Diagramas de instalaciones de fluidos

 

 

Existen seis tipos fundamentales de diagramas para representar instalaciones de fluidos en la industria. Estos diagramas, escritos en orden creciente de nivel de detalle son:

 

(1)   Diagrama de bloques: compuesto por cajas de texto unidas entre sí que indican la secuencia del proceso. Es el diagrama de menor detalle. Ejemplo: diagrama de bloques de dos plantas químicas, una de separación de SO2 y otra de regeneración de MgO.

 

(2)   Diagrama esquemático: igual que el anterior pero incluyendo algún dibujo que no sean cajas. Ejemplo: diagrama de la planta anterior de regeneración de MgO. Se puede apreciar mayor detalle que en el diagrama anterior.

 

(3)   Diagrama en isométricas: muestra la disposición espacial de los equipos a escala y en representación isométrica. No obstante, sigue siendo un dibujo muy poco detallado. Ejemplo: versión en isométrica del diagrama anterior.

 

(4)   Hoja de flujo de procesos (process flow sheet): muestra los balances de materia y energía. Las tuberías se denominan “corrientes” (“streams”). Sólo aparecen los flujos más importantes. Ejemplo: Flujo de procesos en la sección “tratamiento de aguas” de la planta de regeneración de MgO mostrada anteriormente.

 

(5)   P&ID (piping and instrument diagram): Al diagrama anterior se le añade toda la parte de instrumentación. Ahora las líneas corresponden a tuberías y se proporciona toda la información sobre las mismas: diámetro, nombre, material, fluido que transportan, aislamiento/calentamiento. Sin embargo, todavía no se puede utilizar como plano constructivo porque no contiene dimensiones reales. Ejemplo: P&ID de la misma parte que en el caso anterior. Este diagrama va acompañado de una hoja con las leyendas (“lead sheet”).

 

(6)   Isométricos: Son planos constructivos de una pequeña parte de la instalación. Sirven para indicar el trazado de las tuberías y, por tanto, construirlas físicamente. Ver este ejemplo.

 

 

 

Preguntas:

 

(1)   Busca ejemplos en internet de los tipos de diagramas citados anteriormente.

 

(2)   En la hoja de flujo de procesos mostrada anteriormente, responder a las siguientes preguntas:

a.      ¿Qué camino sigue el agua? ¿Qué corrientes tienen menor gasto másico de agua? ¿Tiene sentido?

b.      ¿Podrías explicar para qué se utiliza el ácido sulfúrico?

c.      ¿Qué valores de temperatura y presión puedes observar en las corrientes?

d.      ¿Qué misión tiene el soplador de la torre de oxidación?

e.      ¿Qué corrientes transportan únicamente aire (incluyendo, en su caso, vapor de agua)?

f.        Comprobar si cuadran las cuentas en la corriente 701: pasar LBS/HR y GPM al Sistema Internacional y verificar si el flujo másico y el flujo volumétrico coinciden. No preguntar al profesor por los factores de conversión ni por lo que significan LBS/HR y GPM...

g.      Consultar los gastos másicos de las corrientes 721 y 722. ¿Ocurre algo extraño con estos valores?

 

(3)   En el diagrama P&ID mostrado anteriormente, responder a las siguientes preguntas:

a.      ¿Qué líneas están aisladas (“insulated”) o calentadas eléctricamente (“electrical tracing”)? ¿Cuál es el sitio más rápido para mirar esta información?

b.      ¿Cuántos tipos distintos de especificaciones (es decir, materiales y grosores de la tubería) observas en el diagrama?

c.      Haz una lista con las especificaciones y las condiciones de la tubería: fluido que transportan, presión y temperatura.

d.      Localiza un cambio de especificación (se indica con dos triángulos apoyados por la base). ¿A qué se puede deber un cambio de especificación?

 

(4)   Buscar una página web en la que aparezca una lista de símbolos usados en diagramas P&ID. ¿Se puede considerar la página web encontrada una fuente “de fiar”? P.ej. ¿Es algún instituto americano/europeo de reconocido prestigio? ¿Es alguna multinacional conocida en el sector químico?

 

(5)   Imagínate que te contrata una empresa para diseñar una instalación de fluidos. ¿Qué tipo de programa utilizarías para hacer un P&ID o un dibujo en isométricas? ¿Crees que es necesario usar un programa específico?

 

(6)   Busca programas para hacer flujos de procesos, P&ID,  e isométricos. ¿Realmente son más ventajosos que un programa de dibujo genérico?

 

(7)   El diagrama isométrico sirve principalmente para hacer el trazado de todas las tuberías. ¿Podrías averiguar si existen programas que realicen este trazado automáticamente de forma que ninguna tubería colisione con otra en el espacio? ¿Son muy caros? ¿Cómo crees que resuelven este problema las empresas de ingeniería o las oficinas técnicas?