Identificacion de Una Planta Quimica

5/11/2018 Identificacion de Una Planta Quimica - slidepdf.com

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INGENIERIA DE PROCESOS

PROFESORES: NUÑEZ BARRON ISMAEL BAUTISTA PERALTA NANCY

ALUMNO: MORALES MERCADO DIEGO GRUPO: 1851

FECHA DE ENTREGA: 17 AGOSTO DE 2011

IDENTIFICACION DE UNA PLANTA QUIMICA

Se identifica por medio de un diagrama de flujo de proceso.

El diagrama de flujo de proceso es utilizado con mayor frecuencia por el ingeniero deproceso en trabajos de diseño y en estudios de proceso.

Debe estar dibujado de manera que el flujo y las operaciones de proceso destaquen deinmediato. Esto se logra omitiendo todo excepto los detalles esenciales, empleando líneasmás gruesas para líneas principales de flujo, e indicando temperaturas, presiones y

cantidades de flujo en diversos puntos significativos del diagrama.

Se presentan datos pertinentes del diseño de proceso, tales como la capacidad en serviciode cambiadores de calor, datos de diseño de recipientes y requerimientos especiales comolas elevaciones requeridas de ciertos equipos.

A menudo se usan símbolos convencionales para renglones estándar de equipo, tales comobombas y cambiadores de calor, excepto cuando se necesita darle claridad al proceso, lasválvulas, líneas de servicio y partes de repuesto de equipos se omiten. Los principalescriterios para un buen diagrama de flujo de proceso son la claridad, la exactitud y la

utilidad. Este diagrama se usa en todas las fases del diseño de la planta y muchosingenieros deben verlo y comprenderlo.

Es a partir de este diagrama que, se desarrolla el diagrama más completo de ingeniería deflujo. No es fácil dar el énfasis suficiente a la importancia de un trabajo cuidadoso, como deartífice, en el diagrama de flujo de proceso.

IDENTIFICACION DE EQUIPOS DE PROCESO EN UNA PLANTA QUIMICA

Para reducir las descripciones escritas detalladas de un diagrama de flujo, es usualmentepráctico desarrollar o adoptar un conjunto de símbolos y códigos que se ajusten a estepropósito. La estandarización de los símbolos de diagramas de flujo han sido desarrolladospor organizaciones técnicas y profesionales para sus campos particulares.







La mayoría de estos también han sido adoptados por el instituto nacional americano deestándares (ANSI). Las siguientes referencias simbólicas son relacionadas y usadas paramuchos procesos mecánicos y químicos.

Los dos tipos de líneas en un diagrama de flujo son (1) los que representan líneas de saliday detalles de los equipos, instrumentos, etc.; y (2) los que llevan las tuberías de proceso otransportan líquidos, sólidos o vapores, y conexiones o instrumentos eléctricos.

El orden en que se representan los tipos básicos de soluciones fluyendo en una línea,designaciones o códigos asignados a las líneas pueden ser desarrollados para cada proceso.

Algunos símbolos comunes son:

RW-River Water

TW-Trated Water

SW-Sea Water

BW-Brackish Water

S-Low Pressure Steam

S150-150psi Steam

V-Vent or Vacuum

C-Condensate (presure may be indicated)

D-Drain

EX-Exhaust

A-Air (or PA for Plant Air)

P-Process mixture (usada para líneas de proceso no definidas designadas por otrossímbolos).

SÍMBOLOS DE LOS APARATOS E INSTRUMENTACIÓN

A continuación se enumeran algunos símbolos de los aparatos y el instrumental utilizadosnormalmente en un P&ID.







Estos contribuyen a la legibilidad de los diagramas de flujo.

En la siguiente tabla se muestra un sistema de descripción de equipos.

AD-Air Drier (secadora de aire).

AF-Filtro de aire

Ag-Agitator

B-Blower (soplador).

BR-Barometric Refrigeration Unit (unidad barométrica de refrigeración).

C-Compressor

CP-Car Puller (carro de extraccion).

CT-Cooling Tower (torre de enfriamiento).

CV-Conveyor (Transportador).

D-Drum or Tank

DS-Desuperheater (atemperador).

E-Heat Exchamger,Condenser, Reboiler, etc.

Ej-Jet Ejector

Ex-Expansion Joint (junta de expansion)

F-Fan (ventilador)

Fi-Filter (filtro)

GT-Gas Turbine (turbine de gas)

MB- Motor for Blower (motor para soplador)

MC-Motor for Compressor (motor para compressor)

MF-Motor for Fan (motor para ventilador)

MP-Motor for Pump (motor para bomba)







P-Pump (bomba)

PH- Process Heater or Furnace ( calentador de proceso u horno)

BOQUILLAS EN TANQUES DE ALMACENAMIENTO.

Todos los tanques de almacenamiento deberán estar provistos deboquillas, las que acontinuación se enlistan como las mínimas requeridas quedeberán ser instaladas en lostanques de almacenamiento.

1.- Entrada (s) de producto (s).

2.- Salida (s) de producto (s).

3.- Drene (con o sin sumidero).

4.- Venteo (s).

5.- Entrada (s) de hombre.

BOQUILLAS EN LAS PAREDES DEL TANQUE.

Las boquillas bridadas y/o roscadas, podrán ser tipo SLIP ON, WELDING NECK,LAPJOINT Y TIPO PAD de un rango de 10.5 Kg./cm.

Cuando el usuario asílo solicite. Todas las boquillas de 76mm (3 pulg.) de diámetro ymayores deberáncontar con una placa de refuerzo de acuerdo a lo especificado en la Tabla1.3.1.,con el fin de absorber la concentración de esfuerzos debidos a la perforación hecha altanque y/o a los esfuerzos producidos por la carga que presenta la líneade la boquilla encuestión, la cual contará con un barreno de 6.3mm (1/4 pulg.)de diámetro roscado concuerda NPT para boquillas menores de 356mm(14pulg.) de diámetro nominal y con dosbarrenos para boquillas mayores, con lafinalidad de que por ellos salga la acumulación de

gases al realizar la soldadura y para que, posteriormente, se realice una prueba dehermeticidad.Las dimensiones y detalles especificados en las figuras y tablas sonparaboquillas instaladas con sus ejes perpendiculares a las placas del tanque.

Cuando las boquillas son instaladas con un ángulo diferente de 90º respecto a las placas deltanque en el plano horizontal, estarán provistas de una placa de refuerzo que tenga un anchode acuerdo a lo especificado en las tablas 1.3.1. (W o Do), que se incrementa de acuerdo alcorte de las placas del tanque (dimensión Dp) por pasar de circular a elíptica cuando se







realiza una instalación angular. En el caso de que sean boquillas de 76 mm. (3 pulg.) dediámetro, (o menores), que tengan un servicio exclusivo de instrumentación o que nopresenten carga debida a la línea, podrán colocarse en un ángulo no mayor de 15ºcon

respecto al plano vertical y no llevarán una placa de refuerzo.

Especificaciones para válvulas de control.

Las especificaciones para válvulas de control son lo que indica lo mínimo que debe decontener una válvula para satisfacer todas las condiciones de operación, el tipo deaplicación y los requerimientos de el usuario. Todas las especificaciones se relacionan conlas partes de la válvula de control y el flujo de fluidos, considerando la experienciaacumulada del usuario y de las instituciones que normalizan todo lo relacionado con lasválvulas de control, como es la ISA que rige para toda América.

Las especificaciones mencionan cómo deben de diseñarse y calcularse las diferentes partesde la válvula de control en función de los datos y detalles de operación y diseño y de losrequerimientos del usuario. Cuando un usuario solicita una válvula de control para unaconstrucción nueva o en substitución de una válvula existente, debe de dar junto con losdatos de operación las especificaciones, pero si no las diera el fabricante debe de respetar lomínimo especificado por la ISA.

Por lo tanto, en general las especificaciones para una válvula de control deben de ser lassiguientes:

ACTUADOR

Tipos de Actuador

El fabricante será responsable del tamaño seleccionado del actuador, tomando enconsideración las condiciones de operación y estas especificaciones. Los actuadores puedenser tipo neumático de diafragma o de pistón de doble acción. Para aplicaciones con

válvulas mayores de 2 pulgadas de diámetro y caídas de presión de > 580 psi no deben de

usarse actuadores de diafragma. La presión de aire será de 135 psi o menores.

Se pueden usar otro tipo de actuadores como excepción, por petición escrita del vendedor alcomprador.

Materiales: El material de un actuador tipo pistón debe ser el requerido para la aplicación ylas condiciones ambientales. El material de la tubería, válvulas y accesorios para el aireentre el actuador y la válvula de control debe de ser de acero inoxidable AISI 316. Eldiámetro mínimo debe de ser de 1⁄4 de pulgada NPT. Funcionamiento. La inexactitud de la

carrera de la válvula debido a cualquier limitación, debe ser menor a 2%.







El actuador cuando module debe de presentar estabilidad, solamente se permite unacondición de inestabilidad de 2% en las pruebas en la fábrica y en el campo. El vendedor junto con la propuesta debe de presentar un reporte de prueba, que muestre la curva de

funcionamiento en una experiencia previa en condiciones similares con la mismaespecificación.

La posición a la falla debe de llevarse a cabo sin ayuda de la presión del proceso. Laposición a la falla de aire debe de probarse durante la inspección y antes de que la válvulaopere estando el sistema depresionado. Cuando el resorte de retorno en un actuador tipopistón no alcance la posición a la falla, el actuador debe ser equipado con un sistema segurode falla.

Los aumentadores de señal (booster) deben usarse cuando se necesiten para dar la

velocidad de acción de actuación ya sea rápida o lenta, de acuerdo con la señal controlada.El fabricante debe seleccionar una válvula con su actuador que cumpla con losrequerimientos de velocidad de cierre o apertura especificados en las hojas de datos delproceso.

En todo tipo de aplicación se necesita verificar la velocidad de acción de la válvula. Lostiempos de apertura y cierre de la válvula deben de verificarse con el 100 % de rango de laseñal de control sin ayuda de la presión del proceso. Estos tiempos se deben de probardurante la inspección del vendedor. Se pueden usar aumentadores de señal para alcanzar lavelocidad requerida, pero los movimientos de la válvula al 20, 50 y 80 % de señal deben de

permanecer estables en cada cambio.

CUERPO

Cada válvula de control debe diseñarse y seleccionarse para proveer una operación ycontrol confiable a las condiciones de operación y diseño especificadas. Eldimensionamiento de una válvula de control generalmente debe basarse en ISA S75.01 queson las ecuaciones de flujo para dimensionar válvulas de control.

El fabricante debe de seleccionar una válvula de control junto con su actuador y evaluarcuidadosamente el requerimiento mínimo de funcionamiento de sus internos.

Los cálculos de capacidad de la válvula para todas las condiciones de operación deben dedarse. Las bases de cálculo y resultados deben ser mostradas por medio de cálculos enforma manual o por computadora.







INTERNOS

Los internos de una válvula de control en inglés lo llaman trim. Los internos tienen una

parte fija y una parte móvil que es la permite que la válvula se mantenga abierta o cerrada.La parte móvil es el ensamble del tapón con la parte del vástago que estará en contacto conel medio. La parte fija de los internos es muy sencilla en aplicaciones convencionales, pero

en aplicaciones para servicio severo es una jaula con diferentes diseños, por ejemplo jaulasconcéntricas, placas perforadas, pila de discos, etc., y con las piezas necesarias paraacomodar la jaula por dentro.

Los internos deben de ser del tipo de cambio rápido, por lo que ningún componente debe de

ir soldado o roscado en el cuerpo o bonete.Como en algunas válvulas de control se nota que el tapón a veces se pega y queda fijo enuna posición, por lo tanto se debe de especificar que los internos deben de tener un anilloigualador de presión alrededor del tapón para minimizar la vibración y que no se flexione eltapón por flujo concentrado en una sola porción del tapón. El fabricante debe de cumplircon este diseño para cumplir con los requerimientos de la especificación.

Para las aplicaciones de servicio severo, cuando un fabricante proponga el diseño de ciertosinternos, debe de haber probado durante cinco años este diseño lo cual debe de certificarlo.

Los fluidos líquidos o gaseosos al pasar por una válvula de control con gran caída depresión pueden provocar ciertos fenómenos, los cuales normalmente son destructivos. Loslíquidos pueden provocar cavitación y “flashing”, y los gases pueden provocar ruido y sufenómeno asociado que es la vibración.

Bilbiografia:

Ludwig, E.E. “Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants” Gulf Publishing Co. Houston

(1973), Vol. I.

Rase H. F. y Barrow, M.H.” Ingeniería de proyecto para plantas de proceso“Compañía EditorialContinental, S.A. México (1988).

Ing. Agustín Arroyo Arroyo, especificaciones de válvulas de control,http://docs.google.com/viewer?url=http://www.ccivalve.com/pdf/413.pdf , año 2000.

http://docs.google.com/viewer?url=http://www.ccivalve.com/pdf/413.pdf



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