Diseño de Plantas Industriales
-
Upload
fernando-mendez -
Category
Documents
-
view
66 -
download
0
description
Transcript of Diseño de Plantas Industriales
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
1/57
DISEO DE PLANTASINDUSTRIALES
PIEPI
Paula Villa GonzlezConstructor Civil UTFSM
Diplomada en Gestin PUC
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
2/57
TEMAS INICIALES RELEVANTES
Horario Temario Bibliografa Clases
Teora Prctica (ayudanta) Evaluaciones
Modalidades Controles Certmenes Disertaciones Trabajos*
Ponderaciones Fechas Apuntes/Materia (sitio web www.ramos.utfsm.cl) Delegado (a)
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
3/57
TEMARIO
Estructura funcional y orgnica de una planta. Concepto y fundamentos: flow sheet, layout, etc.
reas e instalaciones de almacenamiento: Almacenamiento de productos slidos, lquidos y gases.
Equipos y sistemas de transporte Transporte de slidos, lquidos y gases.
Descripcin de equipos de procesos
Descripcin de obras civiles
Montaje industrial
Redes de servicios y tuberas: Redes elctricas, cables, canalizaciones e instrumentacin.
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
4/57
BIBLIOGRAFA
Manual del Ingeniero Qumico.Robert Perry, Don Green, James Maloney. Mc Graw Hill.2001.
Fundamentos de Qumica Industrial.Clausen III. Limusa. 2001.
Manual del Ingeniero Mecnico.Eugene Avallone, Thodore Baumeister. Mc Graw Hill. 1995.
El Proyecto y Diseo en Ingeniera.Eliseo Gmez-Senent. Alfaomega. 2001. Otros
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
5/57
HERRAMIENTAS AUTILIZAR/EVALUAR
Uso de las tecnologas (softwares,web, etc)
Comunicacin oral y escrita Trabajo en equipo Cultura internacional
Exigencias y responsabilidades delliderazgo
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
6/57
APRENDIZAJES ESPERADOS
Teora * Desarrollo de habilidades personales
relacionadas con el ejercicio de la
profesin Emprendimiento - Innovacin Liderazgo
Cooperacin Responsabilidad Respeto Honestidad Compromiso con el entorno
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
7/57
EVALUACIONES Clases: 8 sesiones
Agosto: 11, 18 y 25 Septiembre: 1, 8, 22 y 29 Octubre: 6 (y 13)*
Certmenes I: 8 de Septiembre II: 6 de Octubre* Su promedio corresponde al 70% de la nota final
Controles I: 1 de Septiembre II: 29 de Septiembre Su promedio corresponde al 10% de la nota final
Trabajos (disertaciones, etc) Fechas a coordinar Su promedio corresponde al 20% de la nota final
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
8/57
PRIMERA CLASE
DefinicionesConceptos Esenciales
Ciclo Vida Proyecto
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
9/57
PRIMERA CLASE
Proyecto Industrial
Un proyecto industrial se entiendecomo una combinacin de recursosreunidos para la transformacinde una idea en una realidadindustrial.
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
10/57
PRINCIPALES TIPOS DEPROYECTOS INDUSTRIALES
La amplitud de la definicin anterior permiteagrupar los diferentes tipos de proyectosindustriales en cuatro grandes grupos de
realizaciones:
Grandes proyectos de inversin industrial. Instalaciones y plantas industriales.
Lneas y procesos de produccin industrial. Mquinas, equipos y sus elementos. Prototipos.
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
11/57
Algunos ejemplos Siderurgia y Metalurgia Industrias de Transformacin Plantas de Procesos:
Refineras Petroqumicas Fertilizantes Qumica inorgnica Industrias de Alimentacin Celulosa, papel y cartn Cemento Etc
Centrales de Produccin de Energa Elctrica Hidrulicas
Trmicas Nucleares Solares Etc
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
12/57
CARACTERSTICAS COMUNES
Complejidad
Integralidad
Multidisciplinaridad
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
13/57
CICLO DE VIDA DE UNPROYECTO
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
14/57
Ciclo Vida Proyecto
Fase de definicin Estudio de objetivos Estudio de requerimientos (factibilidad)
Fase de concepcin Concepcin general Concepcin detallada
Fase de construccin Fase de puesta en marcha Fase de cesin
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
15/57
Fases del ciclo de vida de unproyecto
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
16/57
Fases ProyectoFase de definicin
1.- Determinar las necesidades o deficiencias potenciales de la organizacin,y/o las oportunidades del entorno.
2.- Establecer lneas de actuacin que proporcionen una forma posible de paliarlas necesidades o deficiencias potenciales, y/o de cubrir las oportunidades.
3.- Determinar la posibilidad y practicabilidad tcnica, econmica y en relacinal entorno del proyecto propuesto.
4.- Determinar la compatibilidad del proyecto propuesto con la finalidad bsicade la organizacin.
5.- Examinar vas alternativas de realizar la misin del proyecto.6.- Proporcionar respuestas iniciales a las preguntas:
-Cunto costar el proyecto?- Cunto se tardar en obtener resultados totales y parciales?- Cmo funcionar el sistema construido?- Cmo se integrar a los sistemas existentes?- Cmo se puede construir el sistema?
7.- Identificar los recursos, especialmente los humanos, necesarios parasoportar el proyecto.
8.- Seleccionar diseos iniciales que satisfagan los objetivos.9.- Determinar las interfases del sistema.10.- Establecer un enfoque organizativo del equipo que deber desarrollar el
proyecto, definiendo las responsabilidades.11.- Tomar la decisin de continuar o no el desarrollo del proyecto.
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
17/57
Aspectos a considerar en la concepcin general
Misin Precisarla-Mantenerla
Objetivos Concretarlos. Establecer jerarqua. Preservarlos
Actuacin regular Funcionamiento normal detallado del sistema
Actuacin degradada Funcionamiento detallado del sistema en caso de incidente o avera.
Actuacin inicial Func. det. del sist. durante la puesta en marcha
Prestaciones Resultados segn los modos de funcionamiento
Descripcin Descomposicin del sistema en niveles y del proyecto en actividades
Tecnologas Precisar las incgnitas y el riesgo. Aceptar cambios.
Calidad/fiabilidad Estudio de conjunto y de detalle. Especificaciones
Ensayos Definicin de pruebas
Fases Proyecto
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
18/57
Aspectos a considerar en la concepcin general
Medios
Financieros Costos Presupuesto Plan de financiamiento
Mano de Obra Tipo Direccin
Limitaciones y especialidades
Materiales Prever arriendo, construccin y compra
Fases Proyecto
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
19/57
Aspectos a considerar en la concepcin general
Definicin de calendario
Exigencias externas (puntos fijos obligados) Duracin actividades (ciertas, optimistas, aleatorias) Restricciones (potenciales, acumulativas, incompatibilidades)
Otras definiciones
Tipo organizacin Disponibilidad de recursos
Soporte Contratos Sistemas de informacin Lneas de autoridad
Fases Proyecto
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
20/57
Fase de construccin
Actualizar planes detallados definidos en etapas previasy realizar pruebas
Identificar y gestionar los recursos requeridos Verificar las especificaciones de construccin del sistema Diseo detallado de componentes Inicio de fabricacin, construccin e instalacin Preparacin final de normativas y procedimientos
Pruebas finales Desarrollo de manuales tcnicos y documentacin
asociada al funcionamiento del sistema Desarrollo de planes de soporte
Fases Proyecto
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
21/57
Fase de puesta en marcha
Ensayos y pruebas finales del sistema
Utilizacin del sistema para los fines previstos Integracin del producto o servicio en el
sistema organizativo Evaluacin de las prestaciones tcnicas,
econmicas y sociales del sistema Sistemas de retroalimentacin Evaluacin de los sistemas de soporte
Fases Proyecto
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
22/57
Fase de cesin
Integracin al sistema existente Modificacin del proyecto Cancelacin del sistema
Fases Proyecto
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
23/57
ALGUNOS CONCEPTOSESENCIALES
Flow Sheet
Representacin grfica de un proceso, indicando sus etapas oactividades. Existen con diverso grado de detalle.
Diagrama de flujo
FlowChart
Representacin grfica, mediante la utilizacin de signos convencionales, delproceso que sigue la informacin en un programa determinado.Se utilizan habitualmente en la fase de desarrollo de aplicaciones por losprogramadores.El diagrama de flujo o Flowchart es una de las tcnicas de representacin dealgoritmos ms antigua, y consiste en representar mediante smbolos lasoperaciones a realizar. Por ejemplo: el inicio y el fin del algoritmo serepresentan con un smbolo elptico, las entradas y salidas con unparalelogramo, las decisiones con un rombo, los procesos con un rectngulo,etc.
Todos dependientes de un previo diseo del proceso
(diseo mecnico, motriz, civil, etc)
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
24/57
FLOWSHEETEJEMPLOS
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
25/57
FLOWCHARTEJEMPLOS
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
26/57
Implica relaciones, decisiones
SMBOLOS PRINCIPALESFLOWCHART
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
27/57
Layout Esquema de distribucin lgico y ordenado de un sistemay es utilizado como herramienta para optimizar procesos osistemas.Optimiza recursos por medio de la distribucin econmica
de espacios. Por ejemplo:Almacenes y bodegas: optimizacin de espacios.Restaurantes: disminuir trfico en las reas de barra,cocina y mesas.
Proyeccin de las necesidades que se tienen que manejaren el proceso de almacenamiento, distribucin o logsticaque se requieran dentro de determinadas instalaciones .
Todos dependientes de un previo diseo del proceso(diseo mecnico, motriz, civil, etc)
ALGUNOS CONCEPTOSESENCIALES
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
28/57
Layout Algunos puntos a considerar
Objetivo del layout
Formatos bsicos de layout
Anlisis cuantitativo de layout
Distribucin por tecnologa de grupo Layout por proceso
ALGUNOS CONCEPTOSESENCIALES
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
29/57
LAYOUTEJEMPLOS
ALGUNOS CONCEPTOS
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
30/57
ALGUNOS CONCEPTOSESENCIALES
Tipo de configuracin productiva
Talleres de configuracin continua o en serie: Aquellosen donde las mquinas y centros de trabajo seorganizan de acuerdo a la secuencia de fabricacin(lneas de ensamblaje), con procesos estables yespecializados en uno o pocos productos y en grandeslotes. En ellos, las actividades de programacin estnencaminadas principalmente, a ajustar la tasa deproduccin peridicamente.
Talleres de configuracin por lotes: En los que ladistribucin de mquinas y centros de trabajo, seorganizan por funciones o departamentos con lasuficiente flexibilidad para procesar diversidad deproductos. Estos pueden ser de dos tipos:
Configurados en Flow Shop: Donde los distintos productossiguen una misma secuencia de fabricacin.
Configurados en Job Shop: Aquellos donde los productossiguen secuencias de fabricacin distintas.
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
31/57
TRABAJO GRUPAL
Previo Identificacin laboral
Trabajo Desarrollo general/superficial de las etapas deun proyecto, para un proyecto cualquiera
Delegado (a)
Sitio web
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
32/57
SEGUNDA CLASE
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
33/57
INFORMACIN COMPLEMENTARIALmite de Batera (Battery Limit)
Todos los equipos involucrados en unproceso constituyen su sistema deestudio, su planta de proceso, su Batera.Los subproductos del proceso, que sonenviados a otro lugar, soncorrientesqueson mandan fuera del lmite de batera.
En palabras ms simples, el lmite debatera es la frontera del sistema, y supropio sistema (proceso) es la batera.
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
34/57
Diagrama de FlujoEjemplos
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
35/57
Diagrama de FlujoEjemplos
http://www.desarrolloweb.com/articulos/images/algoritmos/ejemplo3_ordinograma.gif -
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
36/57
Diagrama de FlujoEjemplos
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
37/57
Diagrama de FlujoEjemplos
L t Ej l
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
38/57
Planta Biogas Empresa bodegaje
Minimarket
Layout - Ejemplos
L t Ej l
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
39/57
Layout - Ejemplos
Layout - Ejemplos
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
40/57
y j p
Molino trigo y harina
Empresa metalurgia Empresa papelera
Layout - Ejemplos
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
41/57
Sala venta maquinaria
Manejo residuos
y j p
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
42/57
PLANTA DE PRODUCCIN DE DESTORNILLADORES.
Layout - Ejemplos
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
43/57
ALMACENAMIENTO DE
SLIDOSLQUIDOSGASES
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
44/57
Clasificaciones
Segn tipo de material/elemento Slido Lquido Gas
Grado de peligrosidad/manejo(origen, toxicidad, radioactividad, riesgo sanitario, etc)
Peligroso No peligroso(Inflamables, venenosos, corrosivos)
Condiciones especficas de almacenamiento segn el producto
Refrigerado Ventilado Asoleado Etc
Grado de disponibilidad requerido Uso permanente Uso ocasional Otros
Normativa
NCh 389.Of1972 NCh 758.EOf1971
Otros
ALMACENAMIENTO SLIDOS
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
45/57
Slidos Materiales construccin Frutas/hortalizas Materias primas elaboracin alimentos Productos minera Residuos
Equipos, partes y piezas tecnolgicas Otros
ALMACENAMIENTO SLIDOS
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
46/57
Bodegas, almacenes, estanteras
Cerradas/techadas Al aire
Canchas de acopio (pilas)
Cmaras refrigeradas y/o con atmsferacontrolada/modificada
Silos
Vertederos
Otros
ALMACENAMIENTO SLIDOS
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
47/57
Son lquidos, mezclas de lquidos, olquidos conteniendo slidos en solucin o
suspensin que pueden o no liberarvapores inflamables a ciertastemperaturas
ALMACENAMIENTO LQUIDOS
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
48/57
ALMACENAMIENTO LQUIDOS
Lquidos Productos txicos (cidos, fertilizantes, etc) Combustibles Alimentos Bebidas alcohlicas Pinturas
Agua
ALMACENAMIENTO LQUIDOS
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
49/57
(Es)Tanques atmosfricos
Abiertos Cerrados Caso tpico: forma cilndrica vertical y un fondorelativamente plano al nivel del terreno
Tanques elevados Pueden proporcionar un flujo (agua)
Tanques a presin Cilndricos verticales con tejados escalonados o de
cpula
Estanques y almacenamiento subterrneos Tranques (de relave)
Piscinas
Otros
ALMACENAMIENTO LQUIDOS
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
50/57
ALMACENAMIENTO GASES
Gases Combustibles Oxgeno cidos Otros
ALMACENAMIENTO
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
51/57
ALMACENAMIENTOGASES
Gases inflamables (combustibles) Generalmente hidrocarburos (propano, hidrgeno)
Gases no inflamables, no venenosos y no corrosivos
Son gases que no se queman con facilidad
Gases venenosos Mezclas estables de gases, pero capaces de reaccionar con los
compuestos orgnicos de las clulas produciendo la muerte
Gases corrosivos Capaces de atacar a los materiales y destruirlos
ALMACENAMIENTO
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
52/57
Recipientes a presin No slo se reduce su volumen, sino que en muchos casos, se
lican a temperatura ambiente
Botellas Recipiente a presin suficientemente pequeo para serconvenientemente porttil. (hasta 57 lt)
Lneas de tuberas
Almacenamiento criognico (fuertemente refrigerado) ya bajas temperaturas Se emplea para gases que se lican a presin a la temperatura
atmosfrica
ALMACENAMIENTOGASES
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
53/57
CASOS PARTICULARES
Solucin de gases en lquidos
Algunos gases se disuelven con facilidad enlquidos.
Algunos de los ejemplos de gases que se puedenmanejar en esta forma son el amoniaco en agua,el acetileno en acetona y el cloruro de hidrgenoen agua.El empleo o no de este mtodo dependeprimordialmente de si la utilizacin final requiereen estado lquido al anhidro. La presin puede seratmosfrica o elevada.La solucin de acetileno en acetona es tambinun rasgo de seguridad, debido a la inestabilidaddel acetileno.
Algunos ejemplos
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
54/57
Algunos ejemplos
Contenedor Flexible Antiderrame
Algunos ejemplos
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
55/57
Algunos ejemplos
Tolva Tanques
Galpn
CubasTranque relave
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
56/57
Recipientes/estanques a presin
Botellas
Vertedero
Almacn/bodega
-
5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales
57/57
Canchas de acopio/pilas
Cmaras refrigeradas Instalaciones con atmsferacontrolada/modificada
Packing de frutas