INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PLANTAS INDUSTRIALES 2017 Al, final no os preguntarán qué habéis habéis sabido, sino qué habéis hecho hecho (Jean de Gerson)
INTERPRETAR UN P&ID 1.1. ¿QUÉ ES UN P&ID? 1.2. PLANO DE SIMBOLOGÍA DE UN P&ID 1.3. REPRESENTACIÓN DE INSTRUMENTACIÓN Y EQUIPOS EN P&ID 1.3.1. Ind!"d#$% '#!"'% %n P&ID 1.3.2. T$"n(#$% %n P&ID 1.3.3. S)*!+% %n P&ID 1.3.,. -'/0'" %n P&ID 1.3.. O*$# %0# 4 "!!%#$# P&ID 1.,. CURIOSIDADES REPRESENTACIÓN DE INSTRUMENTOS EN P&ID 1.. CURIOSIDADES REPRESENTACIÓN DE -5L-UAS EN P&ID 1.6. CODI7ICACIÓN DE UN P&ID 1.6.1. C#d8!"!9n d% n*$0(%n*# 4 %0# %n 0n P&ID 1.6.2. C#d8!"!9n d% ':n%" %n 0n P&ID 1.;. REPRESENTACIÓN DE LA LÓGICA DE UN P&ID 1.<. REPRESENTACIÓN LÍMITES DE BATERIAS EN LO P&ID 1.=. CA>ETÍN DE UN P&ID
1.1. ¿QUÉ ES UN P&ID? La primera lección que recibí en instrumentación y lo primero que suelo enseñar a los nueos compañeros es! " "$%nd%$ " n*%$$%*"$ 0n P&ID # A$em%s interpre interpretar tar superic supericialmente ialmente un P&ID es una prueba muy com'n en las entreistas t(cnicas relaciona$as con control $e procesos in$ustriales# )*u( es un P&ID+! , P% & In*$0(%n*"*#n D"@$"( -Dia.ramas $e Tuberías e Instrumentación/
0omo su propio nombre in$ica1 un " P&ID es un $ia.rama $on$e se representan1 representan1 las líneas1 instrumentos1 actua$ores actua$ores y equipos $el proyect proyecto2 o2 en los P&ID se in$ica los $i%metros nominales1 ratin.1 nombres $e los equipos1 materiales1 lui$os1 se representa parte $e la ló.ica $e control3etc# E4emplo $e P&ID!
Los P&ID son elabora$os por el $epartamento $e procesos con el apoyo $el resto $e $isciplinas# 5iempre 6ay una copia en papel y sella$a $e los P&ID $el proyecto1 que se suele llamar ,M"*%$ d% '# P&ID. La ubicación $e esta copia suele estar ba4o la tutela $el $epartamento $e procesos#
Instrumentación suele tener su propia copia , M"*%$ d% '# P&ID $on$e reali7ar% sus cambios y anotaciones# Perió$icamente1 ca$a $epartamento pasar% sus cambios y anotaciones releantes a la copia M"*%$ d%' $#4%!*## *ue to$as las $isciplinas coor$inen esta acción correctamente $e orma est%n$ar1 notiican$o a to$os los aecta$os por los cambios en el momento a$ecua$o1 es una $e las tareas m%s importantes que se $ebe saber .estionar en este tipo $e in.enierías#
1.2. PLANO DE SIMBOLOGÍA DE UN P&ID En los primeros P&ID se suele representar la simbolo.ía y có$i.os que se utili7ar%n para representar los equipos#
Aunque ca$a plano $e simbolo.ía $e ca$a proyecto tiene sus peculiari$a$es en .eneral casi to$os si.uen las normas estableci$as por la I5A# -8er I5A9:#;/# 0ualquier plano $e simbolo.ía $e P&ID $e un proyecto es una buena 6erramienta para apren$er a interpretar un P&ID# 5i uera uestro primer $ías traba4an$o como in.enieros $e instrumentación os aconse4aría que imprimieseis o locali7aseis los planos $e simbolo.ía $el proyecto2 y con los planos a mano po$(is interpretar los $ibu4os $e los P&ID y así intentar $iluci$ar el alcance $el proyecto# E4emplos $e inormación que nos po$emos encontrar en los planos $e simbolo.ía!
1.3. REPRESENTACIÓN DE INSTRUMENTACIÓN Y EQUIPOS EN P&ID
Decíamos al principio $el artículo que en estos $ia.ramas entre otras cosas se representar% la instrumentación $el proyecto# A continuación1 amos a er al.unos e4emplos $e representación $e instrumentos!
1.3.1. Ind!"d#$% '#!"'% %n P&ID Los in$ica$ores locales nos permitir%n er los alores me$i$os en los propios equipos y en las líneas $e proceso# Estos instrumentos ser%n muy 'tiles para el personal $e mantenimiento y pro$ucción#
1.3.2. T$"n(#$% %n P&ID Estos instrumentos eniar%n el alor me$i$o a equipos remotos1 permiti(n$onos controlar y superisar el proceso#
En estos equipos normalmente se pue$e especiicar una in$icación local $e la me$i$a1 por lo que a$em%s $e eniar la señal1 permitirían er el alor me$i$o $e orma local#
1.3.3. S)*!+% %n P&ID 5on interruptores que eniar%n una señal $i.ital cuan$o la ariable me$i$a lle.ue a un alor $etermina$o# Los
,s
pue$en
$isparar
por
alto
o
por
ba4o
niel#
1.3.,. -'/0'" %n P&ID
A$em%s $e la instrumentación1 en los P&ID se representar%n las %lulas $e control y %lulas manuales# Estos equipos nos permitir%n re.ular el lu4o $e las líneas $e proceso# 8amos a er a continuación al.unos e4emplo $e representación!
1.3.. O*$# %0# 4 "!!%#$# %n P&ID
E4emplo $e simbolo.ía $e un P&ID!
1.,. CURIOSIDADES REPRESENTACIÓN DE INSTRUMENTOS EN P&ID En los instrumentos solemos tener! el sensor -trans$uctor/ y el transmisor# E4emplo $e transmisor $e temperatura!
El sensor -trans$uctor/ es la parte $el instrumento que interpreta la ariable me$i$a y la transorma en otro tipo $e maniestación $e ener.ía me$ible# Por e4emplo el trans$uctor $e una termo9resistencia1 transorma la $ierencia $e temperatura en un alor $e resistencia1 lo 6abitual es que esta resistencia no se mi$a $irectamente en el armario $e control1 si no que es me$i$a en un transmisor situa$o en el propio instrumento y $ic6o transmisor eniar% una señal proporcional al alor me$i$o al armario $e control1 que oscilar% entre >?@mA# En caso que el transmisor se encuentre instala$o en cabe7a $el sensor -muy cerca/ se pue$e representa en los P&ID con un solo símbolo#
5e.'n el criterio $el proyecto a$em%s $el transmisor po$ríamos representar el sensor o la termoaina#
0uan$o los transmisores no est(n instala$os en cabe7a $el equipo1 se pue$e in$icar en la representación $el $ia.rama# Por e4emplo po$ría estar en el armario $e control o en una ca4a local próBima al sensor -0omo en el si.uiente $ibu4o/#
Al i.ual que los transmisores $e temperatura los , *$"n(#$% d% !"0d"'= se pue$en representar en los P&ID co$iican$o solo el transmisor o co$iican$o el transmisor y el elemento primario $e me$i$a -sensor/#
La representación en los P&ID $e los , *$"n(#$% d% !"0d"' presenta muc6as peculiari$a$es1 esto es $ebi$o a la .ran $iersi$a$ $e tecnolo.ías que se suelen usar# A continuación1 se ponen al.unos e4emplos con su posible representación!
1.. CURIOSIDADES REPRESENTACIÓN DE -5L-ULAS EN P&ID Al i.ual que los instrumentos las %lulas y actua$ores presentan un .ran abanico $e posibili$a$es# Po$emos $ii$ir las %lulas en cinco .ran$es .rupos!
0a$a %lula se pue$e representar $e $ierentes ormas y a'n así se representaría el mismo equipo1 por e4emplo! Una %lula $e control po$ría representar con o sin posiciana$or#
Po$emos encontrarnos proyectos $on$e se representa el olante manual y otros en los que no#
La posición se.ura $e aire en las %lulas $e control neum%tico pue$e escribirse $eba4o1 no representarse o representarse con una lec6a en el %sta.o#
Pue$e representarse la posición 6abitual $e las %lulas manuales!
1.6. CODI7ICACIÓN DE UN P&ID To$os los proyectos suelen se.uir m%s o menos las mismas pautas $e co$iicación marca$as por la I5A o al.'n otro est%n$ar como el CC5# Deinir claramente al principio $el proyecto los criterios $e co$iicación a6orrar% un tiempo muy importante $urante la in.eniería $el proyecto y se rele4ar% en la cali$a$ y co6erencia $e los $ocumentos# La co$iicación aplicar% a! equipos1 señales1 alarmas1 %lulas1 ban$e4as1 armarios el(ctricos1 ca4as1 instrumentos1 líneas1 cables3
1.6.1. C#d8!"!9n d% n*$0(%n*# 4 %0# %n P&ID
En el e4emplo $el $ibu4o1 el nombre completo $el equipo ser% , 27T1=<2 A=# Este có$i.o no se repetir% para nin.'n otro equipo $e la planta#
P$(%$" "$*% Und"dF po$emos leer $os $í.itos , 2=1 que en nuestro e4emplo1 representa la uni$a$ a la que pertenece el equipo# Es muy com'n en los .ran$es proyectos $e il&as1 $ii$ir el proyecto en $istintas uni$a$es# 5in embar.o esta $iisión1 es menos com'n en las plantas $e la ener.ía# Nota: (Un jefe de departamento de instrumentación me solía decir) “El secreto para resolver un problema complejo, está en saber dividirlo en pequeas partes!
S%@0nd" "$*% T# d% n*$0(%n*#F el có$i.o nos muestra $os letras , 7T=1 estas letras in$ican el tipo $e instrumento1 en nuestro caso es un transmisor $e cau$al -Flo<9meter/# tros e4emplos! AT - Anali7a$or G FT - 0au$alímetro G TT - Transmisor $e temperatura G LT - Transmisor $e niel
T%$!%$" "$*% N(%$# d%' '"H#F ,1=<2= ca$a la7o $e control se le $a un n'mero consecutio# Un la7o $e control es un con4unto $e equipos1 cuya ló.ica $e control est% $irectamente relaciona$a# E4emplo $e la7o $e control!
C0"$*" "$*% S08#F se pue$e poner una 'ltima letra en el có$i.o1 para in$icar que el equipo es re$un$ante1 como el ,FT=1 ,A= y ,H= $el $ibu4o anterior# 5e ponen equipos re$un$antes en la7os críticos1 para que en caso $e allo $e un equipo1 act'e el otro#
1.6.2. C#d8!"!9n d% ':n%" %n 0n P&ID
P$(%$" "$*% T"("J#F se in$ica el tamaño $e la tuberia ,@=1 representa $os pul.a$as#
S%@0nd" "$*% 7'0d#F se in$ica el tipo $e lui$o que circula por la tubería ,I=1 representa nitró.eno#
T%$!%$" "$*% N(%$#F n'mero consecutio ,>:>::=# C0"$*" "$*% E%!8!"!9n d% *0K%$:"F ,;5>= no in$icar% que se trata $e una tubería ,5>=
99J Katerial
acero
$e! ,;= --> ;: inoBi$able#
Normalmente en el $ocumento ,pipe speciication= -especiicación $e tuberías/1 encontraremos la $escripción $e ca$a uno $e estos có$i.os#
1.;. REPRESENTACIÓN DE LA LÓGICA DE UN P&ID 0omo se 6a repeti$o $urante to$o el artículo el uso $etalla$o $e ca$a símbolo $epen$e $e los criterios estableci$os al principio $e ca$a proyecto# A continuación eBpon$remos al.unos e4emplos $e cómo usar la simbolo.ía para representar parte $e la ló.ica $e control en un P&ID# La ló.ica $e control $e una planta nunca po$r% ser completamente $etalla$a en los P&ID# Para ello se elaboran otros $ocumentos especíicos como! ló.icos $e control1 $escripciones uncionales o la estrate.ia $e control# Por e4emplo1 en el sector $e ils&as aunque el total $e instrumentos y equipos pue$e lle.ar a ser muy elea$o1 los la7os $e control $e estas plantas en .eneral suelen ser bastante sencillos1 por lo que resultar%n %cil $e representar en un P&ID# 5in embar.o en una planta $e ener.ía1 la ló.ica $e control suele ser m%s complica$a1 relacion%n$ose unos la7os con otros# Por lo que su representación en
los P&ID pue$e 6acer que los $ia.ramas sean muy $ensos# Por to$o esto en al.unas ocasiones nos encontraremos con proyectos $on$e pr%cticamente no se representar% ló.ica en los P&ID# En el si.uiente $ibu4o po$emos interpretar! ,ay un transmisor $e cau$al que enía una señal cablea$a al sistema $e control $e la planta# El sistema $e control simplemente monitori7ar% el alor me$i$o=
En el si.uiente $ibu4o po$emos interpretar! ,ay un transmisor $e cau$al que enía una señal cablea$a al sistema $e control $e la planta# El sistema $e control a$em%s $e monitori7ar el alor1 .enerar% $os alarmas# Una en caso $e ba4o cau$al y otra en caso $e alto cau$al= -Las alarmas tambi(n se pue$en representar con un 6eB%.ono/
En el si.uiente $ibu4o po$emos interpretar! ,ay un transmisor $e cau$al y una %lula $e control cuyas señales son cablea$as al sistema $e control $e la planta# El sistema $e control a$em%s $e monitori7ar el cau$al1 tiene coni.ura$o un PID1 que re.ular% el porcenta4e $e apertura $e la %lula en unción $el cau$al me$i$o=#
En el si.uiente $ibu4o po$emos interpretar! ,ay una %lula to$o9na$a# Este equipo est% cablea$o al sistema $e control# La %lula pue$e ser abierta o cerra$a por un opera$or $e la planta a tra(s $e ,5= -an$ 5
En el si.uiente $ibu4o po$emos interpretar! ,ay un me$i$or $e presión1 una moto9 bomba y una %lula to$o9na$a# 0uan$o la me$i$a $e presión est( por $eba4o $e un alor preestableci$o1 se .enerar% una alarma# Dic6a alarma pro$ucir% un ,InterlocM= -una señal $e bloqueo/1 que por un la$o actuar% paran$o la bomba1 y
por
otro
la$o
proocar%
el
cierre
$e
la
%lula=#
1.<. REPRESENTACIÓN LÍMITES DE BATERÍAS EN LO P&ID 5e $ebe representar en los P&ID los alcances $e los $ierentes , "0%**"=# Llamamos com'nmente , "0%**"= a los suministra$ores $e , '"n*" "0%*%=# Un planta paquete un con4unto $e equipos monta$os y suministra$os por una $etermina$a empresa# 0omo in.eniería $ebemos saber coor$inar a los suministra$ores para que las ,'"n*" "0%*%= se conecten a$ecua$amente con el resto $e equipos $el proyecto#
1.=. CA>ETÍN DE UN P&ID Al i.ual que el resto $e planos $el proyecto los P&ID $eben $e contar con un ca4etín est%n$ar para to$o el proyecto#
Nota: "e #a intentado reco$er en este artículo al$unos conceptos para a%udar a todo aquel que empie&a a adentrarse en la instrumentación' "iempre es un #onor ensear a al$uien que dese aprender' uisiera a$radecer en este artículo a esos profesionales que se #an sentado con nosotros % se sentarán conti$o para e*plicarnos una % otra ve& de qu va esto de la instrumentación % el control' +s dejo como conclusión dos mensajes: -. /ara los que %a lleváis unos cuantos aos en la rueda de la in$eniería' 0reo que es vuestra responsabilidad mantener la ilusión de los jóvenes % dic#a responsabilidad está incluso por encima de cualquier pro%ecto' 1-. /ara los que empe&áis no dejis que nadie es quite el #ambre por aprender % mejorar'