Diagrama de procesos:Objetivos:Despus de haber estudiado este captulo los estudiantes deben poder: Analizar smbolos de diagrama proceso. Describir el uso de diagramas de proceso y la informacin que contienen. Dibuja un diagrama de flujo del proceso. Dibuja un dibujo proceso e instrumento. Describir las diversas relaciones de equipos de proceso.Trminos claveEsquemas elctricos: smbolos y diagramas que representan un proceso elctrico.Dibujos de elevacin: una representacin grfica que muestra la ubicacin de los equipos de proceso en relacin con las estructuras existentes y el nivel del suelo.Dibujos Lugar Equipamiento: muestran el plano exacto de la ubicacin de los equipos en relacin con los lmites fsicos del plan.Diagrama de flujo: un esquema simplificado que utiliza smbolos para identificar los instrumentos y los vasos y para describir la va de flujo primaria a travs de una unidad.Dibujos de la Fundacin: hormign, malla de alambre, y las especificaciones de acero que identifican el ancho, profundidad y espesor de las zapatas, vigas de soporte, y la fundacin.Leyendas: un documento utilizado para definir los smbolos, abreviaturas, prefijos, y equipo especializado.Proceso e instrumento de dibujo (P & ID): un diagrama complejo que utiliza smbolos de proceso para describir una unidad de proceso; tambin llamado tubera y dibujo de instrumentacin.Tipos de diagramas de procesoLos diagramas de proceso se puede dividir en dos categoras principales: los diagramas de flujo de proceso (PFD) y el proceso y dibujos de instrumentos (P & IDs), a veces llamados dibujos de tuberas e instrumentacin. Un diagrama de flujo es una ilustracin simple que utiliza smbolos de proceso para describir la va de flujo primario a travs de una unidad. Un diagrama de flujo del proceso proporciona un panorama general de la unidad de operacin. Los diagramas de flujo incluyen todo el equipo y los flujos primarios. Un tcnico puede utilizar este documento para rastrear el flujo primario de los productos qumicos a travs de la unidad. Flujos secundarios o menores no estn incluidos. Lazos de control complejo e instrumentacin no estn incluidos. El diagrama de flujo se utiliza para obtener informacin de visitantes y nueva formacin de los empleados.

Un dibujo proceso y el instrumento es ms compleja. El P & ID incluye una representacin grfica de los equipos, tuberas e instrumentacin. Control de procesos moderno puede ser claramente inserta en el dibujo para proporcionar un tcnico de proceso con una imagen completa de los sistemas electrnicos y de instrumentos. Operadores de proceso pueden mirar a su proceso y ver cmo el departamento de ingeniera ha automatizado la unidad. Presin, temperatura, flujo, nivel y de control de bucles estn todos incluidos en la unidad P & ID.Smbolos instrumento bsicoTcnicos de proceso utilizan P & ID para identificar todos los equipos, instrumentos, y la tubera que se encuentra en sus unidades. Nuevos tcnicos utilizan estos dibujos durante su perodo de formacin inicial. Saber y reconocer estos smbolos es importante para un nuevo tcnico. La industria de transformacin qumica ha asignado un smbolo para cada tipo de vlvula, bomba, compresor, turbina de vapor, intercambiador de calor, la torre de enfriamiento, instrumentacin bsica, reactor, columna de destilacin, horno, y la caldera (figura 12.1). Hay smbolos para representar mayores y menores lneas de proceso y neumtica, hidrulica, o lneas elctricas, y hay una amplia variedad de smbolos elctricos.Diagramas de FlujoSe requieren nuevos tcnicos para estudiar un diagrama de flujo sencillo de su sistema operativo asignado. Diagramas de flujo de proceso normalmente incluyen los equipos y tuberas de gran trayectoria el proceso lleva a travs de la unidad. Como operadores de aprender ms acerca de complejo smbolos P & ID.Algunos smbolos son comunes entre las plantas; otros difieren de una planta a otra. Algunas estandarizaciones de smbolos y diagramas de proceso se llevan a cabo. Los smbolos utilizados en este captulo reflejan una amplia variedad de operaciones petroqumicas y refineras.La figura 12.2 es un PFD que muestra las relaciones bsicas y trayectorias de flujo que se encuentran en una unidad de proceso. Es ms fcil de entender un diagrama de flujo simple si se divide en secciones: alimentacin, precalentamiento, el proceso y los productos finales. Este enfoque simple de izquierda a derecha permite a un tcnico para identificar dnde se inicia el proceso y en el que finalmente va a terminar. La seccin de alimentacin incluye la alimentacin de los tanques, mezcladores, tuberas y vlvulas. En el segundo paso, el flujo del proceso se calienta gradualmente para su procesamiento. Esta seccin incluye intercambiadores de calor y calderas. En la tercera seccin, se incluye el proceso. Ejemplos tpicos que se encuentran en la seccin de proceso pueden incluir columnas de destilacin o reactores. El rea de proceso es una coleccin compleja de equipo que trabaja en conjunto para producir productos que sern enviados a la seccin final.Proceso y de instrumentos DibujosUn P & ID es una representacin compleja de las distintas unidades se encuentran en una planta (Figura 12.3). Es utilizado por la gente de una variedad de artesanas. Los principales usuarios del documento despus de arranque de la planta son los tcnicos de proceso y de instrumentos y elctricos, mecnicos, de seguridad y personal de ingeniera.Con el fin de leer un P & ID, el tcnico necesita una comprensin de los equipos, instrumentacin, y la tecnologa. El siguiente paso en el uso de un P & ID es memorizar la lista smbolo de proceso de su planta. Esta informacin se puede encontrar en la leyenda proceso. Dibujos de proceso y de instrumentos tienen una variedad de elementos, incluyendo diagramas de flujo, ubicaciones de equipos de elevacin, planes, diseos elctricos, diagramas de lazo, bloques de ttulos y leyendas, y dibujos de la fundacin. Todo el P & ID ofrece una mirada en tres dimensiones en las distintas unidades de operacin en una planta.Leyenda ProcesoLa leyenda del proceso (Figura 12.4) proporciona la informacin necesaria para interpretar y leer el P & ID. Leyendas de proceso se encuentran en la parte delantera de la P & ID. La leyenda incluye informacin sobre las tuberas, instrumentos y smbolos de equipo, abreviaturas, nombre de la unidad, nmero de dibujo, nmero de revisin, aprobacin y prefijos empresa. Debido a que el smbolo y el diagrama de normalizacin no es completa, muchas empresas utilizan sus propios smbolos en los dibujos de la unidad. Equipo nico e inusual tambin requerir un fichero de smbolos modificados.Dibujo FundacinEl equipo de construccin de los pies de pgina, vigas, y la fundacin utiliza dibujos de cimentacin (Figura 12.5). Especificaciones de hormign y acero estn diseados para apoyar a los equipos, integrar la tubera subterrnea, y prestar apoyo a las paredes exteriores e interiores. Tcnicos de procesos no utilizan normalmente dibujos fundacin, pero estos dibujos son tiles cuando surgen preguntas sobre la tubera que desaparece bajo tierra y cuando se est aadiendo nuevos equipos.Dibujo ElevacinDibujos de elevacin (Figura 12.6) muestran la ubicacin de los equipos de proceso en relacin con las estructuras existentes y el nivel del suelo. En una estructura de varios pisos, el dibujo de elevacin proporciona el tcnico con la informacin sobre la informacin del equipo ubicacin. Este es importante para hacer rondas, equipo de control, el desarrollo de listas de verificacin, la captura de muestras, y la realizacin de nuevas empresas y cierres.Dibujo ElctricoEsquemas elctricos (Figura 12.7) incluyen smbolos y diagramas que representan un sistema elctrico. Esquemas elctricos muestran electricistas unidad donde las lneas de transmisin de energa se ejecutan y los lugares donde el poder est escalonado hacia arriba o abajo para fines operativos.Un tcnico de proceso normalmente traza alimentacin a la unidad de un centro de control de motores (MCC). Los componentes principales de un sistema elctrico son los MCC, motores, transformadores, interruptores, fusibles, interruptores, arrancadores y conmutadores. Reglas de seguridad especficas estn asociadas a la operacin de los sistemas elctricos. El sistema de seguridad principal es el aislamiento de energa peligrosa "bloquear, etiquetar a cabo." Se requiere que los tcnicos de proceso tengan una formacin en esta rea. La figura 12.7 muestra el camino smbolos bsicos y el flujo asociado con un dibujo elctrico. Lneas elctricas se suelen ejecutar en bandejas de cables a los interruptores, motores, ampermetros, subestaciones y centros de control. Un transformador es un dispositivo utilizado por la industria para convertir alta tensin a baja tensin. El departamento elctrico siempre se ocupa de los problemas con los transformadores. Interruptores elctricos estn diseados para interrumpir el flujo de corriente si se superan las condiciones de diseo. Breakers no son interruptores y no deben ser activados o desactivados. Si se produce un problema de disparo, el tcnico debe llamar a un electricista. Los fusibles son dispositivos diseados para proteger el equipo de exceso de corriente. Una tira delgada de metal se derrite si se exceden las especificaciones de diseo.Durante rondas operacionales, tcnicos de verificacin ampermetros dentro del MCC para el flujo de corriente a sus sistemas elctricos. Voltmetros, dispositivos elctricos utilizados para controlar la tensin en un sistema elctrico, tambin se comprueban durante las rondas de rutina.Equipo Ubicacin DibujoDibujos ubicacin Equipo muestran la ubicacin exacta de los equipos en relacin con los lmites fsicos de la planta (Figura 12.8). Uno de los conceptos ms difciles de explicar a un nuevo tcnico de proceso es el alcance y el tamao de la transformacin qumica moderna. La mayora de las plantas qumicas y refineras se parecen mucho a las pequeas ciudades; que tienen bloques y reas conectadas por una carretera de tuberas y equipos bien definidos. Dibujos Lugar Equipamiento proporcionan informacin sobre el barrio.Diagramas de LazoUn diagrama de lazo rastrea todas las conexiones de instrumentos entre el instrumento de campo y el panel de la sala de control. Esto incluye lneas de instrumentos de aire, conexiones de cableado en cajas de conexiones de campo, y los paneles de la sala de control y conexiones frontales.Electrodomsticos diagramas unifilaresAl igual que la tubera en sistemas de proceso, el cableado en una unidad sigue una trayectoria. Diagramas elctricos muestran una trayectoria de flujo para la distribucin de energa en toda la unidad y para todos los equipos elctricos. Estos diagramas muestran los diferentes niveles de voltaje en la unidad, los equipos elctricos como transformadores, interruptores, fusibles, y motores y potencia requeridos. Tambin incluye interruptores de inicio/ apagado, circuitos de emergencia y centros de control de motores. Tcnicos de proceso pueden utilizar estos diagramas para trazar un sistema de la fuente de energa a la carga.Revisin de Bsica y Smbolos EspecializadosTubera y VlvulasCada planta tendr un archivo estndar para sus smbolos de tuberas. Tcnicos de proceso deben revisar cuidadosamente los smbolos de tuberas para los flujos mayores y menores; elctricos, neumtico, capilar y elementos hidrulicos; y equipo de futuro (Figura 12.9). La va de flujo principal a travs de una unidad ilustra las reas crticas de un nuevo tcnico debe concentrarse. Una variedad de otros smbolos estn incluidos en la tubera. Estos incluyen vlvulas (Figura 12.10), coladores, filtros, bridas, piezas de carrete, aislamiento, tamao de la tubera, la presin nominal, cdigos de materiales, y las trampas de vapor.Bombas y tanquesBombas y tanques vienen en una variedad de diseos y formas. Smbolos de la bomba Comn y tanques se muestran en la figura 12.11.Compresores, turbinas de vapor y motoresDebido a compresores y bombas comparten un conjunto comn de principios de funcionamiento y se clasifican como el desplazamiento dinmico o positivo, los smbolos para compresores pueden parecerse mucho a los de las bombas (comparar las figuras 12.11 y 12.12). En la mayora de los casos, el smbolo compresor es ligeramente mayor que el smbolo de la bomba.En varias etapas, compresores centrfugos, el estrechamiento del smbolo de la izquierda a la derecha indica la compresin del gas antes de que sea puesto en libertad. Esto est en marcado contraste con el smbolo de turbina de vapor, que ilustra el efecto contrario ya que el vapor se expande mientras pasa sobre el rotor. Moderno P & ID muestran el smbolo de motor conectado al equipo accionado. Este equipo puede ser una bomba, compresor, mezclador, o generador. Figura 12.12 ilustra los smbolos estandarizados para compresores, turbinas de vapor y motores.Intercambiadores de calor y Torres de EnfriamientoIntercambiadores de calor y torres de enfriamiento son dos tipos de equipos industriales que comparten una relacin nica. Un intercambiador de calor es un dispositivo utilizado para transferir energa trmica entre dos flujos de proceso. La torre de enfriamiento realiza una funcin similar, pero torres de refrigeracin e intercambiadores de calor utilizan diferentes principios cientficos para operar. Intercambiadores de calor transfieren energa de calor a travs de transferencia de calor por conduccin y conveccin, mientras que las torres de refrigeracin de transferencia de energa de calor al aire exterior a travs del principio de la evaporacin. Las figuras 12.13 y 12.14 muestran los smbolos estndar usados para intercambiadores de calor y torres de refrigeracin. El smbolo para un intercambiador de calor ilustra claramente los flujos a travs del dispositivo. Es importante para un tcnico de proceso sea capaz de reconocer la entrada de la cscara y la salida y la entrada del tubo y trayectorias de flujo de salida. Un intercambiador de calor con una flecha dibujada a travs del cuerpo ilustra si el flujo lado del tubo se utiliza para calentar o enfriar el fluido lado de la carcasa. La direccin hacia abajo indica calefaccin; la direccin hacia arriba ilustra enfriamiento.Hornos y CalderasEl archivo de smbolos estndar para hornos y calderas se muestra en la Figura 12.15. Si un proceso patentado incluye varios tipos de equipos que no se encuentran normalmente en un archivo de smbolos estndar, el diseador elaborar el dispositivo tal como aparece visualmente en la unidad.Columnas de DestilacinLas columnas de destilacin vienen en dos diseos bsicos, plato y embalado (Figura 12.16). Arreglos de flujo varan de un proceso a otro. Los smbolos permiten al tcnico para identificar trayectorias de flujo primaria y secundaria.La destilacin es un proceso diseado para separar los diversos componentes en una mezcla por sus puntos de ebullicin. (Vase el captulo 15.) Una columna de destilacin es el componente central de un sistema mucho ms grande. Este sistema suele incluir todos los smbolos de equipos que se encuentran en este captulo. Columnas de destilacin de placas incluyen platos de cedazo, platos de vlvula, platos de campana y de la burbuja. La alimentacin de las columnas est llenas de material de empaque, anillos, sillas de montar, Sulzer y roseta.ReactoresReactores (Figura 12.17) son vasos estacionarios y se pueden clasificar como por lotes, por lotes semi o contina. Un reactor est diseado para permitir que los productos qumicos que se mezclan en condiciones especficas para que los enlaces qumicos, romper enlaces qumicos, o hacer y romper enlaces qumicos para formar nuevos productos.Fuentes de Informacin para Tcnicos de ProcesoLa informacin utilizada por los tcnicos de proceso proviene de una variedad de fuentes. Algunas de estas fuentes son: Manuales de capacitacin de funcionamiento Descripciones de procesos Manuales de control de procesos Resmenes Equipos Seguridad, salud y medio ambiente Procedimientos de operacin Procedimientos de inicio y cierre Procedimientos de emergencia Los diagramas de proceso Libros de datos tcnicos Informacin del proveedor del equipo DetallesResumenDiagramas de flujo de proceso (PFD) y al proceso y dibujos de instrumentos (P & ID) se utilizan para describir o explicar los complejos flujos, equipos, instrumentacin, electrnica, elevaciones, y las fundaciones que existen en un unidad de proceso. Un PFD es un sencillo diagrama de flujo que describe el recorrido de flujo primario a travs de una unidad. Un P & ID es una representacin compleja de las distintas unidades se encuentran en una planta. Smbolos y diagramas estandarizados se han desarrollado para la mayora de piezas de equipo industrial, flujos de proceso, y la instrumentacin.Preguntas de repaso1. Describir un diagrama de flujo del proceso y un dibujo proceso e instrumento.2. Dibuja los smbolos de compuerta, globo, y vlvula automtica.3. Dibuje los smbolos de una bomba centrfuga y una bomba de desplazamiento positivo.4. Dibuje los smbolos para un ventilador y un compresor alternativo.5. Dibuje los smbolos para una turbina de vapor y compresor centrfugo.6. Dibuje los smbolos para un intercambiador de calor y una torre de refrigeracin.7. Dibuje los smbolos para una columna de destilacin y destilacin plato lleno.8. Dibuje los smbolos de un horno y de una caldera.9. Dibuja un diagrama de flujo del proceso simple usando los smbolos de las preguntas 2-8.10. Qu informacin se obtiene a partir de un diagrama de circuito?11. Qu informacin est disponible en los diagramas de una lnea elctrica?12. Qu informacin contiene en un dibujo plano del terreno?