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FACULTAD: MECÁNICA CARRERA: INGENIERÍA MECÁNICA GUÍA DE LABORATORIO DE INSTRUMENTACIÓN INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL PARALELO: A
PRÁCTICA No. 02- Elaboración de diagrama P&ID
1.
DATOS GENERALES:
NOMBRE: (estudiante(s) Diego Cando Xavier García Rene Gualli Jorge Bonifaz Cristian Guerrero Rubén Paguay Carlos Gusqui Diego López Moab Arias Eddie Hernández
CODIGO(S): (de estudiante(s) 6541 6642 6543 6517 6478 6622 6690 6579 1167
GRUPO No.: 02 FECHA DE REALIZACIÓN:
2017-10-25
FECHA DE ENTREGA:
2017-11-01
2.
3.
OBJETIVO: Realizar un diagrama P&ID del equipo de pruebas neumático del Laboratorio de Instrumentación. Aplicar las Normas internacionales ISA 5.4 para representación e interpretación de los diagramas P&ID. Entrenar al estudiante en el uso del software Solidworks Electrical para la elaboración de este tipo de diagramas.
INSTRUCCIONES
4.
Antes de realizar cualquier prueba o procedimiento, revise las hojas técnicas y de seguridad de los instrumentos. Poseer la información referente a las normas ISA 5.4 -1991
ACTIVIDADES POR DESARROLLAR: 4.1MARCO TEÓRICO: 4.1.1
Diagramas P&ID: definición y aplicación. DEFINICION: Un P&ID es lo que se define como un diagrama de tuberías e instrumentación (DTI) también conocido del idioma inglés como piping and instrumentation diagram/drawing (P&ID) y es un diagrama que muestra el flujo del proceso en las tuberías, así como los equipos instalados y el instrumental. Un diagrama de tuberías e instrumentación o P&ID muestra las tuberías y los componentes relacionados del flujo de un proceso físico. Se utiliza más comúnmente en el campo de la ingeniería. Estos diagramas están compuestos por una serie de símbolos que nos permitirán identificar todos los componentes que conforman un proceso, como tuberías, número de líneas de tubería y sus dimensiones, valvulería, controles, alarmas, equipos, niveles, presostatos, drenajes, purgas, bombas, etc. El instrumento de símbolos standard utilizados en estos diagramas se basa generalmente en la Norma ISA S5.1. Sistemas de Instrumentación y Automatización de la sociedad.
APLICACIÓN Los diagramas (P&ID) son ocupados para poder identificar todos los componentes que conforman un proceso, (como tuberías, número de líneas de tubería y sus dimensiones, valvulería, controles, alarmas, equipos, niveles, presostatos, drenajes, purgas, bombas, etc.) de una manera sencilla y poder tener además una idea de las condiciones de diseño de cualquier proyecto de ingeniería. Sus aplicaciones son:
Evaluar procesos de construcción
Servir como base para la programación de controles
Desarrollar pautas y estándares para el funcionamiento de las instalaciones
Elaborar documentos que expliquen cómo funciona el proceso
Aportar un lenguaje común para debatir sobre las operaciones de la planta
Crear e implementar filosofías para la seguridad y el control
Diseñar una distribución conceptual de una planta química o de fabricación
Elaborar recomendaciones para estimaciones de costos, diseño de equipos y diseño de tuberías
4.1.2 Normas
ISA 5.4.: Propósito y Alcance, aplicación en: diseño, construcción, arranque, operación, mantenimiento, y modificaciones de una planta. Propósito y Alcance Propósito: El propósito de la norma ISA-S5.4, es proveer una guía para la preparación y uso de los diagramas de lazos de instrumentos en el diseño, construcción, arranque, operación, mantenimiento y modificación de los sistemas de instrumentación. También, ayuda a comprender los diagramas de lazos de instrumentos y mejora la comunicación entre el personal técnico, no técnico, gerentes, diseñadores, constructores, operadores y personal de mantenimiento.
Alcance: Establece la información mínima requerida para realizar un esquema de un lazo de control, así como información opcional para un lazo de control particular • Se adapta para su uso en la industria química, petróleo, minería y muchas otras •
Aquellos campos especializados que usan instrumentos especiales no han sido incluidos en esta norma
4.1.3
Simbología ISA 5.4 para el diseño de diagramas P&ID. La expansión de los símbolos en ISA 5.1 para incluir puertos de conexión, fuentes de energía y acción de los instrumentos, proveen información para la construcción de diagramas de lazos de instrumentos:
Terminal General
Terminales de Instrumentos o Puertos:
Instrumentos Suplidores de Energía: Fuentes de Alimentación Eléctrica:
Fuentes de Alimentación de Aire:
Fuentes de Alimentation Eléctrica:
Identificación de la Acción del Instrumento:
Válvulas
Bombas
Instrumentos
4.2 EQUIPOS Y MATERIALES:
Equipo de pruebas neumático. Compresor de 2HP marca HUNGSONG Hoja técnica de datos y seguridad de: Manómetro digital de presión ASHCROFT. Controlador Digital para Refrigeración MT-512Ri. Controlador de presión COLE-PARMER. Controlador de presión FULLGAUGE PCT100. Transductor de presión FULLGAUGE Medidores de presión neumática NORGREN F08-301-M1DA Válvulas Whitey SS-45F8, SS-43FA y de la purga. Contactor LG
4.3 CÁLCULOS TABLA 1
Componente
Características y especificaciones Funcionamiento técnicas
Sistema portátil Es la fuente de de 2HP a pistón, alimentación alimentación neumática del eléctrica de sistema Compresor 110VAC, rango de presión de 0 a 250 psi que Alimentación 110-240 VAC @50- Dispositivo 60Hz/11 A eficiencia trasforma corriente eléctrica > 80 alterna en un o varias continuas que alimentan a distintos circuitos 13 X ½ Actúa como un Línea generador de presión alimentación y conecta puntos neumática entre componentes
Línea alimentación eléctrica
AWG 10
Válvulas Whitey SS45F8
Se abre mediante el giro del eje unido a la esfera o bola perforada, de tal forma que permite el paso del fluido Rango de presión 0cuando está alineada 172 bar, NPT la perforación con la hembra, manual, entrada y la salida de conexión a 1/2 la válvula. Cuando la válvula está cerrada, el agujero estará perpendicular a la entrada y a la salida. Rango de presión 0- Controla el paso del 3000 psi fluido a través de la Temperatura: tubería 0-100F 0,9Cv: ¼
Válvulas Whitey SS43F4
Medio físico por donde va a ser transportada la energía eléctrica
Nº identificador P&ID
1
2
3
4
5
6
Símbolo ISA 5.4
Imagen
Válvulas Whitey de la purga
½ plg NPTmacho
Contactor LG 32AC1-50A/AC332A 7,5HP/220V
Funcionan como toma para nanómetros, controlar la presión de la conducción para retirar un dispositivo o para facilitar la calibración de dispositivos Permite correr la señal de manera automática y consta con una unidad de disparo regular
Botoneras de ON/OFF mando y luces piloto
Permite activar las señales para determinadas acciones y las luces piloto nos permite monitorear esas acciones. Rango de presión de Determina la presión Manómetro a una precisión tan digital de 0-100 psig Exactitud de 0,25% fiable y precisa presión prácticamente es ASHCROFT. sensible a los golpes y vibraciones. Controlador de 0 - 150 Psig Determina la presión presión Manómetro Presión absoluta, el vacío o la COLEmáxima 200 Psig presión diferencial PARMER. N062-01/N092-04 Con alta precisión. Rango de presión 0 a Control de 500 psi. compresores de aire y Compatible con bombas de agua. amoníaco. Utiliza transductor SB48. Dimensiones: 71x28x 71 mm Transforma una señal Transductor de 25 y 80°C presión para los rangos de o toma de presión a señal FULLGAUGE presión 0 a 100psi, 0 una a 200psi o 0 psi a 500 eléctrica, posee señal psi. de salida en tensión de 0,5 a 4,5 Vdc y en corriente de 4 a 20mA. Medidores de Rango de presión 0- El medidor de presión 250 psig presión diferencial neumática Temperatura máx. PCE-P01 es un NORGREN 175F medidor robusto, F08-301amplio y compacto M1DA para la medición de presión, con selección de 11 unidades.
Controlador de presión FULLGAUGE PCT100.
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Manómetro Mariolo
Válvula solenoide
Rango de presión: 0 Su funcionamiento - 100PSI. se basa en la Con glicerina deformación de un elemento sensible en función de la presión y la transmisión de esta deformación a un mecanismo que actúa sobre la aguja indicadora. Es una válvula Un solenoide es una eléctrica utilizada bobina de material para controlar el paso conductor cuyo de gas o fluidos funcionamiento se a apertura o cierre de basa en campos la válvula se basa en electromagnéticos. Al impulsos pasar una corriente electromagnéticos de eléctrica a través de un solenoide (un la bobina, se genera electroimáin) un campo electromagnético de cierta intensidad en el interior
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4.3 RESULTADOS Listar las actividades o etapas en forma secuencial para el desarrollo de la práctica, generalmente se utilizará entre otras: Observación y reconocimiento de instrumentos y equipos Toma y recolección de datos Ordenamiento y procesamiento de datos Resultados Análisis, graficación e interpretación de resultados Observaciones
5.
RESULTADOS OBTENIDOS EN SOLIDWORKS ELECTRICAL: DIAGRAMA P&ID DE LA INSTALACIÓN
6.
ANÁLISIS, GRAFICACIÓN E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS EN SOLIDWORKS: DIAGRAMA 3D DE LA INSTALACIÓN
7.
Los diagramas P&ID facilitan el entendimiento del banco de pruebas, así como la función que cumple cada instrumento.
En base al poco conocimiento de la construcción de los diagramas P&ID en un software, dicho diagrama tuvo que ser realizado a mano, manteniendo lo establecido por Normas internacionales ISA 5.4
Los diagramas P&ID vienen establecidos con diferente simbología, en nuestro caso dicha simbología viene establecida por la norma ISA 5.4
El tanque de almacenamiento fue fabricado de acuerdo a medidas del banco, por lo que hay que prestarle cierta atención, y tomar todo dato posible del mismo.
8.
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES Muchas de las veces los equipos encontrados en el laboratorio de instrumentación no disponen de un Datasheet por lo que es recomendable tomar los datos de placa.
Existe un instrumento que posee poca información por lo que es recomendable para futuras practicas referirse al mismo como “Medidor de presión neumática NORGREN” de serie F08 301- M1DA. Verificar la intensidad de corriente que circula por la red eléctrica para evitar posibles accidentes.
----------------------------------------------Miguel A. Pérez B.