Diagrama de Tuberías e Instrumentación - Autocad P&ID 2016

Docente: Josué Mendoza K.

RyB Group – Ingeniería y Dirección de Proyectos www.ryb.pe

Temario: Modulo 1 I.

Instrumentación y Co Control. -Objetivos de control

II.

Lazos de Control. -Control PID -Control Proporcional -Control Integral -Control Derivativo

III. II I.

Inst In stru rume men ntos de Me Medi dici ción ón -Parámetros de Calibración -Medición de Temperatura, nivel, presión, flujo. -Actuadores, válvulas de control, control, convertidores, convertidores, controladores. controladores.

IV.. IV

Herr He rram amie ien nta tass de Co Comu muni nica caci ción ón.. -Diagramas de Procesos -Explicación de planos P&ID -Normas ISA -Explicación de planos Isométricos 2


Entorno de trabajo. -Barra de herramientas y paneles de edición de proyectos -Paneles de accesorios e instrumentos -Barras de estado

II.

Creación de de un un Pr Proyecto. -Uso del Project Manager -Uso del Data Manager -Etiquetado

III.

Dimensionamiento

-Ventanas de trabajo -Escalas -Templates

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Diseño de un símbolo. -Inserción con AutoCAD -Inserción de Símbolos -Creación de un símbolo

II.

Diseño P&ID. -Reconocimiento de entorno P&ID -Inserción de líneas -Edición de líneas -Creación de tags para líneas -Inserción de accesorios -Inserción de válvulas -Inserción de Instrumentos -Exportar planos -Edición de Data Manager -Exportar e importar lista de materiales

III.

Diseño final.

-Diseño de un proceso Industrial -Creación de un diagrama 4

AutoCAD P&ID Crear, modificar y gestionar diagramas de tuberías e instrumentación con el software de diseño de tuberías Identificación Autodesk® AutoCAD® P &. Construido sobre el software Autodesk® AutoCAD®, es familiar para muchos diseñadores e ingenieros. Con reportes, ediciones, el intercambio y validación de la información de tuberías y diseño de instrumentación, los proyectos pueden iniciar más fácilmente y terminar antes. Objetivos: Capacitar al participante en la elaboración de diagramas de tuberías e instrumentación (P&ID) aplicado con el AutoCAD P&ID. Transmitir las mejores prácticas con la herramienta y así pueda crear diagramas inteligentes de P&ID con la finalidad documentar el diseño, así como de aprovecharlos para extraer y generar documentación de las líneas, instrumentación y equipos. Requisitos: - Se requiere que el participante cuente con conocimientos en Dibujo Técnico aplicados a diagramas de P&ID - Antes de iniciar este curso, usted debería tener conocimientos de trabajo con AutoCAD®, usted debería manejar: - Visualizar con Pan y Zoom dentro de la pantalla de dibujo. - Manejo de capas están en AutoCAD. - Crear Geometría básica CAD, tal como líneas, polilíneas, y círculos. - Usar los objetos Snaps. - Crear e insertar bloques. - Ediciones básicas CAD con funciones como Erase, Copy, and Move. - Microsoft Excel básico y del entorno del sistema operativo de Windows. 5

La instrumentación y control están formados por dispositivos que permiten: – Capturar variables de los procesos. – Analizar las variables de los procesos. – Modificar las variables de los procesos. – Controlar los procesos. – Traducir las variables de los procesos a unidades de ingeniería.

La instrumentación y el control nace de la necesidad de: – Optimizar los recursos humanos, materias primas, y productos finales – Producir productos competitivos con un alto rendimiento – Producir productos con características repetitivas – Fomento del Ahorro Energético – Fomento de la Conservación del Medio Ambiente

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Un controlador PID (Proporcional Integrativo Derivativo) es un mecanismo de control genérico sobre una realimentación de bucle cerrado, ampliamente usado en la industria para el control de sistemas. El PID es un sistema al que le entra un e r r o r calculado a partir de la salida deseada menos la salida obtenida y su salida es utilizada como entrada en el sistema que queremos controlar. El controlador intenta minimizar el error ajustando la entrada del sistema. El controlador PID viene determinado por tres parámetros: el proporcional, el integral y el derivativo. Dependiendo de la modalidad del controlador alguno de estos valores puede ser 0, por ejemplo un controlador Proporcional tendrá el integral y el derivativo a 0 y un controlador PI solo el derivativo será 0, etc. Cada uno de estos parámetros influye en mayor medida sobre alguna característica de la salida (tiempo de establecimiento, sobreoscilacion,...) pero también influye sobre las demás, por lo que por mucho que ajustemos no encontraríamos un PID que redujera el tiempo de establecimiento a 0, la sobreoscilacion a 0, el error a 0,... sino que se trata mas de ajustarlo a un termino medio cumpliendo las especificaciones requeridas. 10

Acción proporcional La respuesta proporcional es la base de los tres modos de control, si los otros dos, control integral y control derivativo están presentes, éstos son sumados a la respuesta proporcional. “Proporcional” significa que el cambio presente en la salida del controlador es algún múltiplo del porcentaje del cambio en la medición. Este múltiplo es llamado “ganancia” del controlador. Para algunos controladores, la acción proporcional es ajustada por medio de tal ajuste de ganancia, mientras que para otros se usa una “banda proporcional”. Ambos tienen los mismos propósitos y efectos.

Acción integral La acción integral da una respuesta proporcional a la integral del error. Esta acción elimina el error en régimen estacionario, provocado por el modo proporcional. Por contra, se obtiene un mayor tiempo de establecimiento, una respuesta más lenta y el periodo de oscilación es mayor que en el caso de la acción proporcional. 11

Acción derivativa La acción derivativa da una respuesta proporcional a la derivada del error (velocidad de cambio del error). Añadiendo esta acción de control a las anteriores se disminuye el exceso de sobreoscilaciones. Existen diversos métodos de ajuste para controladores PID pero ninguno de ellos nos garantiza que siempre encuentre un PID que haga estable el sistema. Por lo que el mas usado sigue siendo el método de prueba y error, probando parámetros del PID y en función de la salida obtenida variando estos parámetros.

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Instrumentación de campo

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Variables de un proceso industrial - Temperatura - Nivel - Flujo - Presión - Velocidad - Concentración - Conductividad - Peso - Humedad - pH - Etc.

Algunos de los factores que afectan la medición son: • El rango • El alcance o span

• El error • La banda muerta • La exactitud • La precisión

• La resolución • La repetibilidad • La linealidad • La histéresis • La confiabilidad

Sensor o Elemento primario Convierte una variable física (presión, temperatura, caudal, etc.), en otra señal compatible con el sistema de medida o control. Sensor Variable física

Señal compatible Termocupla

Temperatura (°C)

Temperatura (°C) Flujo (m3/s)

Tensión (mV) Termistor Resistencia (Ohm)

Placa orificio

ΔP (bar)

Transmisor Capta la variable de proceso a través del elemento primario y la convierte a una señal de transmisión estándar. Variable física

Sensor

Transmisor

Señal Estándar 4 -20mA 0-20mA 1-5V 3-15 psi

Transductor

Es el conjunto Sensor Transmisor que toma la magnitud del proceso y la traduce a una variable normalizada para el sistema de control o medición –

Variable física

Transductor

Señal Estándar

Indicador 4 a 20mA

Input

Sensor

Transmisor

Valor verdadero de la variable

Registrador

4 a 20mA

Controlador

4 a 20mA

Output Valor medido de la variable





Rango del manómetro 0 a 100mbar Rango de la termocupla J -180 a 750°C

El alcance o span es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del rango del equipo

Span del manómetro 250-0=250kPa

Span del LVDT 100-0=100mm

Es la diferencia algebraica entre la indicación actual y el valor verdadero de una magnitud medida. A menudo expresado como un porcentaje del SPAN o del valor a escala total. Los valores positivos del error denotan que la indicación del instrumento es más grande que el valor real Rango a través del cual puede variar la señal de entrada, hacia un dispositivo, sin éste inicie una respuesta. Generalmente se expresa como un porcentaje del rango de operación. La exactitud es la capacidad del instrumento para acercarse y poder medir el valor real. Es el parámetro que representa o denota cuando una lectura puede ser incorrecta , generalmente se representa como un porcentaje de la escala completa de lectura

Es el grado de repetición de valores obtenidos al medir la misma cantidad. No significa necesariamente que las medidas realizadas sean exactas. El cambio más pequeño en la variable de proceso que produce un cambio detectable en la señal de medición expresado en porcentaje de la escala total. Es la mínima subdivisión de la escala. A mayor resolución, el instrumento será mas preciso Es la capacidad del instrumento de medir o indicar valores idénticos de la misma variable bajo las mismas condiciones de funcionamiento en todos los casos. Es aquella recta que indica el grado de proporcionalidad entre la variable física y el valor medido o entre la variable física y la acción ejercida.

Es la diferencia máxima que se observa en los valores indicados por el instrumento para un mismo valor del campo de medida cuando la variable recorre toda la escala en forma ascendente y luego en forma descendente. Es la razón entre el incremento de la lectura y el incremento de la variable que la ocasiona , después de haber alcanzado el reposo.





La temperatura es el grado de agitación térmica de las moléculas Pirometría: Medición de altas temperaturas, en el rango en que se manifiestan los efectos

de radiación térmica.

Criometría: Medición de bajas temperaturas, en general cercanas al cero absoluto Termometría: Medición de altas o bajas temperaturas

El calor es la energía en transito que es transferida a través de la frontera de un sistema debido a una diferencia de temperaturas. Las formas de transmisión del calor son: Conducción, radiación y convección.

En el campo de los procesos industriales, químicos, petroquímicos, siderúrgicos, cerámico, farmacéutico, alimenticio, hidroeléctrico, nuclear, papel y celulosa, etc. El monitoreo de la variable temperatura es fundamental para la obtención del producto final especificado.

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TERMÓMETRO DE VIDRIO Indican la temperatura como diferencia entre el coeficiente de dilatación del vidrio y del líquido empleado.

TERMÓMETROS DE BULBO La variación de temperatura produce la expansión o contracción del fluido lo que deforma el recinto que lo contiene. La deformación es apreciada por un muelle Bourdon y transmitida a un indicador o transmisor. Rango: -40°C a 425°C Precisión: 1%

TERMÓMETRO BIMETÁLICO - const constan an de 2 lámina láminass metálicas metálicas con con diferente diferente coefic coeficiente iente de dilat dilatación, ación, unidas unidas sólidamente por sus extremos. - Mu Muyy usad usados os com comoo term termos osta tato toss - Cuando por efecto efecto de la temperatur temperaturaa se dilatan, dilatan, se defor deforman man produci produciéndose éndose un desplazamiento mecánico cuya fuerza se emplea para mover una aguja indicadora o activar un mecanismo de control - Ra Rang ngoo: -40 -40 a 500 500°C °C - Precisión: 1% 1%

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Se basan en que la resistencia eléctrica de metales puros aumenta con la temperatura. En algunos en forma casi lineal. Este principio proporciona una forma muy precisa de medir. Se necesita un material: -resistente a la corrosión y ambientes hostiles -comportamiento lineal -alta sensibilidad -fáciles de fabricar y estables

Platino (Pt) y níquel (Ni). Es importante la instalación Rango (platino): -200°C a 500°C Precisión: 0.2% Sensibilidad (pt100): 0.392 ohmios/°C Para medir la variación en la resistencia en el detector se usan circuitos basados en el puente de Wheatstone Un cable común razonablemente grueso seria uno de diámetro equivalente a 18 AWG. La resistencia de este cable es 0.0193 ohm por metro 29

Pt-100 0ºC

100

La resistencia eléctrica cambia con la temperatura Puente eléctrico para la conversión a señal eléctrica de tensión

Margen de empleo: -200 500ºC Sensibilidad: 0.4 /ºC Precisión: 0.2% 30

Es el sensor de temperatura más utilizado en la industria. está formada por dos alambres de distinto material unidos en un extremo soldados generalmente. Al aplicar temperatura en la unión de los metales se genera un voltaje muy pequeño (efecto Seebeck) del orden de los milivolts el cual aumenta con la temperatura. Su sensibilidad es del orden de 10 a 50 uV/ºC. Por ejemplo, una termocupla "tipo J" está hecha con un alambre de hierro y otro de constantán (aleación de cobre y níquel) Al colocar la unión de estos metales a 750°C, debe aparecer en los extremos 42.2 milivolts.

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termocupla

J K

Cable Aleación +

Cable Aleación -

Rango (min, máx.) ºC

hierro Cobre/níquel (-180, 750) Níquel/cromo Níquel/aluminio (-180, 1372)

Voltios mV

42.2 54.8

T R

cobre 87% platino 13% rhodio

Cobre/níquel 100% platino

(-250, 400) (0, 1767)

20.8 21.09

S

90% platino 10% rhodio

100% platino

(0, 1767)

18.68

B

70% platino 30% rhodio

100% platino

(0, 1820)

13.814 32

¿ Porque medimos el nivel ? - Para el funcionamiento del proceso cuando se requiere una producción continua o el control y medición de volúmenes de líquidos - Balance adecuado de materias primas o de productos finales. Criterios para la medición de nivel

- Tipo de material (corrosivo, abrasivo, radioactivo) - Altas presiones, vapores, temperatura, espumas - Recipiente (abierto, cerrado o sellado) Los instrumentos de medida directa se dividen en:

Medidor de sonda

–

Medidor de cinta y plomada

–

Medidor de nivel de cristal

–

Medidor de flotador.

–

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Instrumentos de nivel por presión hidrostática Los que miden el nivel aprovechando la presión hidrostática se dividen en: – Medidor manométrico – Medidor de membrana

– Medidor de tipo burbujeo – Medidor de presión diferencial de diafragma

Instrumentos de nivel por característica eléctrica Los que utilizan características eléctricas del líquido se clasifican en: – Medidor conductivo – Medidor capacitivo – Medidor ultrasónico

– Medidor de radiación – Medidor láser 34

Medidor magnético

Flotador

Desplazamiento

• Fuerza de empuje • Rango limitado

Sonda • Pluma baja y sube constante mente • Sólidos y líquidos

• Acoplamiento: • mecánico. • Magnético.

• Interruptores/ salida continua.

• Mantenimiento frecuente 37

Medición por presión Hidrostática

• La presión se define como fuerza ejercida sobre una superficie por unidad de área. En Ingeniería, el término presión se restringe generalmente a la fuerza ejercida por un fluido por unidad de área de la superficie que lo encierra. De esta manera, la presión (P) de una fuerza (F) distribuida sobre un área (A), se define como:

P F : Fuerza (N)



F A

A: área (m2) P: presión (Pa=N/m2) Además: 1psi=1libra/pulg2 Considerando que 1 libra = 0,4536Kg y 1 pulg = 2,54 cm Entonces: 1Kg / cm2 = 14,223 psi 39

Presión absoluta: Presión que se mide a partir de la presión cero de un vacío absoluto.

Presión atmosférica: Presión que ejerce la atmósfera que rodea la tierra (barométrica) sobre todos los objetos que se hallan en contacto con ella. Presión relativa o manométrica: Presión mayor a la presión atmosférica, es la presión medida con referencia a la presión atmosférica, conocida también como presión relativa o presión positiva. Presión diferencial: Es la diferencia entre dos presiones.

Presión absoluta = Presión atmosférica + Presión Manométrica

1.

Instrumentos mecánicos

1)Columnas de Líquido:

- Manómetro de Presión Absoluta. - Manómetro de Tubo en U. - Manómetro de Pozo. - Manómetro de Tubo Inclinado. - Manómetro Tipo Campana. 2)Instrumentos Elásticos:

- Tubos Bourdon. - Fuelles. - Diafragmas. 1.

Instrumentos electromecánicos y electrónicos

- Medidores de Esfuerzo (Strain Gages) - Transductores de Presión Resistivos - Transductores de Presión Capacitivos - Transductores de Presión Magnéticos - Transductores de Presión Piezoeléctricos

Funcionan bajo el siguiente principio mecánico: un tubo enrollado, cerrado por un extremo, tiende a enderezarse cuando por el otro extremo del tubo se le aplica un gas o líquido bajo presión. Su precisión alcanzan a 0,05% del span. El movimiento del extremo libre del tubo Bourdon se convierte, por medio de engranajes y eslabones, en un movimiento proporcional de una aguja o una plumilla del indicador o registrador. El movimiento de tubo Bourdon también puede ser acoplado electrónicamente a un transmisor o transductor. (1) Tubo de Bourdon (2) Soporte fijo del tubo (3) Extremo móvil del tubo (4) Corredera (5) Biela (6) Engranaje (7) Aguja indicadora (8) Escala calibrada

Convierten la presión a una señal estándar: 4-20mA, 0-20mA, 1-5VDC, 16KHz, etc.

Un fluido es parte de un estado de la materia y se define como un conjunto de moléculas distribuidas al azar que se mantienen unidas por fuerzas cohesivas débiles y por fuerzas ejercidas por las paredes de un recipiente, es decir sin volumen definido. Los fluidos tienen la capacidad de fluir, de ahí su nombre y se puede decir que tanto líquidos como gases son fluidos. La diferencia básica entre un gas y un líquido es la compresibilidad, así los gases pueden ser comprimidos reduciendo su volumen y los líquidos son prácticamente incompresibles. La medición de flujo es la medición de materia en movimiento, es decir es la medición de fluidos. El flujo de materia se puede presentar en más de una fase: sólidos en líquido, gases en líquido, sólidos en gas, líquido en gas, sólidos y gases en líquido, sólidos y líquidos en gas, etc., y todos ellos se consideran fluidos.

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1) Flujo volumétrico. – El volumen de un flujo que pasa por un punto en la tubería por unidad de tiempo Q=AxV Donde: Q = Velocidad de flujo volumétrico A = Área interna de la tubería V = Velocidad promedio de flujo 2) Flujo másico.- Peso de un volumen de fluido que fluye por unidad de tiempo. 3) Flujo totalizado.- Flujo acumulado o flujo integrado

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Medidores de presión diferencial

Placa orificio Tubo Venturi Tubo Pitot Medidores de impacto Medidores de velocidad

Medidor de turbina Medidor electromagnético Medidor Vortex Rotámetro Medidor de ultrasonidos Medidores másicos

Medidor másico térmico Medidor de Coriolis Medidores volumétricos

Medidor de desplazamiento positivo 47

Medición de flujo con placa orificio

Tubo de Venturi

Medidores de Ultrasonido Medidor de Coriolis Turbina

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Instrumentación de campo VALVULA DE CONTROL •

•

• •

•

La válvula es un elemento final de control que puede ser automático o manual Realiza la función de variar el caudal del fluido de control, que modifica a su vez el valor de la variable controlada comportándose como un orificio de área continuamente variable. De los elementos de un lazo de control, es el que mayor cantidad de energía maneja. La válvula de control difiere de otro tipo de válvulas en que esta tiene un mecanismo de actuación que permite el movimiento del elemento de cierre en función de una señal de entrada

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Válvula neumática de asiento

Aire Membrana Indicador Tapa Bridas

Muelle Vástago Obturador Fluido

Asiento

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Convertidor I/P

Aire 4 - 20 mA

I P

Aire

3-15 psi

Poca precisión en el posicionamiento del vástago

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Válvula de Control SEÑAL 3-15 psi 4-20 mA

CARRERA

ACTUADOR

mm

•Neumático •Hidráulico

CAUDAL

CUERPO •Globo •Bola •Diafragma

Tipos de Válvula • Movimiento lineal - Compuerta - Globo - Diafragma

Movimiento rotativo - Bola - Mariposa - Obturador excéntrico •

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Outlet

Inlet Válvula de compuerta

Válvula de Globo

Válvula de Aguja

Disco Válvula de Bola

Válvula de Mariposa

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Tipos de Actuadores

DIAFRAGMA

PISTÓN

HIDRÁULICO

Y RESORTE 54

Instrumentación de campo

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Controladores de campo 4-20 mA del transmisor 4-20 mA al actuador

Controladores lógicos programables

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SUPERVISIÓN Y CONTROL

57

SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos)

58

Planta típica de fabricación

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En instrumentación y control, se emplea un sistema especial de símbolos con el objeto de transmitir de una forma más fácil y específica la información. Esto es indispensable en el diseño, selección, operación y mantenimiento de los sistemas de control. Un sistema de símbolos ha sido estandarizado por la ISA (Sociedad de Instrumentistas de América). La siguiente información es de la norma: ANSI/ISA-S5.1-1984(R 1992). Las necesidades de varios usuarios para sus procesos son diferentes. La norma reconoce estas necesidades, proporcionando métodos de simbolismo alternativos. Se mantienen varios ejemplos agregando la información o simplificando el simbolismo, según se desee. Los símbolos de equipo en el proceso no son parte de esta norma, pero se incluyen para ilustrar aplicaciones de símbolos de la instrumentación. 60

APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA La norma es conveniente para el uso en la química, petróleo, generación de poder, aire acondicionado, refinando metales, y otros numerosos procesos industriales. Ciertos campos, como la astronomía, navegación, y medicina, usan instrumentos muy especializados, diferentes a los instrumentos de procesos industriales convencionales. Se espera que la norma sea flexible, lo bastante para encontrarse muchas de las necesidades de campos especiales.

APLICACIÓN A CLASES DE INTRUMENTACIÓN Y FUNCIÓNES DE INTRUMENTOS El simbolismo y métodos de identificación proporcionados en esta norma son aplicables a todas las clases de medida del proceso e instrumentación de control. Ellos no sólo son aplicables a la descripción discreta de instrumentos y sus funciones, pero también para describir las funciones análogas de sistemas que son "despliegue compartido," "control compartido", "control distribuido" y "control por computadora". 61

Los DTI’s son diagramas que contienen básicamente los equipos de proceso, las tuberías, los instrumentos y las estrategias de control del proceso. Un DTI es el elemento único más importante en el dibujo para: - Definir y organizar un proyecto - Mantener el control sobre un contratista durante la construcción - Entender como es controlada la planta después de finalizar el proyecto - Mantener un registro de lo que fue acordado y aprobado formalmente para la construcción - Registrar lo que fue construido en la forma como se diseño con los DTI’s

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Los DTI’s son conocidos con varios nombres, pero en todo el mundo sin tomar en cuenta como son nombrados conocen su valor. Estos son algunos de los nombres por los cuales son conocidos :

- DTI’s - P&ID’s (por sus siglas en inglés) - Diagramas de tubería e instrumentación - Diagramas de procesos e instrumentación La mayoría de las firmas utilizan las normas ISA como una base para luego añadir sus propias modificaciones de acuerdo a sus necesidades.

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Diagramas de Proceso (P&ID) Vapor

SP

Entrada de jugo

Incondesables

Condensado

Salida de jugo 64

Diagramas de Proceso (P&ID)

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XYZ SIMBOLO NNNN

CODIGO QUE INDICA EL TIPO DE INSTRUMENTO CODIGO DE UBICACION DEL INSTRUMENTO LETRA

X LETRA A C D E F H I J K L M N O P Q R S T V W Z

SIGNIFICADO INGLES ESPAÑOL ANALYSIS CONDUCTIVITY DENSITY VOLTAGE FLOW HAND CURRENT POWER TIME LEVEL MOISTURE VIBRATION TORQUE PRESSURE QUANTITY RADIATION SPEED TEMPERATURE VISCOSITY WEIGHT POSITION

YZ

ANALISIS CONDUCTIVIDAD DENSIDAD VOLTAJE FLUJO MANUAL CORRIENTE POTENCIA TIEMPO NIVEL HUMEDAD VIBRACION TORQUE PRESION CANTIDAD RADIACION VELOCIDAD TEMPERATURA VISCOSIDAD PESO POSICION

SIGNIFICADO INGLES

AL AH AHH AHL C IC RC E I QI R S SH SL T IT L V CV EV SV Y Z

ALARM LOW ALARM HIGH ALARM HIGH HIGH ALARM, HIGH-LOW CONTROLLER BLIND CONTROLLER, INDICATING CONTROLLER, RECORDER ELEMENT INDICATOR INTEGRATOR, TOTALIZER RECORDER SWITCH SWITCH HIGH SWITCH LOW TRANSMITTER TRANSMITTER, INDICATING LIGHT CONTROL VALVE REGULATOR SOLENOID VALVE SAFETY, RELIEF VALVE RELAY FINAL ELEMENT

ESPAÑOL ALARMA DE BAJA ALARMA DE ALTA ALARMA DE MUY ALTA ALARMA ALTA - BAJA CONTROLADOR CIEGO CONTROLADOR INDICADOR CONTROLADOR REGISTRADOR ELEMENTO PRIMARIO INDICADOR INTEGRADOR, TOTALIZADOR REGISTRADOR INTERRUPTOR INTERRUPTOR DE ALTA INTERRUPTOR DE BAJA TRANSMISOR TRANSMISOR INDICADOR LUZ DE ESTADO VALVULA VALVULA REGULADORA VALVULA SOLENOIDE VALVULA DE SEGURIDAD O ALIVIO RELE ELEMENTO FINAL DE CONTROL 68

Símbolos de Instrumentos Suministros

Localización

SA Suministro de aire

PP En línea de proceso

SE Suministro eléctrico

LO En campo, local

SG Suministro de gas

PNB En tablero principal de control

SH Suministro hidráulico

BPNB Parte posterior del tablero

SN Suministro de nitrógeno

PNBL En tablero de control local

SS Suministro de vapor

SW Suministro de agua

LI 2702 SA 69

Símbolos de Instrumentos Descripción de cómo los círculos indican la posición de los instrumentos

Las líneas punteadas indican que el instrumento está montado en la parte posterior del panel el cual no es accesible al operador

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Alimentación de instrumento o conexión a proceso Señal neumática Señal eléctrica Señal eléctrica Tubo capilar (sistema térmico) Señal hidráulica Señal electromagnética, sonica o radiactiva Señal binaria eléctrica Señal binaria neumática Línea de datos o de software 71

Símbolos de instrumentos en un proceso simple

I/P

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73


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Símbolos de instrumentos en un proceso simple Vapor PT 103 FT 102

// //

// //

// FR 102

P R 103

FE 102 FI 100

/ / / /

FT 100

Fluido del Proceso

//

//

TRC

101

X X X

TV 101

FO FE 100

//

TS 101

TAL 101

TE 101

LT 104

Intercambiador de calor

LIC 104

FC LV 104

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BARRA DE HERRAMIENTAS PANEL DE EDICIÓN DE PROYECTO PANEL DE ACCESORIOS E INSTRUMENTOS BARRA DE COMANDOS BARRA DE ESTADO ÁREA DE TRAZADO

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Lo primero que se va a realizar es crear una carpeta en una ubicación que sea fácilmente manejable, como ejemplo yo voy a crear una carpeta en mi disco D, y la ruta será la siguiente: D:\Curso AutoCAD P&ID\Proyectos

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Seguido le damos siguiente y nos mostrara una ventana para configurar las medidas a trabajar, de ahí saldrá una ventana para escoger la norma con la cual deseemos trabajar, y por ultimo podremos escoger la ruta donde queremos que se guarden la información del proyecto, de ahí finalizamos.

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Al finalizar veremos que se a creado nuestro proyecto, ahí veremos el nombre con el que se creó y también se podrá observar que el proyecto trae 3 sub cuerpos que son P&ID Drawings (en el estarán todos los planos relacionados el diseño P&ID), Plant 3D Drawings (en el estarán los dibujos en 3D que se enlazaran desde el AutoCAD Plant 3D) y el Related Files (en el están todos los archivos relacionados al proyecto)

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Nos vamos a P&ID Drawings y le damos clic derecho y nos aparecerá un lista de opciones y en el le damos clic a New Drawing, seguido nos aparecerá opciones las cuales debemos llenar para que se pueda crear nuestra primera hoja para desarrollar nuestro P&ID, al final le damos en OK y tendremos nuestro hoja de trabajo.

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Al obtener nuestra hoja de trabajo observaremos lo siguiente, un hoja en modo Layout por lo que seguido aremos es abrir el Model, si no hay la opción de Model lo que aremos es dar clic derecho al mouse y seguido ir a Options y en el activar Display Layout and Model tabs, le damos OK y al cerrar veremos que apareció la opción de Model.

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Le damos clic en Model y nos aparecerá nuestra zona de dibujo, en el podremos diseñar el P&ID.

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Para configurar el Project Manager nos iremos a la esquina izquierda superior y le daremos un clic a Project Manager, se nos abrirá unas opciones y de ellas seleccionaremos con un clic a Project Setup, seguido se nos abrirá una ventana que sirve para configurar el Proyect Manager.

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Dentro de Project Setup podremos configurar las conexiones de las líneas, las características de las líneas, los estilos de cruzamientos entre líneas, las cotas de las líneas, los tipos de flechas, etc.

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También dentro de Project Setup podremos configurar los equipos e instrumentos a usar en nuestro proyecto, así como los accesorios de conexión, los actuadores, los Gap, Válvulas, y otros accesorios; también en el se podrá crear símbolos como también insertarlos desde un archivo de AutoCAD.

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Para poder crear un símbolo y tenerlo en nuestra lista de equipos primero tenemos que diseñar el símbolo y almacenarlo en un archivo dwg, este archivo debe estar dentro de la carpeta del proyecto. AutoCAD P&ID nos genera un archivo con todos los símbolos que vienen por default, este archivo es de extensión dwg por lo que podríamos usar para guardar en el los símbolos que creemos. El primer paso es abrir el AutoCAD y luego entrar en abrir y buscar la carpeta del proyecto que se creo al inicio del curso, dentro en el existirá un único archivo de extensión dwg con el nombre de “projSymbolStyle” el cual vamos a abrir.

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Si una vez abierto el archivo no vemos ningún bloque o símbolo es por que se encuentran ocultos, para poder verificar que todos los símbolos que vienen por default están en dicho archivo, podemos teclear el comando “i” y dar enter, este comando es para insertar un bloque ya creado, de esta manera rápidamente veremos todos los bloques creados en dicho archivo.

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Para poder insertar un símbolo en nuestro proyecto primero debemos crearlo, para esto en el model del archivo “projSymbolStyle” diseñaremos el símbolo, una vez dibujado procedemos a convertirlo en un bloque, para eso escribimos el comando “b” le damos enter y seguimos los pasos para convertir el dibujo en un bloque, una vez hecho le damos a guardar y serramos el archivo.

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Ahora regresamos al AutoCAD P&ID a Project Setup y en el buscamos el sitio donde vamos insertar nuestro símbolo, en nuestro caso creamos un tanque horizontal por lo que iremos a “Equipment” en el buscamos “Tanks”, ahí nos mostrara varios tipos de tanques, algunos ya tienen símbolo y otros no, si el símbolo que creamos ya esta su tipo en el le damos clic en el que escojamos, en nuestro caso como ejemplo le daremos a “Vessel”

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Después de darle clic en la selección de símbolo nos mostrara unas opciones donde tendremos que darle clic en “ Add Symbols”, luego aparecerá una ventana donde debemos buscar el archivo dwg donde se encuentra nuestro símbolo creado.

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Al seleccionar la ruta de nuestro archivo, en Add Symbols nos mostrara todos los bloques que contiene este archivo, en el cual debemos buscar nuestro bloque o diseño de símbolo que hicimos, al encontrarlo le damos clic a Add y automáticamente se habrá añadido el símbolo en nuestra Selección de Bloques.

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Al haber añadido el símbolo ahora si podemos modificar sus propiedades como su nombre, descripción, tipo, si será visible o no; también podremos editar el símbolo, o borrarlo si deseamos, añadirles anotaciones, etc. Luego de haber modificado sus propiedades le damos clic en aplicar y seguido a OK.

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Luego podemos ir a “Tool Palettes” y en Equipment, en “Storage Tanks” podremos ver nuestro símbolo recién creado. El símbolo para añadirlo a nuestro model o usarlo en nuestro dibujo, solo le damos clic izquierdo al símbolo y luego un clic dentro del model, de esta manera ya tenemos nuestro símbolo creado y listo para usarse en nuestro diseño.

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Existe otra manera de insertar un símbolo a nuestro diseño, esta manera se usa mas cuando tu diseño ya esta en proceso y ves que es necesario añadir un símbolo fuera de la lista de materiales que ya habías creado al inicio de tu proyecto. Para insertar el símbolo primero se debe crear el dibujo y luego sombrear todo el dibujo y dar clic derecho en el model, luego ir a “Convert to P&ID Object”, esta acción ara que nuestro símbolo se convierta en un bloque, seguido nos pedirá que escojamos una clase, e igual que la manera anterior seleccionamos el tipo, y al finalizar le damos OK y observaremos que nuestro símbolo se creo.

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Para insertar un símbolo nos vamos a “Tool Palettes” y la sección “Lines” podemos seleccionar un tipo de línea, de esta manera insertamos una línea a nuestro diseño. Para darle propiedades a la línea, la seleccionamos y damos clic derecho y nos vamos a “ Assign Tag” en el nos aparecerá una ventana en la cual ingresaremos los datos y características que tendrá nuestra línea de proceso.

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Para crearle un Tag a nuestra línea de proceso de igual manera la seleccionamos y damos clic derecho, pero esta vez nos vamos a “ Annotate” y luego a “Oval Tag Style”, al hacer esto nos aparecerá un tag para poder ubicarlo cerca de la línea.

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Siguiendo con el diseño vamos a buscar un proceso como ejemplo a dibujar, en este caso escogí el siguiente diseño:

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Para dibujar el proceso que tenemos como ejemplo nos fijamos los elementos que ya tenemos, en este caso podemos usar el Tanque horizontal que habíamos diseñado al inicio. De nuestro tanque empezamos a generarle las salidas de las líneas de proceso, de esta manera observamos que las boquillas se crean solas en el diseño, esto sucede por el tipo de tanque que se escogió. Para insertar un Instrumento al igual que insertamos una línea nos vamos a Tool Palettes y seguido a “Instruments” en el aplicamos lo aprendido de la norma ISA y escogemos el tipo de instrumento a usar y dándole un clic lo seleccionamos. 100

Al seleccionar el insertar el instrumento nos mostrara una ventana para editar sus características. Para insertar accesorios de igual manera nos vamos a Tool Palettes y seguido a “Fittings” y seleccionamos el accesorio a usar. Para usar las válvulas, en Tool Palettes nos vamos a “Valves” y seleccionamos la válvula a insertar, en la válvula nos aparecerá su medida solo si la línea de proceso donde la ubicamos esta asignado sus propiedades.

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De igual manera podemos insertar una válvula de control, para ello nos vamos en Tool Palettes a “Valves” y hay una opción que dice: “Control Valve”, la seleccionamos y en nuestro model la insertamos. Al insertar la válvula, esta nos dará opciones para poder escoger el tipo de válvula ya sea su asiento como su actuador.

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Para conectar una válvula con el controlador y su transmisor haciendo un lazo, escogemos un tipo de línea de las que nos da el Tool Tool Palettes y unimos los equipos entre ellos, como se muestra en la figura:

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Para insertar válvulas de alivio, nos dirigimos al Tool Palettes y en Instruments encontraremos el nombre de “Relief Valves”, Valves”, ahí ahí seleccionamos la válvula a usar. usar. De esta manera añadimos la válvula y seguimos con el diseño del ejemplo a copiar. Para culminar con el ejemplo seguiremos todos los pasos aprendidos.

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Para exportar un plano diseñado en AutoCAD P&ID nos vamos al Project Manager y en P&ID Drawings donde se encuentra nuestro archivo dwg, le damos clic derecho, ahí nos aparecerá una lista de opciones en la cual escogeremos “Export to AutoCAD”, AutoCAD”, seguido seguido nos pedirá una ruta donde se guardara el archivo en formato dwg de AutoCAD.

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Para poder visualizar toda la lista de materiales, equipos e instrumentos que se han usado en el proyecto, podemos ir a Data Manager, esta vez la lista estara llena de todo lo que se uso. Para exportar esta lista en Excel lo que aremos es ir al símbolo de “Export” y le daremos clic, de esta manera nos mostrara una ventana donde ahí nos pedirá una ruta donde se guardara el Excel, escogemos la ruta y le damos en OK.

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El excel de la lista de materiales se podrá encontrar en la ubicación que la hayamos guardado.

Para finalizar el curso se procederá a diseñar un diagrama P&ID, donde se debe aplicar todo lo aprendido, este diseño será calificado por el Docente a cargo. 107

Diagrama de Tuberías e Instrumentación - Autocad P&ID 2016

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