcionamiento de este sistema es necesaria la aplicacin del Aspen Process Explorer,

el cual permite el despliegue en pantalla de los esquemticos asociados al proceso de

produccin.

Infoplus21 permite establecer una interfaz entre el Sistema de Control

Distribuido y la Red Corporativa de Polinter, ofreciendo varias opciones para el

tratamiento de la data proveniente del proceso productivo de cada una de las tres

plantas que conforman a Polinter. Entre estas opciones se pueden mencionar:

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Visualizacin de Esquemticos.

Registro de Tendencias.

Registro de data histrica.

Registros estadsticos.

Interfaz con paquetes para el anlisis estadstico de data, tales como Visual

Basic y Excel.

Visualizacin de Esquemticos.

Los esquemticos son representaciones grficas de la planta, en los que se

pueden monitorear los parmetros de operacin de la misma, es decir: variables del

proceso, puntos de ajuste o set point, variables de salida, variables controladas, modos

de operacin, etc.

El grfico general muestra la distribucin de las tres plantas de Polinter

geogrficamente (fig.5) para iniciar a partir de sta, la visualizacin de los

esquemticos de la planta que desea monitorear.

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Figura 5. Visualizacin de esquemticos en Infoplus21. Fuente: (Programa Infoplus21 Aspen Process Explorer)

Grficos de Tendencias.

Los grficos de tendencias son otra de las opciones del Infoplus21. Por medio

de ellos y de la data histrica es posible ver el comportamiento de las variables del

proceso en el perodo de tiempo que se desee.

Infoplus21 tambin permite la exportacin de data hacia Excel, para tratar dicha

informacin utilizando este ltimo paquete, aumentando as las opciones de manejo de

la informacin proveniente de los procesos de produccin.

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2.3.4 Materias Primas.

Etileno. Definicin.

El etileno o eteno, CH2=CH2, peso molecular 28,05 g/mol, es el hidrocarburo

olefnico o insaturado ms sencillo. Es un gas incoloro e inflamable, con olor dbil y

agradable. Se usa mucho como materia prima en la industria qumica orgnica

sinttica.

La molcula es plana y est formada por cuatro enlaces simples C-H y un enlace

doble C=C, que le impide rotar excepto a altas temperaturas.

El etileno (99,9 % de pureza), es polimerizado bajo especficas condiciones de

temperatura y presin y con la presencia de un iniciador cataltico, generndose una

reaccin exotrmica.

Propiedades.

Constantes fisicoqumicas del etileno:

Punto de fusin -169,4 C

Punto de ebullicin -103, 8 C

Densidad y fase 1.178 Kg/m3 at 15 C, gas

Solubilidad del gas en el agua 25 ml/100 ml (0 C) 12 ml/100 ml (25 C)

Temperatura de auto ignicin en aire a 1atm. 490 C

Tabla 2. Propiedades fisicoqumicas del etileno

Fuente: http://www.textoscientificos.com/quimica/etileno

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Hidrgeno. Definicin.

El hidrgeno es el elemento qumico de nmero atmico 1 y smbolo H. A

temperatura ambiente se lo encuentra como hidrgeno diatmico, un gas inflamable,

incoloro e inodoro, y es el elemento qumico ms ligero y ms abundante del Universo.

El hidrgeno es el elemento qumico ms ligero, estando su istopo ms

abundante constituido por un nico par protn-electrn. En condiciones normales de

presin y temperatura forma el hidrgeno diatmico (H2). A muy alta presin, tal como

la que se produce en el ncleo de las estrellas gigantes de gas, las molculas mudan

su naturaleza y el hidrgeno se convierte en un lquido metlico (ver hidrgeno

metlico). A muy baja presin, como la del espacio, el hidrgeno tiende a existir en

tomos individuales, simplemente porque es muy baja la probabilidad de que se

combinen.

Propiedades fsicas

Estado de la materia: gas Punto de fusin: -259.125C Punto de ebullicin: -252.882C Entalpa de vaporizacin: 0,44936 kJ/mol Entalpa de fusin: 0,05868 kJ/mol

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2.3.5 Servicios Industriales.

Vapor de alta, media y baja presin. Definicin.

En trminos de ingeniera, el vapor se refiere a agua vaporizada. El vapor es un

gas invisible que tiene una temperatura de 100C a presin atmosfrica, y ocupa unas

1600 veces el volumen de agua lquida. El vapor, por supuesto, puede estar a mayores

temperaturas que la del punto de ebullicin del agua, este tipo de vapor es llamado

vapor sobrecalentado.

Usos y Aplicaciones.

En aplicaciones industriales el vapor es utilizado como depsito de energa, la

cual es introducida o extrada por transferencia de calor usualmente mediante tuberas.

Debido a esto es muy utilizado para el calentamiento de fluidos, reactores, etc. por

medio de intercambiadores de calor, chaquetas, serpentines, etc. Tambin es

importante mencionar la capacidad del vapor de condensarse, esto facilita su

transporte debido a que su volumen disminuye.

Agua. Generalidades.

El agua adems de su uso urbano, tiene una utilidad muy amplia en la industria.

El agua de servicio es utilizada como agua de enfriamiento, la cual se encarga de

absorber el calor generado por una planta. Esto usualmente ocurre en una torre de

enfriamiento.

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El agua de proceso, es agua desmineralizada y es utilizada dentro del proceso.

El agua desmineralizada se encuentra libre de minerales tales como: Sodio, Magnesio,

Potasio, etc. Que puedan interferir con el proceso de produccin.

Por supuesto el agua potable es la consumida por el ser humano dentro de la

industria, en sanitarios, comedores, entre otras instalaciones.

Gas combustible. Definicin.

Existe una variedad de gases combustibles. Dentro de los ms utilizados est el

gas natural.

El gas natural es una mezcla de gases que se encuentra frecuentemente en

yacimientos fsiles, solo o acompaando al petrleo o a los depsitos de carbn.

Aunque su composicin vara en funcin del yacimiento del que se extrae, est

compuesto principalmente por metano en cantidades que comnmente pueden superar

el 90 o 95%, y suele contener otros gases como nitrgeno, etano, CO2, H S2 , butano,

propano, mercaptanos y trazas de hidrocarburos ms pesados.

Composicin.

Componente Composicin (%) Metano (CH4) 70-90

Etano (C2H6) 5-15

Propano (C3H8) y Butano (C4H10) < 5

CO2, N2, H2S, etc. balance

Tabla 3. Composicin del gas natural

Fuente: (www.wikipedia.org/naturalgas)

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Propiedades.

Propiedades

Densidad y fase 0.717 kg/m3, gas

Punto de fusin 182.5C (90.6 K) a 1 atm

Punto de ebullicin 161.6C (111.55 K)

Punto triple 90.7 K, 0.117 bares

Tabla 4. Propiedades del gas natural (Metano)

Fuente: (www.wikipedia.org/naturalgas)

Usos y Aplicaciones.

En el comercio y en la industria, el gas natural puede se utilizar dentro de

cualquier proceso de generacin de calor o fro, en la cogeneracin de energa trmica

y elctrica, en la generacin de electricidad y en la generacin de vapor de alta, media

y baja presin a travs de calderas.

La combustin del gas natural permite regular mejor la temperatura de las

cmaras de combustin de una extensa gama de equipos y aplicarla directamente al

tratamiento de mltiples productos.

Como combustible, el gas natural se utiliza en los sectores industriales que

necesitan energa trmica limpia, eficaz y econmica: hornos, fundiciones, tratamientos

trmicos, cubas de galvanizado y calefaccin de grandes locales (polideportivos y

naves industriales o comerciales).

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Nitrgeno. Generalidades.

El nitrgeno es un gas poco reactivo que constituye el 70% del aire

aproximadamente. Es utilizado principalmente para la obtencin de amonaco e

importantes compuestos como el nitrato de potasio y nitrato de amonio fertilizante.

Tambin se utiliza como medio de transporte en procesos qumicos debido a que es un

gas inerte.

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Captulo III: Marco Metodolgico.

3.1 Tipo de Investigacin.

Acorde con Arias (2006 pg. 48) la presente investigacin es de tipo descriptiva,

ya que se basa en la caracterizacin de un hecho o fenmeno con el fin de establecer

su estructura o comportamiento.

De acuerdo a la informacin que proporciona Tamayo y Tamayo (2006 pg. 46),

este tipo de investigacin comprende la descripcin, registro, anlisis e interpretacin

de la naturaleza actual y la composicin o procesos de los fenmenos. El enfoque se

hace sobre conclusiones dominantes o sobre cmo una persona, grupo o cosa se

conduce o funciona en el presente. Esta evaluacin es el resultado de estudiar las

caractersticas de situaciones existentes, plantear objetivos, describir, analizar e

interpretar dichas situaciones que generen soluciones a la problemtica planteada,

segn explica Hernndez, Fernndez y Baptista (1991 pg. 193).

Partiendo de la opinin de stos autores, esta investigacin se cataloga como

descriptiva porque se enfoca en la evaluacin del Sistema de Medi