Diseño de Plantas Industriales

5/24/2018 Diseo de Plantas Industriales

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DISEO DE PLANTASINDUSTRIALES

PIEPI

Paula Villa GonzlezConstructor Civil UTFSM

Diplomada en Gestin PUC


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TEMAS INICIALES RELEVANTES

Horario Temario Bibliografa Clases

Teora Prctica (ayudanta) Evaluaciones

Modalidades Controles Certmenes Disertaciones Trabajos*

Ponderaciones Fechas Apuntes/Materia (sitio web www.ramos.utfsm.cl) Delegado (a)


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TEMARIO

Estructura 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 transporte Transporte 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.


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BIBLIOGRAFA

Manual 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. Otros


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HERRAMIENTAS AUTILIZAR/EVALUAR

Uso de las tecnologas (softwares,web, etc)

Comunicacin oral y escrita Trabajo en equipo Cultura internacional

Exigencias y responsabilidades delliderazgo


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APRENDIZAJES ESPERADOS

Teora * Desarrollo de habilidades personales

relacionadas con el ejercicio de la

profesin Emprendimiento - Innovacin Liderazgo

Cooperacin Responsabilidad Respeto Honestidad Compromiso con el entorno


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EVALUACIONES Clases: 8 sesiones

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

Certmenes I: 8 de Septiembre II: 6 de Octubre* Su promedio corresponde al 70% de la nota final

Controles I: 1 de Septiembre II: 29 de Septiembre Su promedio corresponde al 10% de la nota final

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


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PRIMERA CLASE

DefinicionesConceptos Esenciales

Ciclo Vida Proyecto


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PRIMERA CLASE

Proyecto Industrial

Un proyecto industrial se entiendecomo una combinacin de recursosreunidos para la transformacinde una idea en una realidadindustrial.


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PRINCIPALES TIPOS DEPROYECTOS INDUSTRIALES

La amplitud de la definicin anterior permiteagrupar los diferentes tipos de proyectosindustriales 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.


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Algunos ejemplos Siderurgia y Metalurgia Industrias de Transformacin Plantas de Procesos:

Refineras Petroqumicas Fertilizantes Qumica inorgnica Industrias de Alimentacin Celulosa, papel y cartn Cemento Etc

Centrales de Produccin de Energa Elctrica Hidrulicas

Trmicas Nucleares Solares Etc


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CARACTERSTICAS COMUNES

Complejidad

Integralidad

Multidisciplinaridad


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CICLO DE VIDA DE UNPROYECTO


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Ciclo Vida Proyecto

Fase de definicin Estudio de objetivos Estudio de requerimientos (factibilidad)

Fase de concepcin Concepcin general Concepcin detallada

Fase de construccin Fase de puesta en marcha Fase de cesin


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Fases del ciclo de vida de unproyecto


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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 paliarlas necesidades o deficiencias potenciales, y/o de cubrir las oportunidades.

3.- Determinar la posibilidad y practicabilidad tcnica, econmica y en relacinal entorno del proyecto propuesto.

4.- Determinar la compatibilidad del proyecto propuesto con la finalidad bsicade 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 parasoportar 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.


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Aspectos a considerar en la concepcin general

Misin Precisarla-Mantenerla

Objetivos Concretarlos. Establecer jerarqua. Preservarlos

Actuacin regular Funcionamiento normal detallado del sistema

Actuacin degradada Funcionamiento detallado del sistema en caso de incidente o avera.

Actuacin inicial Func. det. del sist. durante la puesta en marcha

Prestaciones Resultados segn los modos de funcionamiento

Descripcin Descomposicin del sistema en niveles y del proyecto en actividades

Tecnologas Precisar las incgnitas y el riesgo. Aceptar cambios.

Calidad/fiabilidad Estudio de conjunto y de detalle. Especificaciones

Ensayos Definicin de pruebas

Fases Proyecto


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Medios

Financieros Costos Presupuesto Plan de financiamiento

Mano de Obra Tipo Direccin

Limitaciones y especialidades

Materiales Prever arriendo, construccin y compra

Fases Proyecto


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Definicin de calendario

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

Otras definiciones

Tipo organizacin Disponibilidad de recursos

Soporte Contratos Sistemas de informacin Lneas de autoridad

Fases Proyecto


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Fase de construccin

Actualizar planes detallados definidos en etapas previasy realizar pruebas

Identificar y gestionar los recursos requeridos Verificar las especificaciones de construccin del sistema Diseo detallado de componentes Inicio de fabricacin, construccin e instalacin Preparacin final de normativas y procedimientos

Pruebas finales Desarrollo de manuales tcnicos y documentacin

asociada al funcionamiento del sistema Desarrollo de planes de soporte

Fases Proyecto


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Fase de puesta en marcha

Ensayos y pruebas finales del sistema

Utilizacin del sistema para los fines previstos Integracin del producto o servicio en el

sistema organizativo Evaluacin de las prestaciones tcnicas,

econmicas y sociales del sistema Sistemas de retroalimentacin Evaluacin de los sistemas de soporte

Fases Proyecto


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Fase de cesin

Integracin al sistema existente Modificacin del proyecto Cancelacin del sistema

Fases Proyecto


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ALGUNOS CONCEPTOSESENCIALES

Flow Sheet

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

Diagrama de flujo

FlowChart

Representacin grfica, mediante la utilizacin de signos convencionales, delproceso que sigue la informacin en un programa determinado.Se utilizan habitualmente en la fase de desarrollo de aplicaciones por losprogramadores.El diagrama de flujo o Flowchart es una de las tcnicas de representacin dealgoritmos ms antigua, y consiste en representar mediante smbolos lasoperaciones a realizar. Por ejemplo: el inicio y el fin del algoritmo serepresentan con un smbolo elptico, las entradas y salidas con unparalelogramo, las decisiones con un rombo, los procesos con un rectngulo,etc.

Todos dependientes de un previo diseo del proceso

(diseo mecnico, motriz, civil, etc)


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FLOWSHEETEJEMPLOS


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FLOWCHARTEJEMPLOS


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Implica relaciones, decisiones

SMBOLOS PRINCIPALESFLOWCHART


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Layout Esquema de distribucin lgico y ordenado de un sistemay es utilizado como herramienta para optimizar procesos osistemas.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 tienen que manejaren el proceso de almacenamiento, distribucin o logsticaque se requieran dentro de determinadas instalaciones .

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



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Layout Algunos puntos a considerar

Objetivo del layout

Formatos bsicos de layout

Anlisis cuantitativo de layout

Distribucin por tecnologa de grupo Layout por proceso



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LAYOUTEJEMPLOS

ALGUNOS CONCEPTOS


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Tipo de configuracin productiva

Talleres de configuracin continua o en serie: Aquellosen donde las mquinas y centros de trabajo seorganizan de acuerdo a la secuencia de fabricacin(lneas de ensamblaje), con procesos estables yespecializados en uno o pocos productos y en grandeslotes. En ellos, las actividades de programacin estnencaminadas principalmente, a ajustar la tasa deproduccin peridicamente.

Talleres de configuracin por lotes: En los que ladistribucin de mquinas y centros de trabajo, seorganizan por funciones o departamentos con lasuficiente flexibilidad para procesar diversidad deproductos. Estos pueden ser de dos tipos:

Configurados en Flow Shop: Donde los distintos productossiguen una misma secuencia de fabricacin.

Configurados en Job Shop: Aquellos donde los productossiguen secuencias de fabricacin distintas.


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TRABAJO GRUPAL

Previo Identificacin laboral

Trabajo Desarrollo general/superficial de las etapas deun proyecto, para un proyecto cualquiera

Delegado (a)

Sitio web


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SEGUNDA CLASE


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INFORMACIN COMPLEMENTARIALmite de Batera (Battery Limit)

Todos los equipos involucrados en unproceso constituyen su sistema deestudio, su planta de proceso, su Batera.Los subproductos del proceso, que sonenviados a otro lugar, soncorrientesqueson mandan fuera del lmite de batera.

En palabras ms simples, el lmite debatera es la frontera del sistema, y supropio sistema (proceso) es la batera.


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Diagrama de FlujoEjemplos


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http://www.desarrolloweb.com/articulos/images/algoritmos/ejemplo3_ordinograma.gif


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L t Ej l


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Planta Biogas Empresa bodegaje

Minimarket

Layout - Ejemplos

L t Ej l


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Layout - Ejemplos

Layout - Ejemplos


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y j p

Molino trigo y harina

Empresa metalurgia Empresa papelera

Layout - Ejemplos


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Sala venta maquinaria

Manejo residuos

y j p


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PLANTA DE PRODUCCIN DE DESTORNILLADORES.

Layout - Ejemplos


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ALMACENAMIENTO DE

SLIDOSLQUIDOSGASES


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Clasificaciones

Segn tipo de material/elemento Slido Lquido Gas

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

Peligroso No peligroso(Inflamables, venenosos, corrosivos)

Condiciones especficas de almacenamiento segn el producto

Refrigerado Ventilado Asoleado Etc

Grado de disponibilidad requerido Uso permanente Uso ocasional Otros

Normativa

NCh 389.Of1972 NCh 758.EOf1971

Otros

ALMACENAMIENTO SLIDOS


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Slidos Materiales construccin Frutas/hortalizas Materias primas elaboracin alimentos Productos minera Residuos

Equipos, partes y piezas tecnolgicas Otros



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Bodegas, almacenes, estanteras

Cerradas/techadas Al aire

Canchas de acopio (pilas)

Cmaras refrigeradas y/o con atmsferacontrolada/modificada

Silos

Vertederos

Otros



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Son lquidos, mezclas de lquidos, olquidos conteniendo slidos en solucin o

suspensin que pueden o no liberarvapores inflamables a ciertastemperaturas

ALMACENAMIENTO LQUIDOS


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Lquidos Productos txicos (cidos, fertilizantes, etc) Combustibles Alimentos Bebidas alcohlicas Pinturas

Agua



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(Es)Tanques atmosfricos

Abiertos Cerrados Caso tpico: forma cilndrica vertical y un fondorelativamente plano al nivel del terreno

Tanques elevados Pueden proporcionar un flujo (agua)

Tanques a presin Cilndricos verticales con tejados escalonados o de

cpula

Estanques y almacenamiento subterrneos Tranques (de relave)

Piscinas

Otros



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ALMACENAMIENTO GASES

Gases Combustibles Oxgeno cidos Otros

ALMACENAMIENTO


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ALMACENAMIENTOGASES

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

Gases no inflamables, no venenosos y no corrosivos

Son gases que no se queman con facilidad

Gases venenosos Mezclas estables de gases, pero capaces de reaccionar con los

compuestos orgnicos de las clulas produciendo la muerte

Gases corrosivos Capaces de atacar a los materiales y destruirlos

ALMACENAMIENTO


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Recipientes a presin No slo se reduce su volumen, sino que en muchos casos, se

lican a temperatura ambiente

Botellas Recipiente a presin suficientemente pequeo para serconvenientemente porttil. (hasta 57 lt)

Lneas de tuberas

Almacenamiento criognico (fuertemente refrigerado) ya bajas temperaturas Se emplea para gases que se lican a presin a la temperatura

atmosfrica

ALMACENAMIENTOGASES


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CASOS PARTICULARES

Solucin de gases en lquidos

Algunos gases se disuelven con facilidad enlquidos.

Algunos de los ejemplos de gases que se puedenmanejar en esta forma son el amoniaco en agua,el acetileno en acetona y el cloruro de hidrgenoen agua.El empleo o no de este mtodo dependeprimordialmente de si la utilizacin final requiereen estado lquido al anhidro. La presin puede seratmosfrica o elevada.La solucin de acetileno en acetona es tambinun rasgo de seguridad, debido a la inestabilidaddel acetileno.

Algunos ejemplos


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Algunos ejemplos

Contenedor Flexible Antiderrame

Algunos ejemplos


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Algunos ejemplos

Tolva Tanques

Galpn

CubasTranque relave


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Recipientes/estanques a presin

Botellas

Vertedero

Almacn/bodega


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Canchas de acopio/pilas

Cmaras refrigeradas Instalaciones con atmsferacontrolada/modificada

Packing de frutas

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