Sistemas De Instrumentacion Y Control En Procesos Industriales

SISTEMAS DE INSTRUMENTACION Y CONTROL EN PROCESOS INDUSTRIALES CODIGO: 243014

Fase 2 Interpretar Simbología y Terminología de Procesos Industriales

Presentado a: Julio Cesar Bedoya Pino Tutor

Presentado a: Wendy Lucrecia Vásquez Código: 1005828059

Grupo: 18

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERÍA – ECBTI VENADLLO – TOLIMA 14/03/2020

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Actividad Desarrollar 1. Describa de 15 a 20 renglones en que consiste el proceso de destilación fraccionada del petróleo. Respuesta El petróleo este compuesto de hidrocarburos que son de naturaleza organiza formados únicamente por átomos de carbono e hidrogeno, cada uno con una cadena carbonada y peso molecular diferente. Para que este material puede ser empleado, es necesario separar cada una de estas diferentes fracciones de hidrocarburos a través de un proceso de refinación. Este proceso se basa en la diferencia de los puntos de ebullición que posee cada una de estas sustancias, este proceso es llamado comúnmente destilación fraccionada. Primero se comienza cuando el crudo se separa y es calentado hasta que se convierte en vapor, ahí es cuando es bombeado a la base de la torre de destilación, la cual está formada por bandejas horizontales dispuestas unas sobre las otras con temperaturas diferentes, a medida que las bandejas aumentan la temperatura ira disminuyendo, el vapor resultante es elevado como si fuera una tetera que hierve. Cuando se enfrían, las moléculas de este se acercan, hecho que posibilita que la sustancia de menor punto de ebullición se condense separándose de la mezcla original. El orden de destilación de las sustancias depende del punto de ebullición de cada una y en consecuencia del número de carbonos que contengan sus moléculas, así el aceite lubricante que está constituido por moléculas con más de 17 átomos de carbono, es la fracción menos volátil, necesitando temperaturas superiores 305°C para hervir.

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Tenemos ahora el Diesel que es empleado para combustible en camiones, esta sustancia posee de 13 a 17 átomos de carbono por molécula, hirviendo en una franja de temperatura más baja, estamos hablando entre 235°C y 305°C. Luego tenemos al queroseno, usado como combustible en aviones, posee de 11 a 12 átomos de carbono, su punto de ebullición esta entre 175°C y 235°C, la gasolina usada como combustible en automóviles es constituida por moléculas que tienen de 5 a 10 átomos de Fig 1. Destilación Fraccionada. Tomada de:

carbono

[ CITATION des \l 3082 ]

y franja de ebullición esta entre 40°C y 175°, tenemos por ultimo el gas propano, usado comúnmente como combustible doméstico o industrial , este gas es el más volátil del petróleo, siendo constituido por moléculas que poseen de 1 a 4 átomos de carbono, el último proceso en esta destilación es el residuo denominado alquitrán, formado por moléculas con más de 38 átomos de carbono e hirviendo a temperaturas superiores a 510°C, esta residuo es empleado en la fabricación de asfaltos que pavimentan calles y carreteras. [ CITATION Cen17 \l 3082 ]

2. Describa las siguientes normas:

ANSI/ISA – S5.1 (Identificación y símbolos de instrumentación)

Indica los procedimientos requeridos para la identificación, funciones y representación gráfica de la instrumentación de los sistemas de control. Este estándar normalmente indica un tamaño de 7 /16 ” para el circuló que contiene la identificación y número del instrumento, si el DTI posee demasiado información este este estándar permite disminuir el tamaño hasta 3/8 ” con el fin de optimizar el numero de planos y documentos, durante la etapa de ingeniería de detalle, construcción, arranque de plantas 3

ANSI/ISA – S5.2 (Diagramas lógicos binarios para operaciones de proceso)

ISA-S5.3 (Símbolos gráficos para control distribuido, instrumentación de compartidos, sistemas lógicos y computarizadores)

ANSI/ISA – S5.4 (Diagrama de lazo de instrumentación)

ANSI/ISA – S5.5 (Símbolos gráficos para desplegados de proceso)

y mantenimiento. [ CITATION Sam19 \l 3082 ] Su enfoque esa basado en proveer un método de diagramación lógica de entrelazado y secuencia binaria para arranque de sistemas, operación, alarma, petrolera, generación de potencia, entre otras. Esto con el fin de facilitar el entendimiento de sistemas binarios y mejorar la comunicación entre el personal técnico, gerencial, de diseño, operacional y de mantenimiento que tiene que ver con el sistema. [ CITATION ANS \l 3082 ] Esta norma permite documentar los instrumentos formados por ordenadores, controladores programables, miniordenadores y sistemas a microprocesador que disponen de control compartido visualización compartida y otras características de interface. Este tipo de simbología permite ver de una forma clara el entendimiento de los sistemas de control.[ CITATION Fre \l 3082 ] Los diagramas de lazos de control se utilizan ampliamente en la industria presentando en una hoja toda la información necesaria para la instalación, comprobación, puesta en marcha y mantenimiento de los instrumentos, lo que facilita la reducción de costes, la integridad del lazo, la exactitud y un mantenimiento más fácil del sistema. [ CITATION Nor \l 3082 ] Es un complemento de las normas ISA-S5.1 e ISA-S5.3 que sirve para proveer una integración cohesiva de la simbología gráfica y los diagramas de flujo de uso común en la industria para facilitar una rápida compresión por parte del usuario de la información que es presentada a través de despliegues, permitiendo establecer uniformidad en los diferentes procesos industriales. [ CITATION Jos86 \l 3082 ]

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3. Identifique 7 tipos de instrumentos asociados al proceso de destilación fraccionada del petróleo ver figura 1, diligencie la tabla precisando tipo de instrumento, variable de proceso y ubicación.

Letras que asociadas al instrumento

Primera letra variable de proceso

Letras Posteriores

Ubicación del instrumento

Ejemplo LT

Nivel

Transmisor

1

FT

Flujo (caudal)

Transmisor

2

TT

Temperatura

Transmisor

3

TRC

Temperatura

Registrador Controlador

4

FRC

Flujo (caudal)

Registrador Controlador

5

PT

Presión o Vacío

Transmisor

6

PRC

Presión o Vacío

Registrador Controlador

7

LRC

Nivel

Registrador Controlador

Montaje en campo Montaje en campo Montaje en campo Ubicación principal accesible al operador Ubicación principal accesible al operador Montaje en campo Ubicación principal accesible al operador Ubicación principal accesible al operador

Ítems

4. Identifique 3 tipos de señales de instrumentación que intervienen en el proceso de destilación. Respuesta 1. Conexión a proceso o alimentación.

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2. Señal Eléctrica:

Es una señal análoga que puede tener características discretas o

continuas, este tipo de señal se mide usualmente en voltios (V), milivoltios (mV), amperios (A) o miliamperios(mA).

En instrumentación se emplean un rango entre 4 y 20 mA c.c. para definir la corriente de salida del instrumento de medición. EN este caso la señal captada debe ser transformada haciendo que el valor menor de la escala de valores a ser censados coincida con 4 mA y el mayor con 20mA [CITATION Señ \l 3082 ] 3. Señal neumática: Este tipo de señales emplea el aire como salida del instrumento de medición. La presión estándar esta en el rango de 3 a 15 psi [CITATION Señ \l 3082 ]

5. Según el rango asociado a la temperatura de proceso controlada por el intercambiador de calor, que tipo de sensor y transmisor seleccionaría para implementar en el proyecto. Respuesta Termopar OPTITEMP TCA – F23

Caracteristicas 6

Tecnología Montaje Otras características Aplicaciones Temperatura

De termopar De brida Con termopozo Para líquido, para tubos, para gas. Max.: 600°C (1.112 °F) Min.: -40°C(-40°F) Descripción

Termómetro de termopar (TC) para aplicaciones estándar • Conexión bridada • Termopozo multiparte soldado según DIN, forma 2F, con punta reducida • -40…+600°C / +1100°F • OPTITEMP TCA-F23 – Versión estándar El OPTITEMP TCA-F23 es un termómetro de termopar (TC) bridado con termopozo multiparte soldado reducido (forma 2F). El termómetro industrial para aplicaciones estándar es apto para la medida de la temperatura de sólidos, líquidos y gases cuando se requieren tiempos de reacción rápidos. Puede utilizarse en tubos y tanques con presiones y velocidades de caudal de bajas a medias. El TC está diseñado para temperaturas de hasta +600°C / +1100°F. La ventaja particular de este tipo de sensor es que sus partes húmedas pueden recubrirse (por ejemplo, con PTFE) para otorgarle resistencia contra los productos agresivos. Características destacadas del producto Medida de la temperatura de sólidos, líquidos y gases • Material del termopozo: 1.4404 / 316L o 1.4571 / 316Ti • Recubrimiento químicamente resistente de PTFE o similar disponible para todas las partes húmedas • Longitudes estándar o personalizadas disponibles • Diversos cabezales de conexión disponibles (IP54…IP68) • Con transmisor de temperatura opcional Aplicaciones típicas

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Aplicaciones estándar con presiones y velocidades de caudal de bajas a medias • Medida de la temperatura en tubos y tanques • Tareas de medida básicas en varias industrias: • Petróleo y gas • Generación de potencia • Maquinaria y equipos / OEM • Siderurgia • Pulpa y papel Tabla 1. Caracteristicas termocupla. Tomado de: Transmisor de presión diferencial OPTIBAR PM 5060

Caracteristicas Diferencial De galga extensométrica, piezorresistivo HART, PROFIBS Roscado, de brida Acero inoxidable, de proceso, de dos hilos, robusto Rango de Presión Max.:1.000.000 mbar (14.503.77 psi) Min.: 100 mbar (1,45psi) Descripción Transmisor de presión para aplicaciones de presión de proceso y nivel • Diseño robusto Tipo Tecnología Señal de salida Montaje Otras Caracteristicas

con diafragma metálico completamente soldado apto para amplios rangos de presión y requisitos higiénicos • 100 mbar…1000 bar • Varias conexiones roscadas, bridadas, asépticas y otras • A 2 hilos 4…20 mA/HART®, FF, Profibus-PA 8

El OPTIBAR PM 5060 es un transmisor de presión para la medida de presión de proceso y el nivel en aplicaciones higiénicas y no higiénicas con gases, líquidos y vapor. Puede utilizarse en tanques abiertos y, en la versión doble para la medida electrónica de la presión diferencial, también en depósitos cerrados. El equipo de presión tiene un diafragma metálico con sensor piezorresistivo o con extensómetro Dependiendo de la célula de medida, el transmisor de presión puede trabajar en un amplio rango de presión de proceso desde 100 mbar / 1,45 psi hasta 1000 bar / 14500 psi. El OPTIBAR PM 5060 puede suministrarse con aceite de silicio como líquido de llenado y con aceites aprobados por la FDA para aplicaciones higiénicas. Las conexiones de proceso niveladas permiten una instalación higiénica y sin cavidades. Este equipo de presión puede utilizarse con una temperatura de operación máx. de +105°C / +221°F; las versiones especiales con juntas de diafragma separadas permiten alcanzar los +200°C / +392°F. Caracteristicas destacadas del producto • Varios materiales disponibles para el alojamiento: plástico, aluminio, acero inoxidable (fundición de precisión o electro pulido) • Tiempos de reacción muy rápidos < 85 ms • Disponible con conexiones higiénicas niveladas para la industria alimentaria • Configuración rápida para todas las aplicaciones

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