DISEO DE PLANTAS INDUSTRIALES

DISEO DE PLANTAS INDUSTRIALESPIEPIPaula Villa GonzlezConstructor Civil UTFSMDiplomada en Gestin PUCTEMAS INICIALES RELEVANTESHorarioTemarioBibliografaClasesTeoraPrctica (ayudanta)EvaluacionesModalidadesControlesCertmenesDisertacionesTrabajos*PonderacionesFechasApuntes/Materia (sitio web www.ramos.utfsm.cl)Delegado (a)

TEMARIOEstructura funcional y orgnica de una planta. Concepto y fundamentos: flow sheet, layout, etc.

reas e instalaciones de almacenamiento:Almacenamiento de productos slidos, lquidos y gases.

Equipos y sistemas de transporteTransporte de slidos, lquidos y gases.

Descripcin de equipos de procesos

Descripcin de obras civiles

Montaje industrial

Redes de servicios y tuberas:Redes elctricas, cables, canalizaciones e instrumentacin.BIBLIOGRAFAManual del Ingeniero Qumico. Robert Perry, Don Green, James Maloney. Mc Graw Hill. 2001.Fundamentos de Qumica Industrial. Clausen III. Limusa. 2001.Manual del Ingeniero Mecnico. Eugene Avallone, Thodore Baumeister. Mc Graw Hill. 1995.El Proyecto y Diseo en Ingeniera. Eliseo Gmez-Senent. Alfaomega. 2001.OtrosHERRAMIENTAS A UTILIZAR/EVALUARUso de las tecnologas (softwares, web, etc)Comunicacin oral y escritaTrabajo en equipoCultura internacionalExigencias y responsabilidades del liderazgoAPRENDIZAJES ESPERADOSTeora *Desarrollo de habilidades personales relacionadas con el ejercicio de la profesinEmprendimiento - InnovacinLiderazgoCooperacin ResponsabilidadRespeto HonestidadCompromiso con el entorno

EVALUACIONESClases: 8 sesionesAgosto: 11, 18 y 25Septiembre: 1, 8, 22 y 29Octubre: 6 (y 13)*

CertmenesI: 8 de SeptiembreII: 6 de Octubre*Su promedio corresponde al 70% de la nota final

ControlesI: 1 de SeptiembreII: 29 de SeptiembreSu promedio corresponde al 10% de la nota final

Trabajos (disertaciones, etc)Fechas a coordinarSu promedio corresponde al 20% de la nota final

PRIMERA CLASEDefinicionesConceptos EsencialesCiclo Vida ProyectoPRIMERA CLASEProyecto IndustrialUn proyecto industrial se entiende como una combinacin de recursos reunidos para la transformacin deuna idea en una realidad industrial. PRINCIPALES TIPOS DE PROYECTOS INDUSTRIALESLa amplitud de la definicin anterior permite agrupar los diferentes tipos de proyectos industriales en cuatro grandes grupos de realizaciones:

Grandes proyectos de inversin industrial. Instalaciones y plantas industriales. Lneas y procesos de produccin industrial. Mquinas, equipos y sus elementos. Prototipos.Algunos ejemplosSiderurgia y MetalurgiaIndustrias de TransformacinPlantas de Procesos:Refineras PetroqumicasFertilizantesQumica inorgnicaIndustrias de AlimentacinCelulosa, papel y cartnCementoEtcCentrales de Produccin de Energa ElctricaHidrulicasTrmicasNuclearesSolaresEtc

CARACTERSTICAS COMUNESComplejidad

Integralidad

Multidisciplinaridad

CICLO DE VIDA DE UN PROYECTOCiclo Vida ProyectoFase de definicinEstudio de objetivosEstudio de requerimientos (factibilidad)Fase de concepcinConcepcin generalConcepcin detalladaFase de construccinFase de puesta en marchaFase de cesin

Fases del ciclo de vida de un proyecto

Fases ProyectoFase de definicin

1.- Determinar las necesidades o deficiencias potenciales de la organizacin, y/o las oportunidades del entorno.2.- Establecer lneas de actuacin que proporcionen una forma posible de paliar las necesidades o deficiencias potenciales, y/o de cubrir las oportunidades.3.- Determinar la posibilidad y practicabilidad tcnica, econmica y en relacin al entorno del proyecto propuesto.4.- Determinar la compatibilidad del proyecto propuesto con la finalidad bsica de la organizacin.5.- Examinar vas alternativas de realizar la misin del proyecto.6.- Proporcionar respuestas iniciales a las preguntas:-Cunto costar el proyecto?- Cunto se tardar en obtener resultados totales y parciales?- Cmo funcionar el sistema construido?- Cmo se integrar a los sistemas existentes?- Cmo se puede construir el sistema?7.- Identificar los recursos, especialmente los humanos, necesarios para soportar el proyecto.8.- Seleccionar diseos iniciales que satisfagan los objetivos.9.- Determinar las interfases del sistema.10.- Establecer un enfoque organizativo del equipo que deber desarrollar el proyecto, definiendo las responsabilidades.11.- Tomar la decisin de continuar o no el desarrollo del proyecto.

Aspectos a considerar en la concepcin general

MisinPrecisarla-MantenerlaObjetivosConcretarlos. Establecer jerarqua. PreservarlosActuacin regularFuncionamiento normal detallado del sistemaActuacin degradadaFuncionamiento detallado del sistema en caso de incidente o avera.Actuacin inicialFunc. det. del sist. durante la puesta en marchaPrestacionesResultados segn los modos de funcionamientoDescripcinDescomposicin del sistema en niveles y del proyecto en actividadesTecnologasPrecisar las incgnitas y el riesgo. Aceptar cambios.Calidad/fiabilidadEstudio de conjunto y de detalle. EspecificacionesEnsayosDefinicin de pruebas

Fases ProyectoAspectos a considerar en la concepcin general

Medios

FinancierosCostosPresupuestoPlan de financiamiento

Mano de ObraTipoDireccinLimitaciones y especialidades

MaterialesPrever arriendo, construccin y compra

Fases ProyectoAspectos a considerar en la concepcin general

Definicin de calendario

Exigencias externas (puntos fijos obligados)Duracin actividades (ciertas, optimistas, aleatorias)Restricciones (potenciales, acumulativas, incompatibilidades)

Otras definiciones

Tipo organizacinDisponibilidad de recursosSoporteContratosSistemas de informacin Lneas de autoridad

Fases ProyectoFase de construccin

Actualizar planes detallados definidos en etapas previas y realizar pruebasIdentificar y gestionar los recursos requeridosVerificar las especificaciones de construccin del sistemaDiseo detallado de componentesInicio de fabricacin, construccin e instalacinPreparacin final de normativas y procedimientosPruebas finalesDesarrollo de manuales tcnicos y documentacin asociada al funcionamiento del sistemaDesarrollo de planes de soporteFases ProyectoFase de puesta en marcha

Ensayos y pruebas finales del sistemaUtilizacin del sistema para los fines previstosIntegracin del producto o servicio en el sistema organizativoEvaluacin de las prestaciones tcnicas, econmicas y sociales del sistemaSistemas de retroalimentacinEvaluacin de los sistemas de soporte

Fases ProyectoFase de cesin

Integracin al sistema existenteModificacin del proyectoCancelacin del sistema

Fases ProyectoALGUNOS CONCEPTOS ESENCIALESFlow Sheet

Representacin grfica de un proceso, indicando sus etapas o actividades. Existen con diverso grado de detalle.

Diagrama de flujo

FlowChart

Representacin grfica, mediante la utilizacin de signos convencionales, del proceso que sigue la informacin en un programa determinado. Se utilizan habitualmente en la fase de desarrollo de aplicaciones por los programadores.El diagrama de flujo o Flowchart es una de las tcnicas de representacin de algoritmos ms antigua, y consiste en representar mediante smbolos las operaciones a realizar. Por ejemplo: el inicio y el fin del algoritmo se representan con un smbolo elptico, las entradas y salidas con un paralelogramo, las decisiones con un rombo, los procesos con un rectngulo, etc.Todos dependientes de un previo diseo del proceso (diseo mecnico, motriz, civil, etc)

FLOWSHEETEJEMPLOS

FLOWCHARTEJEMPLOS

Implica relaciones, decisionesSMBOLOS PRINCIPALESFLOWCHARTLayoutEsquema de distribucin lgico y ordenado de un sistema y es utilizado como herramienta para optimizar procesos o sistemas. Optimiza recursos por medio de la distribucin econmica de espacios. Por ejemplo: Almacenes y bodegas: optimizacin de espacios. Restaurantes: disminuir trfico en las reas de barra, cocina y mesas.

Proyeccin de las necesidades que se tienenque manejar en el proceso de almacenamiento, distribucin o logstica que se requieran dentro de determinadas instalaciones .

Todos dependientes de un previo diseo del proceso (diseo mecnico, motriz, civil, etc)

ALGUNOS CONCEPTOS ESENCIALESLayoutAlgunos puntos a considerar

Objetivo del layoutFormatos bsicos de layoutAnlisis cuantitativo de layoutDistribucin por tecnologa de grupoLayout por procesoALGUNOS CONCEPTOS ESENCIALES

LAYOUTEJEMPLOSALGUNOS CONCEPTOS ESENCIALESTipo de configuracin productiva

Talleres de configuracin continua o en serie: Aquellos en donde las mquinas y centros de trabajo se organizan de acuerdo a la secuencia de fabricacin (lneas de ensamblaje), con procesos estables y especializados en uno o pocos productos y en grandes lotes. En ellos, las actividades de programacin estn encaminadas principalmente, a ajustar la tasa de produccin peridicamente.

Talleres de configuracin por lotes: En los que la distribucin de mquinas y centros de trabajo, se organizan por funciones o departamentos con la suficiente flexibilidad para procesar diversidad de productos. Estos pueden ser de dos tipos: Configurados en Flow Shop: Donde los distintos productos siguen una misma secuencia de fabricacin. Configurados en Job Shop: Aquellos donde los productos siguen secuencias de fabricacin distintas.

TRABAJO GRUPALPrevioIdentificacin laboral

TrabajoDesarrollo general/superficial de las etapas de un proyecto, para un proyecto cualquiera

Delegado (a)

Sitio webSEGUNDA CLASEINFORMACIN COMPLEMENTARIALmite de Batera (Battery Limit)Todos los equipos involucrados en un proceso constituyen su sistema de estudio, su planta de proceso, su Batera.Los subproductos del proceso, que son enviados a otro lugar, son corrientes que son mandan fuera del lmite de batera.

En palabras ms simples, el lmite de batera es la frontera del sistema, y su propio sistema (proceso) es la batera. Diagrama de FlujoEjemplos

Diagrama de FlujoEjemplos

Diagrama de FlujoEjemplos

Diagrama de FlujoEjemplos

Planta BiogasEmpresa bodegajeMinimarketLayout - Ejemplos

Layout - EjemplosLayout - Ejemplos

Molino trigo y harina

Empresa metalurgia

Empresa papelera

Sala venta maquinariaManejo residuosLayout - Ejemplos

PLANTA DE PRODUCCIN DE DESTORNILLADORES.Layout - EjemplosALMACENAMIENTO DE SLIDOSLQUIDOSGASESClasificaciones

Segn tipo de material/elemento

SlidoLquido Gas

Grado de peligrosidad/manejo (origen, toxicidad, radioactividad, riesgo sanitario, etc)

PeligrosoNo peligroso(Inflamables, venenosos, corrosivos)

Condiciones especficas de almacenamiento segn el producto

RefrigeradoVentiladoAsoleado Etc

Grado de disponibilidad requerido

Uso permanenteUso ocasionalOtros

Normativa

NCh 389.Of1972 NCh 758.EOf1971

Otros

ALMACENAMIENTO SLIDOSSlidosMateriales construccinFrutas/hortalizasMaterias primas elaboracin alimentosProductos mineraResiduos Equipos, partes y piezas tecnolgicasOtros

ALMACENAMIENTO SLIDOSBodegas, almacenes, estanteras

Cerradas/techadas Al aire

Canchas de acopio (pilas)

Cmaras refrigeradas y/o con atmsfera controlada/modificada

Silos

Vertederos

Otros

ALMACENAMIENTO SLIDOSSon lquidos, mezclas de lquidos, o lquidos conteniendo slidos en solucin o suspensin que pueden o no liberar vapores inflamables a ciertas temperaturasALMACENAMIENTO LQUIDOSALMACENAMIENTO LQUIDOSLquidosProductos txicos (cidos, fertilizantes, etc)CombustiblesAlimentosBebidas alcohlicasPinturasAgua

(Es)Tanques atmosfricos

AbiertosCerradosCaso tpico: forma cilndrica vertical y un fondo relativamente plano al nivel del terreno

Tanques elevadosPueden proporcionar un flujo (agua)

Tanques a presin Cilndricos verticales con tejados escalonados o de cpula

Estanques y almacenamiento subterrneos

Tranques (de relave)

Piscinas

OtrosALMACENAMIENTO LQUIDOSALMACENAMIENTO GASESGasesCombustiblesOxgenocidosOtros

ALMACENAMIENTOGASESGases inflamables (combustibles)Generalmente hidrocarburos (propano, hidrgeno)

Gases no inflamables, no venenosos y no corrosivos Son gases que no se queman con facilidad

Gases venenososMezclas estables de gases, pero capaces de reaccionar con los compuestos orgnicos de las clulas produciendo la muerte

Gases corrosivosCapaces de atacar a los materiales y destruirlosRecipientes a presinNo slo se reduce su volumen, sino que en muchos casos, se lican a temperatura ambiente

BotellasRecipiente a presin suficientemente pequeo para ser convenientemente porttil. (hasta 57 lt)Lneas de tuberas

Almacenamiento criognico (fuertemente refrigerado) y a bajas temperaturasSe emplea para gases que se lican a presin a la temperatura atmosfrica ALMACENAMIENTOGASESCASOS PARTICULARESSolucin de gases en lquidos

Algunos gases se disuelven con facilidad en lquidos. Algunos de los ejemplos de gases que se pueden manejar en esta forma son el amoniaco en agua, el acetileno en acetona y el cloruro de hidrgeno en agua. El empleo o no de este mtodo depende primordialmente de si la utilizacin final requiere en estado lquido al anhidro. La presin puede ser atmosfrica o elevada. La solucin de acetileno en acetona es tambin un rasgo de seguridad, debido a la inestabilidad del acetileno.

Algunos ejemplos

Contenedor Flexible Antiderrame

Algunos ejemplosTolvaTanquesGalpnCubasTranque relave

Recipientes/estanques a presinBotellasVertederoAlmacn/bodega

Canchas de acopio/pilasCmaras refrigeradasInstalaciones con atmsferacontrolada/modificada

Packing de frutas