Tarea Semana 7

Tarea Semana 7 Instrumentación y tuberías (norma ISA). Víctor Elier Torres Burgos Interpretación de planos Instituto IACC Fecha. 18/12/2017

Desarrollo

1) Establezca a qué instrumento corresponde cada elemento identificado de la letra A a la D, completando la tabla de a continuación:

Repuesta.

C

Válvula bola normalmente cerrada

D

Válvula mariposa

A

Válvula de alivio y seguridad

B

Válvula control con posicionador

2)

Determine el símbolo y el nombre que corresponda a cada una de las imágenes de válvulas de control, completando la tabla como el ejemplo desarrollado y de acuerdo a su representación en el diagrama de la pregunta 1 (figuras marcadas con círculo azul):

Respuesta.

Imagen válvula

Interpretación 1D

4C

2A

3B

3) Mencione el tipo de válvula presentada de acuerdo a cada señal de alimentación o activación presentada, completando la tabla de acuerdo al ejemplo entregado:

Respuesta. 1. Controlador indicador de flujo con señal de software.

C

2. Válvula antirretorno señal hidráulica.

E

3. Válvula de escape rápido señal eléctrica.

A

4. Válvula distribuidora 3/2 señal neumática.

B

5. Válvula con bobina de solenoide señal electromagnética.

D

4) De acuerdo a los siguientes diagramas, identifique cuál corresponde a un lazo de serie o un lazo paralelo, justificando su decisión mencionando las características que definen a cada tipo de lazo.

Repuesta. A: Este diagrama corresponde a un lazo de control cerrado o en paralelo, como definición más clara este sistema de control corresponde a aquellos lazos donde la variable controlada o señal de salida del sistema está directamente relacionada con la variable de control o también conocida como acción de control. Las características principales de este sistema son.     

Cuenta con un lazo de realimentación, donde la entrada del sistema recibe información de la salida. Al presentarse perturbaciones dentro del sistema, corrige el efecto de estas. Es más exacto y preciso que el sistema de control con lazo abierto. El sistema con lazo realimentado cuenta con tiempos muertos de trabajo. Su instalación es más complicada, así como su costo es mayor que el sistema de lazo abierto.

B: Este diagrama corresponde a un lazo de control en serie o abierto, donde se reconoce que este tipo de lazo donde la variable controlada o variable de salida no es controlada, tras corregir una perturbación en la entrada, no se detecta si se presenta la misma falla en la salida es decir la variable no es retroalimentada Sus principales características son.  No es comparable el valor de salida del sistema con el valor referencial de inicio.  Cada entrada referencial es considerada una condición fija de operación.  De la calibración del controlador incorporado depende que la salida del sistema sea exacta.  Cuando el sistema presenta perturbaciones, este tipo de control no cumple adecuadamente su función.

5) Distinga tres símbolos de instrumentación dentro del siguiente diagrama y explique la característica más importante de dicho instrumento en el proceso, describiendo brevemente este diagrama de flujo.

Respuesta: Descripción del diagrama de flujo del proceso. Este proceso lo podemos describir de la siguiente manera, empezando a indicar que es lo que se produce en esta industria, luego describir detalles de las secciones. Especificar cada equipo según su función y él nombre designado, número y corrientes de entrada y salida, describir la función de cada equipo, las razones por las que se escogió y las condiciones de operación. Descripción breve del proceso catalítico de hidrotratamiento de nafta. La nafta se mezcla con una corriente de hidrógeno para después precalentarse con el efluente del reactor y luego vaporizarse en un calentador a fuego directo. La mezcla vaporizada pasa al reactor que contiene catalizadores de óxidos de cobalto, níquel y molibdeno sobre alúmina. La temperatura de operación del reactor va de 300 a 450ºC y presiones de 25 a 60 kg/cm2. El efluente del reactor después de intercambiar calor con la alimentación pasa por enfriadores de agua y se envía a un separador de fases. Del gas que sale del separador de fases, rico en hidrógeno, una parte se recicla a la carga y la otra parte se purga. El gas reciclado luego pasa por el compresor para recuperar la caída de presión, se adiciona

hidrógeno de reposición al gas de reciclo, antes de mezclarse con la nafta. La purga se incluye para evitar concentraciones altas de H2S en la corriente de reciclo. El producto líquido se envía a una torre des-butanizadora eliminando por el domo el gas LPG amargo (se denomina amargo por contener algo del sulfhídrico formado). El producto de fondo pasa a una torre de fraccionamiento obteniendo gasolina ligera por el domo parte superior de la torre y nafta desulfurizada por el fondo de la torre.

Instrumentos necesarios para controlar el proceso.  Cuando la mezcla vaporizada pasa al redactor, para controlar la temperatura se debe instalar un controlador de temperatura “TC” y también un transmisor de temperatura “TT”

 Para controlar la presión de trabajo del redactor se debe instalar un instrumento transmisor de presión “PT”

 Al enviar el producto líquido en las torres es necesario controlar flujo mediante instrumento trasmisor de caudal “FT”.

Símbolos para instrumentos de medición y aparatos de control.

Registrador de temperatura con controlador neumático en tablero con ajuste local, locamente montado.

Controlador del registro de presión montado en tablero con ajuste local.

Controlador de registro de flujo y nivel, ambos elementos con transmisión neumática, transmisor combinado con receptor montado en tablero.

Equipos principales del proceso. E-101 intercambiador de calor, intercambia calor con afluente y efluente de reactor. H-101 Calentador a fuego directo, calentamiento de afluente a reactor. R-10: Reactor por donde pasa la mezcla vaporizada. E-102: Intercambiador de calor enfriador de efluente del reactor, el proceso es enfriamiento por agua. V-101: Estanque almacenamiento donde se realiza la separación de fases. C-10: Compresor por donde pasa el gas rico en hidrogeno para aumentar la caída presión que es reciclado en el proceso. T-101/ T-102: Columnas de destilación proceso de separación de gases por fases.

6) Encuentre el símbolo, la función o el código adecuado de acuerdo a las especificaciones mencionadas, completando la tabla de a continuación, siguiendo el ejemplo desarrollado.

Respuesta.

1D 7C

2G 8A

3L 9H

4E 10J

5K 11F

6I 12B

7) De acuerdo a los sistemas de control y sus respectivos símbolos presentados y tomando en consideración las características de cada uno, cuál(es) sería(n) el (los) más apropiado(s) para cada uno de los siguientes procesos. a) Control de maquinaría en una fábrica de montaje automotriz. b) Control de procesos de dosificación en plantas químicas y petroquímicas. c) Control de aire/combustible que entra a un horno refinado de metales. d) Control de nivel de líquidos en una empresa embotelladora.

Proceso N°1 de acuerdo a las características los puntos indispensables seria primero contar con. C. El control lógico ya que un PLC es indispensable como sistema de control del proceso industrial en la actualidad en especial en el montaje automotriz porque es un proceso automatizado robotizado. D. Control en campo es indispensable que el operador que se encuentre en terreno pueda realizar modificaciones de la operación ante la presencia de desviaciones o anormalidades en la producción de ensamblaje de automóviles

A. La instalación de controles discretos con acceso al operador es indispensable para el control del proceso que este en óptimas condiciones y sin anormalidades en el ensamblaje de automóviles.

Proceso N°2 de dosificación en plantas químicos y petroquímicas. Se colocan los distintos sistemas de control según su prioridad.

C. El control lógico ya que un PLC es indispensable para el control de un proceso industrial en la actualidad sobre todo con lo que respecta al proceso de dosificación de químicos y petroquímicas, ya que son de alta complejidad con variables de temperatura, pH, presiones, Etc. Ya que bajo el control lógico facilita la correcta operación y dentro de los parámetros esperados y evitar anormalidades en el proceso.

D. Control en campo es indispensable que el operador que se encuentre en terreno pueda realizar modificaciones de la operación ante la presencia de desviaciones o anormalidades en la producción, dosificación de químicos o empresas petroquímicas.

A. La instalación de controles discretos con acceso al operador es indispensable para el control del proceso que este en óptimas condiciones y sin anormalidades en la producción, dosificación de químicos o empresas petroquímicas.

Proceso N° 3 Control de aire/combustible que entra a un horno refinado de metales. Dentro de los controles para los hornos para el refinado de metales se podrían aplicar los siguientes sistemas de control en el siguiente orden.

C. El control lógico ya que un PLC es indispensable para el control de un proceso industrial en la actualidad sobre todo con lo que respecta al proceso del control de aire/combustible dentro del refinado de metales ya que las variables a controlar son muchas tales como la concentración de oxigeno dentro del horno para una buena combustión y el combustible inyectado para quemar y realizar que se produzca la temperatura adecuada.

A. Control en campo es indispensable que el operador que se encuentre en terreno pueda realizar modificaciones de la operación ante la presencia de desviaciones o anormalidades en temperatura proporción de aire y combustible dentro del horno, si hace falta el aumento o reducción de la temperatura dentro del proceso.

Proceso N° 4 Control de nivel de líquidos en una empresa embotelladora los sistema de control requeridos para este proceso siendo más accesible que los anteriores se puede requerir de un control adecuado utilizaría las siguientes según orden de importancia.

C: El control lógico ya que un PLC es indispensable para el control de un proceso industrial en este caso como se refiere solo a niveles igual es indispensable ya que es una embotelladora y es el control de niveles sería necesario para que durante el proceso del embotella es en serie por lo mismo para que tenga de una continuidad de los distintos tipos de bebidas y las cantidades requeridas.

D: Control en campo es indispensable que el operador que se encuentre en terreno pueda realizar los controles de niveles necesarios durante la operación del embotellado para que se mantengan en los niveles requeridos.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Contenidos de la Semana 7, Asignatura Interpretación de plano, IACC 2017.