Diagrama de Tuberías e Instrumentación (DTI): marzo 2009

Generalidades

Un diagrama de tubería e instrumentación (DTI) es la representación grafica de la secuencia de equipos, tuberías y accesorios que conforman una sección de una planta (batería de separación, de compresión, rebombeo, centro operativo, centro de proceso, etc.

Los DTI`s se clasifican en los siguientes tipos:

1. Diagramas de tubería e instrumentación de proceso
Representa los componentes de la planta que intervienen directamente en el proceso que se trate.

2. Diagramas de tubería e instrumentación de servicios.
Representan los componentes necesarios para la generación de servicios que se requieren para llevar a cabo un proceso determinado (agua, vapor, aire, etc.).

3. Diagrama de tubería e instrumentación con integración del sistema de desfogue.

Representan los componentes del sistema de seguridad contra una posible sobre presión en algún equipo o línea que componen la planta.

1. Diagramas de tubería e instrumentación de proceso

La información contenida en el DTI de proceso servirá de fuente de datos para diversas disciplinas que intervienen en la ingeniería de la planta, permitiendo (en función del grado de avance del diagrama) el desarrollo de actividades como las siguientes:

Departamento de proceso

Diseño de los sistemas básicos de control requerido.
Determinación del número y clase de equipos.
Conocimiento de la trayectoria y componentes de las líneas.
Información para la elaboración de arreglo de equipo..
Elaboración del manual de arranque, operación y mantenimiento de la planta.

Para otros departamentos

· Para dar una visión de proyectos y alcance de trabajo.
· Definir los sistemas de control y establecer la instrumentación detallada requerida en el proceso, numeración de instrumentos y elaboración del índice de instrumentos.
· Elaboración de planos de tuberías, tendidos de líneas, arreglos en la planta y elevación de tuberías, elaboración y codificación de isométricos, colocación de instrumentos en maqueta electrónica.
· Determinación de la cantidad de equipo accionado por motor eléctrico y sistemas de control eléctrico.
· Determinación de la cantidad de equipo accionado en forma de software, neumática, hidráulica, etc.
· Para comunicarse con el cliente y registrar cambios y/o adiciones al trabajo realizado en el proyecto.

2. Diagramas de tubería e instrumentación de servicios

Estos diagramas muestran los sistemas de suministro de servicios tales como generación de vapor, tratamiento de agua, aire de instrumentos, aire de planta, sistemas de refrigeración, etc.

Cuando se trata de equipo “paquete” el DTI debe ser suministrado del proveedor y no afecta el desarrollo de las actividades de otros departamentos (o las afecta en una mínima parte); por lo que la adición del diagrama para aprobación del cliente puede esperar hasta la recepción de los dibujos del proveedor.

No se elaborara DTI para aquellos paquetes en los cuales el proveedor los suministra y los alcances de suministros terminaran en las conexiones que serán suministradas por el proveedor.

3. Diagrama de tubería e instrumentación con integración del sistema de desfogue.

Para la elaboración del DTI de integración del sistema de desfogue en revisión para aprobación del cliente se deberá disponer de la siguiente información:

a) Diagrama de flujo de proceso aprobado
b) Plano del arreglo de localización de equipo
c) Hojas de datos de equipo (recipientes, torres, cambiadores, etc.)
d) Diagramas de tubería e instrumentación de proceso aprobados
e) Base de diseño: definición del punto de salida de las corrientes de desfogue, contraprestación en límite de batería para cada tipo de relevo o distancia al quemador.

El DTI del sistema de desfogue deberá incluir la siguiente información:

a) Los cabezales recolectores de desfogue de acuerdo al arreglo que tiene la soportería de tuberías en la planta.
b) Las válvulas de seguridad descargando a su cabezal respectivo e indicadas de acuerdo al orden de localización.
c) Las válvulas de seguridad mostrarán su identificación, tamaño y punto de ajuste (presión a la que iniciará su apertura).
d) Se indicaran el tamaño e identificación de la línea de salida de cada válvula, así como el de los cabezales.
e) Se mostrará el tanque (tanques) separador de desfogues.
f) Se mostrarán las bombas para extraer el desfogue líquido.
g) Se mostrarán los cambiadores de calor para enfriar o evaporizar la entrega de desfogue líquido.
h) Tabulación donde se indican las condiciones de relevo por válvula y los flujos de relevo por causa, para la visualización de la causa que gobierna el diseño del sistema de desfogue.
i) Notas para el diseño de tuberías (indicación de líneas que requieran).

Fig 1: Diagrama de tuberìa de instrumentación, sistema de potabilización y distribución de agua de servicios.

Click en el siguiente enlace para descargar la fig. 1
http://rapidshare.com/files/210359874/DTI.gif.html

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TUBERÌAS

7:35 p.m.

Para el proceso, las líneas de alimentación deben originarse en el lado izquierdo del diagrama y las líneas de productos deben terminar en el lado derecho. Cuando lo anterior sea impráctico o requiera rutas innecesarias de las líneas, el origen y la terminación se podrán localizar en cualquier lado, pero con la mayor claridad y conveniencia. El origen de las líneas de alimentación y la terminación de las líneas de producto, deben identificarse por una flecha la cual indique el dibujo y equipo de origen o destino.

Los venteos de los puntos altos y los drenajes de los puntos bajos, deben indicarse solamente cuando vayan conectados a un sistema cerrado o cuando se requieran por razones del proceso.

Cuando en un proceso no se permitan venteos o drenes, debe anotarse esta información y alguna otra de importancia para las líneas, tales como: bolsas colectoras de condensado, pendientes, etc. La anotación debe hacerse adyacente a las líneas.

Las líneas de servicios auxiliares, en su origen y terminación, se indicarán con su título descriptivo. Los cabezales principales sólo deben aparecer en el diagrama de servicios auxiliares correspondiente.

Las líneas de servicios auxiliares de compresores, sólo deben incluirse cuando sean pocas y sencillas. Normalmente deben mostrarse en un diagrama de servicios auxiliares particular de los compresores.

Las líneas de proceso y de servicios auxiliares, deben identificarse conforme se indica a continuación:

Diámetro (pulg).
Servicio.
Número (consecutivo de acuerdo al servicio).
Especificación de material (Norma NRF-032-PEMEX última revisión).
Aislamiento (omitir en caso de que la línea no cuente con algún tipo de aislamiento).
Af = Aislamiento en frio
Ac = Aislamiento en caliente
f = Enchaquetado

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INSTRUMENTACIÓN

7:42 a.m.

Un instrumento es un dispositivo que se utiliza directa o indirectamente para medir, detectar, indicar, registrar, transmitir y/o controlar una variable.

Cada instrumento debe ser identificado por un sistema de letras. Para clasificar su función en un circuito de control, se debe agregar un número a las letras para establecer una identificación del circuito de control al que pertenezca el instrumento. Cuando en un circuito se tenga más de un instrumento con la misma identificación funcional, se debe poner un sufijo a cada uno de los instrumentos, de tal manera que se distingan uno del otro. Ejemplo: PI-101A, PI-101B, ETC. Cabe señalar que todas las líneas deben ser más delgadas en relación con las líneas de las tuberías de proceso.

Para mejor entendimiento de la instrumentación aplicada, es necesario tener claro ciertos conceptos:

Alarma (A)
Es un dispositivo cuya función es la de llamar la atención, señalando la existencia de una condición anormal de operación, a través de medios audibles y/o visible.

Interruptor (S)
Dispositivo cuya función es la de conectar o desconectar uno o más circuitos. Cabe señalar que no tiene la función de un controlador.

Transmisor (T)
Dispositivo cuya función es la de sensar una variable de proceso (presión, flujo, temperatura), a través de un elemento primario y transmitir hacia un Controlador Lógico Programable.

Controlador (C)
Dispositivo que envía una señal de respuesta hacia un elemento final de control, para modificar a través de dicho elemento una determinada variable de proceso y mantenerla controlada.

Transductor (Y)
Mecanismo que recibe una o más señales físicas y envía una señal resultante de salida diferente a la de entrada. Este mecanismo es también conocido como un convertidor se un tipo de señal a otra, por ejemplo puede convertir mediante de su mecanismo una señal eléctrica a neumática o viceversa.

Función
Se define como el propósito o acción llevada a cabo por un dispositivo.

Medición
Determinación de la magnitud de una variable. En los instrumentos de medición se incluyen todos los dispositivos utilizados directa o indirectamente con este propósito.

Elemento primario
Elemento de un circuito de control o de un instrumento que detecta primeramente el valor de una variable en un proceso. El elemento primario puede estar separado o formar parte de un circuito de control. El elemento primario también es conocido como detector o sensor.

Señal
Información acerca de una variable que puede ser transmitida.

La identificación utilizada para representar la instrumentación está representada en la siguiente tabla:

Tabla 1: Letras de identificaciòn

(Descargar tabla 1)

Las combinaciones más comunes, para formar instrumentos se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 2: combinaciòn de letras tìpicas

(Descargar tabla 2)

Los tipos de señales se muestran en la siguiente figura:

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EQUIPOS

4:29 p.m.

Los equipos mostrados en los DTI´s deberán indicarse los siguientes datos:

Bombas:

Clave de identificación de equipo.
Descripción.
Gasto normal de diseño en m3/h (GPM).
Carga de la bomba (presión diferencial) en kg/cm2_man (PSIG).
Densidad relativa (sp. gr.) del fluido a la temperatura de bombeo.
Aislamiento.

Compresores:

Clave de identificación del equipo.
Descripción (paso).
Gasto en m3 std/h (MMSCFD).
Potencia KW (HP).

El número de pasos y cilindros, únicamente deben mostrarse para compresores de pasos múltiples. Los datos del compresor, únicamente deben indicarse debajo del primer paso. Para el resto de los pasos el gasto y la potencia, deben omitirse.

Cambiadores de calor, condensadores, enfriadores y recalentadores.

Clave de identificación de equipo.
Descripción.
Carga térmica en kcal/h (BTU/h).
Aislamiento.

Calentadores a fuego directo.

Clave de identificación de equipo.
Descripción.
Carga térmica en kcal/h (BTU/h).