Los diagramas de tubería e instrumentación son la representación gráfica de todos los datos necesarios para el desarrollo de la ingeniería de diseño de una planta de proceso, en estos diagramas la simbología empleada para la designación de los equipos es más descriptiva que los diagramas de flujo de proceso e inclusive se trata de mostrar diagramáticamente los interiores y exteriores de los equipos, las válvulas y accesorios con los símbolos convencionales, conocidos y/o apegándose a las normas incluyendo su diámetro y codificación o número especial de equipos. Además se muestra toda la instrumentación incluyendo la simbología de todos los instrumentos así como las señales requeridas para tener un buen control. Clasificación de los DTI’S: 1) DTI’S de Proceso 2) DTI’S de Servicios Auxiliares
1) DTI’S de Proceso
En este tipo de diagramas se especifica o indica todo el equipo de proceso mostrando sobre el diagrama de flujo de proceso (DFP), además de la instrumentación y accesorios requeridos para tener una buena operación y control, así como la entrada y salida de tuberías que manejan los servicios auxiliares. Para DTI’S de proceso se utilizan la numeración de 00021 a 00029. 2) DTI’S de Servicios Auxiliares
Dentro de los Servicios Auxiliares requeridos re queridos para la operación se mencionan los siguientes: 1) Vapor y condensados 2) Agua de Servicios, de proceso y contraincendio 3) Aire de planta e instrumentos así como el paquete de secado de aire de instrumentos 4) Combustibles: gas, diesel, combustoleo 5) Aceite de lubricación y de sellos 6) Agentes químicos, inhibidor de corrosión y antiespumante 7) Agua de enfriamiento 8) Sistema de desfogue 9) Gas inerte Se acostumbra a elaborar un DTI para cada uno de los servicios que son requeridos para el proceso. Se denotan también por una serie de números como puede apreciarse enseguida: 00030-00040.
Información Obtenida en los DTI’S
1) Simbología y clave de equipos los estándares o normas establecidas y seguidas por las firmas de ingeniería para facilidad de La simbología y clave de los equipos mostrada en los DTI’S debe estar de acuerdo a interpretación de los DTI’S. (Tabla 1)
Tabla 1. Clave
BA DA DC EA EB EC EE FA
Descripción
Calentadores a fuego directo Torres: empacadas, destilación, absorbedoras, etc. Reactores Cambiadores de calor; enfriadores, vaporizadores, etc. Caja enfriadora Equipo especial de intercambio de calor Eyector, condensador barométrico Recipientes de proceso, acumuladores, tanques de almacenamiento de presión Tanque de almacenamiento a presión atmosférica Separadores ciclónicos Filtro de cartucho o canasta Fosas y depósitos Bombas Comprensores, sopladores, bombas de vació y accionadores Expansores Agitadores de propela
FB FC FG FE GA GB GC GD
2) Características del equipo Los DTI’S deben de contener información referente a los equipos, dicha información es
necesaria ya que sirven para el diseño y comprensión de la operación de las plantas de proceso. En la Tabla 2 se muestra por equipo que información mínima se debe indicar para cada uno de ellos. Tabla 2. Equipo
Recipientes horizontales
verticales
Características
y Dimensiones: Diámetro interno Altura T-T ó Longitud T-T Carga térmica Área de transferencia Carga térmica Capacidad Presión de diseño Tipo de caldera Tipo/ Capacidad
Cambiadores de calor
Hornos Calderas
Torres de enfriamiento
Detalles requeridos
Elevación a tangente desde el NPT. Internos de recipientes
Tanque de almacenamiento
Capacidad Dimensiones Diámetro Altura Capacidad ΔP Capacidad Tipo Temperatura de entrada y salida del vapor Potencia Capacidad Dimensiones: Diámetro Altura T-T
Bombas
Turbinas de vapor
Compresores
Torres de platos
La información que complementa a los DTI’S y que sirva de i nterconexión
entre equipos de proceso y servicios son la tuberías o líneas tanto del proceso como de servicios auxiliares y los accesorios como filtros, trampas, válvulas de bloqueo, etc., especificándose en los DTI’S los
siguientes puntos: 1) Tamaño y rating de la tubería 2) Numero de línea 3) Símbolo del material de la tubería 4) Tamaño de las válvulas si es diferente al de la línea 5) Interconexión de las tuberías con otros DTI’S
6) Válvulas de seguridad: tamaño y área de orificio, presión de ajuste 7) Lineas de entrada y salida incluyendo drenes y venteos 8) Especificaciones de las líneas que requieran aislamiento PROCEDIMIENTOS PARA ELABORAR DTI’S
Distribuir los equipos convenientemente, estos no se dibujan a escala pero se deberá guardar cierta proporción en tamaño y elevación. Se deberán dejar espacios libres de aproximadamente 6 cm. en la parte inferior y superior para los datos de los equipos (clave y características). El sentido de flujo de proceso se recomienda que sea de izquierda a derecha aunque esta consideración no es limitativa ya que en ciertos casos se pueden mostrar el sentido del flujo para ciertos equipos en la parte superior e inferior del diagrama. La línea exterior de los equipos se deberá hacer con línea delgada pero firme, mostrando todas las características, importantes del equipo como: boquillas, chaquetas, juntas de expansión, serpentines, agitadores, rociadores, etc. Solo es indispensable para aclarar la función de proceso y las conexiones del equipo. Se deberá mostrar todo el equipo misceláneo como basculas, transportadores, elevadores, etc., aun cuando no estén conectados a tuberías. La simbología de los equipos deberá estar indicado de acuerdo a los estándares. En el caso de que no exista símbolo para algún equipo, se deberá dibujar el contorno aproximado de este. Una vez que tenemos los equipos agrupados convenientemente, procederemos a dibujar las interconexiones entre ellos.
La separación entre líneas será dependiendo de la densidad del diagrama pudiendo ser de 1cm a 3 cm. La simbología de las líneas deberá estar de acuerdo a lo especificado. En las interconexiones se deberán mostrar todos los accesorios de las líneas tales como: válvulas manuales, cambios de diámetros, derivaciones, válvulas de control, manómetros, termopozos, placas de orificio, etc. Los cambios de dirección serán dibujados rectos, no se mostraran bridas, excepto cuando se requiera bridas ciegas. Los cruces de líneas deberán hacerse suspendiendo la línea vertical aunque esto no es limitante ya que se pueden llegar a suspender las líneas horizontales, lo que si tiene que respetarse es que únicamente un tipo de línea es la que se tiene que suspender. El sentido de flujo en las líneas se mostrará mediante flechas en los cambios de dirección. En los cambios de diámetro se indicara el tamaño de la reducción cuando esta exista físicamente. No se mostrarán las trampas de vapor en los cabezales. Las líneas de procesos que continúan o vienen de otro diagrama se indicara horizontalmente, cuando una línea llega por la derecha deberá coincidir por el lado izquierdo del siguiente diagrama y viceversa, en los extremos se indicaran flechas y dentro de estas, el No. De diagrama al que van o del que vienen. El TAG de los instrumentos se indicará en un circulo de 7/16’’ Los cambios de especificación se indicaran con una línea perpendicular y anotando a cada lado el No. De especificación que se va a aplicar. Se deberán mostrar las juntas de expansión en las líneas. La simbología de las válvulas manuales deberá estar de acuerdo a lo indicado en los símbolos especificados. No se codificaran las válvulas manuales sino que únicamente se indicara su diámetro lo más cerca posible. Se codificaran todas las líneas de acuerdo al procedimiento especificado. El número del equipo deberá aparecer dentro del mismo o lo mas cerca posible, en este numero deberá estar subrayado. La información de los equipos se deberá mostrar en la parte superior o inferior. Normalmente, se muestran las claves de las bombas en la parte inferior del diagrama y en la parte superior se especifican los demás equipos (cambiadores de calor, recipientes, torres, compresores, etc.).
La información mostrada se cita a continuación: (a) El No. De equipo (subrayado) (b) El nombre del equipo tal como aparece en la lista de equipo (c) Gasto (d) Cabeza (e) Dimensiones generales (f) Capacidad (g) Materiales de construcción (h) No. De motor (i) Potencia del motor La información indicada con anterioridad se indicará una u otra dependiendo del equipo que se esté especificando.
Los pendientes se indican encerrándolos en una nube. Las notas generales se indicaran en extremo superior derecho del DTI.
En todos los DTI’S se deben considerar los siguientes puntos:
Se debe indicar claramente los instrumentos que se encuentran instalados en la línea o sobre la línea usando el símbolo correcto. Si un dispositivo o equipo requiere estar en forma vertical, este debe ser mostrado verticalmente o poner una nota mencionando que el equipo se encuentra en esa posición. Los requerimientos para by-pass o válvulas de bloqueo, strainer o válvulas de dren, etc, se deben colocar en el DTI con la especificación de la tubería y el tamaño de la línea referenciada. Los medidores de flujo en línea, válvulas de control o aparatos en servicio que no pueden ser interrumpidos deben tener válvula de by-pass que permita el mantenimiento. Los strainer y filtros deben estar instalados corriente arriba de todos los instrumentos que puedan ser dañados por suciedad en la tubería de proceso. Las conexiones de los instrumentos en los tanques deben indicar claramente si están instalados de lado o en la cabeza del tanque. Si un instrumento requiere una boquilla especial en la cabeza o lado del tanque debe ser mostrado como una entrada independiente en el DTI. Si más de un instrumento forma parte de la boquilla, se deben mostrar la parte en que se encuentra instalado. Cuando se requiera aislamiento en tuberías o tanques, el espesor y clase de aislamiento debe ser anotado. Cada instrumento o función para ser identificado es diseñado por un código alfanumérico o numero de etiqueta como se muestra la Figura 1. La identificación es común a todos los instrumentos o funciones del lazo. Se puede agregar un prefijo o sufijo para completar la identificación.
Figura 1.
Típico número de etiqueta TIC-103 Identificación del instrumento o numero de etiqueta T 103 Identificación del lazo 103 Número del lazo TIC Identificación funcional T Primera letra IC Letras sucesivas Numero de etiqueta expandido 10-PAH-5A Numero de etiqueta 10 Prefijo opcional A Sufijo opcional Nota: El guión es opcional como separador
La identificación funcional de un instrumento es hecha de acuerdo a la función y no de acuerdo a la construcción. Así, una presión diferencial registrada por un medidor de flujo es identificada por FR; un indicador de presión y un switch actuador de presión conectado a la salida de un transmisor de nivel neumático son identificado por LI y LS, respectivamente. En un lazo de instrumento, la primera letra de la identificación funcional es seleccionada de acuerdo a la medición o variable inicial, y no de acuerdo a la variable manipulada. Así una válvula de control varia el flujo de acuerdo a los dictados de un controlador de nivel es una LV, no un FV. El total de número de letras con un grupo no debe exceder a cuatro. El uso de un símbolo para representar el elemento primario en el diagrama es opcional.
Significado de las letras de identificación Variable medida o de iniciación A B C D E F G H I J K L M N P Q R S T U V W X Y Z
Análisis Flama de quemadores Conductividad eléctrica Densidad (masa) o densidad relativa Voltaje (FEM) Flujo Calibre Manual Corriente eléctrica Potencia Tiempo o secuencia Nivel Humedad Elección del usuario Presión o vació Cantidad o evento Radioactividad Velocidad o Frecuencia Temperatura Multivariable Viscosidad Peso o Fuerza No clasificada Elección del usuario Presión
Resumen de abreviaturas especiales (Norma ISA SS.1) Significado A ADAPT SA PMDIO C D D REST DIR E SE FC FA FI
Señal analógica Modo de control adaptativo Suministro de aire Promedio Conexión matricial para tablero Modo de control derivado Señal digital Substraer Actuación directa Señal de voltaje Suministro eléctrico Falla cerrado Falla abierto Falla indeterminada
Representación esquemática de los principales códigos de un DTI Código de tuberías 6” P
300 A51A Especificación de tubería No. de línea Servicio Diámetro de tubería
Índice alfabético de servicio A AA AC AB AQ AD AE AF AI AK AL AM AP AR AS AT AV AW AH AG AQ BA BS CA CB CC CE CI CM CD DA DB DC DD DE DF DH DJ DL DP
Acido Agua acida Aceite de limpieza Agua potable Aire para combustión Agua de servicio Suministro de agua de enfriamiento Aceite recuperado Aire de instrumentos Agua fresca Aceite de lubricación Agua de mar Aire de planta Aromina Aceite de sello Agua tratada Antiespumante Agua contraincendio Agua de servicio Agua de reflujo Agua de calentamiento Barita Bisulfato de sodio Condensado de alta presión Condensado de baja presión Condensando aceitoso Cemento Inhibidor de corrosión Condensado de media presión Combustoleo Desfogue de alta presión Desfogue de baja presión Desfogue acido Desfogue abierto Desfogue sanitario Diesel Desfogue húmedo Drenaje pluvial Drenaje del sistema de desfogue Drenaje a presión
DQ DR DS DT DW ET FL G GA GB GC GI GL GS HF HQ HI HE HW KE ME P PA RI SL SD UC V
Drenaje Químico Drenaje pluvial contaminado Desemulficante Drenaje de DEA Drenaje de agua Dietanolamina Lodos Gas de instrumentos Gas acido Gas buffer Gas combustible Gas inerte o nitrógeno Glicol Gas de arranque Combustible para helicóptero Aceite de calentamiento Hipoclorito de sodio Heptano Heptano húmedo Keroseno Metanol Proceso Paquete Retorno de agua de enfriamiento Solvente Aceite hidráulico Conexión de servicio Venteo
