lectura 06 diagramas de instrumentacion

7/23/2019 Lectura 06 Diagramas de Instrumentacion

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NORMAS DE REPRESENTACION DE LOS INSTRUMENTOS

DIAGRAMAS DE FLUJO

EL Diagrama de flujo de procesos es uno de los documentos ms importantes parael ingeniero de diseo de instrumentacin.

En ste se presentan de una forma secuencial los equipos involucradosen el proceso, as como los datos de proceso deseables y las expectativas de losrangosde variacin, caractersticas ms resaltantes de los equipos, sentidos de fluidos ycualquier otro dato de proceso relevante para el diseo de la Ingeniera, no solo de instrumentacin, sino ms importante an, para todas las disciplinas.

Ahora bien, el diagrama de flujo informa sobre que es lo que seespera que el proceso haga y como lo har, pero en raras ocasiones, se indica enste los puntos y variables que se desean controlar. Para determinar este

punto, se requerir del consenso de las disciplinas de procesos einstrumentacin.

A partir de ese momento, se definirn los puntos de medicin, las caractersticas delos fluidos de procesos, los rangos de las variables y cules variables sedesean indicar y/o controlar, y/o registrar.

Esta parte de la fase inicial de diseo suele ser difcil por muchos factores,tales como: los criterios del proceso que se desea controlar no estn claros, en cuyo

caso, las experiencias anteriores similares del ingeniero instrumentista puedeser muy valiosas, o como en muchos otros, los datos del proceso pueden no ser

accesibles bien sea, que no se pueden estimar con facilidad o en el caso de plantasexistentes

en expansin, no se dispone de estos datos, por lo cul habr que proceder a unlevantamiento de campo de esos valores.

NORMA ISA S 5.1

La forma de identificar y representar los instrumentos vara de proyecto a proyecto yde una tendencia tecnolgica a otra.

Inicialmente, cada empresa tena sus propios estndares, luego se fueron formandoestndares nacionales y en la actualidad contamos con normascontinentales e internacionales.

Una de las instituciones que en la actualidad ha logrado unificar a mas gremios dediseo en el rea de instrumentacin es la Instrument Society of America "ISA".

Esta organizacin ha elaborado una serie de normas y estndares en elrea de nuestro inters y mantiene abierto un canal de comunicacin continuo con

todos sus integrantes para la actualizacin constante de ese grupo de normas.


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Entre las normas de la ISA se encuentra la citada en el ttulo de esta seccin,la norma S 5.1, cuyo propsito es unificar la manera en que serepresenten e identifiquen los instrumentos.

El uso de esta norma no es obligatorio, sin embargo, adems desu lgica conveniencia, vale la pena decir, que es usada en la actualidad en lamayora de las organizaciones tcnicas de todo el mundo.

A continuacin se anexa lo siguiente, una copia de la versin mas actualizada de lanorma y para fines consiguientes, una copia de una traduccin de lamisma, al castellano.

Sociedad Americana de Instrumentos

1. Cobertura

1.1. Generalidades.

1.1.1 La finalidad de esta norma es establecer un mediouniforme de designar instrumentos y sistemas de instrumentos usados paramedicin y control. A este fin, se presenta un sistema de designacin el cualincluye smbolos y un cdigo

de identificacin.

1.1.2 Se reconocen las necesidades diferentes de procedimientosestablecidos de varias organizaciones, cuando no resultan inconsistentescon los objetivos de la norma, proporcionando mtodos alternos de simbolismos.Se ofreceun nmero de opciones para agregar informacin o simplificar el simbolismo, si sedesea.

1.1.3 Los smbolos de equipos de proceso no forman parte de esta norma,pero se han incluido solo para ilustrar aplicaciones de smbolos de instrumentacin.

1.1.4 Si un dibujo dado, o juego de dibujos, usa smbolos grficos que seansimilares o idnticos en forma o configuracin y que tengan diferente significado porhaber sido tomados de normas diferentes, se tomaran las medidas adecuadas paraevitar una mala interpretacin de los smbolos usados. Estos pasos pueden ser elusar notas de precaucin o notas de referencia, grficos de comparacin que ilustreny definan los smbolos en conflicto, u otros medios apropiados. Esterequisito es especialmente crtico si los smbolos grficos usados,siendo de disciplinas diferentes, representan dispositivos, conductores,lneas de flujo o seales cuyos smbolos, si se interpretan errneamente,

podran ser peligrosos al personal o causar daos al equipo.


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1.2 Aplic acin a las industrias

1.2.1 A pesar de la variedad de instrumentos que se han creado, todos ellosencajan dentro de categoras comunes de funcionamiento. La Normaresulta apropiada para ser usada en qumica, petrleo, generacinde fuerza, aire acondicionado, refinacin de metales y numerosas otrasindustrias.

1.2.2 Ciertos campos, tales como astronoma, navegacin y medicina, usaninstrumentos muy especializados que son diferentes a los instrumentosconvencionales de los procesos industriales. No se hizo un esfuerzo especfico parahacer que la Norma cubriera los requisitos de esos campos. Sin embargo, se esperaque la Norma ha de ser lo bastante flexible para cubrir muchas de las necesidades

de campos especiales.

1.3 Aplic aciones a las actividades de Trabajo

1.3.1 La Norma resulta apropiada para usarse siempre que se requiera unareferencia a un instrumento. Tales referencias pueden ser requeridas

para los siguientes usos al igual que para otros:

Diagramas de flujo, proceso y mecnico

Diagramas de sistemas de instrumentacin

Especificaciones, rdenes de compra, manifiestos yotras listas

Dibujos de Construccin

Papeles tcnicos, literatura y estudios

Marcacin de instrumentos

Instalacin, instrucciones, dibujos y registros de operaciones,instalacin y mantenimiento.

1.3.2 Se pretende que la Norma proporcione suficiente informacinpara permitir a cualquiera que lea un diagrama de flujo y tenga un gradorazonable de conocimientos de planta entender los medios de medicin y controldel proceso sin tener que irse a los detalles de instrumentacin que requieren losconocimientos deun especialista en instrumentos.


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1.4 Alcance de la Identificacin Funci onal

La Norma preve la identificacin y simbolizacin de las

funciones claves de un instrumento. Los detalles completos del instrumento sedejan para ser descritos en una especificacin, hoja de datos u otro documentoapropiado previsto para las personas interesadas en tales detalles.

1.5 Alcance de la Identificacin de Cuadr o

La Norma cubre la identificacin de un instrumento y todo losotros instrumentos asociados con ste en un cuadro. El usuario queda librede aplicar identificacin adicional --por numero serial, nmero de planta, o de otraforma-- como considere necesario para distinguirlo entre los proyectos, o paracualquier otro fin.

2. Definiciones

Para los fines de esta Norma, aplican las siguientes definiciones. Unadefinicin que hace referencia a otro documento ha sido modificada a partir de unadefinicin dada en ese documento para corresponder al formato de esta Norma. Lostrminos en itlica en una definicin son tambin definidos en esta seccin. Cuandose dan ejemplos, la lista no pretende incluir todas las partes.

Alarma: Un dispositivo que seala la existencia de una condicin anormal por mediode un cambio discreto sonoro o visual, o ambos, con el fin de atraer la atencin.

Baln: El smbolo circular usado para denotar un instrumento o la identificacin deun instrumento.

Detrs del tab lero : Un trmino aplicado a una ubicacin la cul (1) est dentro deun rea que contiene el tablero, o de otra forma no es accesible al operario para suuso normal, y (3) no esta designado como local.

Tablero: Una estructura que tiene un grupo de instrumentos montado sobre s y quese ha escogido para tener una designacin individual. El tablero puede consistir deuno o ms paneles, cubculos, mesas o estantes componentes.

Montado en tablero: Un trmino aplicado a un instrumento que esta montado en untablero y el cul es accesible al operario para su uso normal.

Relde c ompu taci n: Un rel que realiza uno o ms clculos o funciones lgicas, oambas, y enva una o ms seales resultantes de salida.


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Controlador: Un dispositivo que tiene una salida que puede servariada para mantener una variable controlada a un valor especficoo dentro de limites especficos o para alterar la variable en una manera

especfica.

Un controlador automtico varia automticamente en respuesta a unaentrada directa o indirecta de una variable de proceso medida. Un controladormanual es una estacin de carga manual, y su salida no depende de unavariable de proceso medida pero puede ser variada solo por ajuste manual.

Un controlador puede estar integrado con otros elementos funcionales de un cuadro de control. (Ver la tabla 1.

Estacin de Contro l: Una estacin de carga manual la cul tambin proporciona

conmutacin entre modos de control manual y automtico de un cuadro de control.Tambin se conoce como una estacin auto-manual y una estacin auto-selectora.

Vlvu la de cont ro l: Un dispositivo, distinto de una vlvula comn operada a manotipo conectado-desconectado (on-off), el cul manipula directamente el flujo de uno oms corrientes de proceso fluido. En algunas aplicaciones, se conoce comnmentecon atenuador o rejilla. (Ver la tabla 1.

Se espera que el uso de la designacin de vlvula de control a mano selimite a vlvulas actuadas a mano las cuales (1) se usen para regulacin

(estrangulacin) de proceso, o (2) son vlvulas especiales para finesde control y que han de especificarse por un grupo de instrumentacin oingeniero de instrumentos.

Convertidor: Un dispositivo que recibe informacin en forma de unaseal de instrumento, altera la forma de la informacin, y enva una seal resultante desalida.Un convertidor es una forma especial de rel.

Un convertidor se conoce tambin por transductor (convertidor), aunque transductores un trmino completamente general y sus uso especficamente para conversin de

seales no se recomienda.

Elemento final de control: El dispositivo que directamente cambia el valorde la variable manipulada de un cuadro de control.

Funcin: El propsito de o la accin realizada por un dispositivo

Identificacin: La secuencia de letras o dgitos o ambos usados para designar uninstrumento o cuadro individual.

Instrumento: Un dispositivo usado directamente o indirectamente para

medir o controlar una variable o ambos. El trmino incluye vlvulas de control,vlvulas de desahogo y dispositivos elctricos tales como anunciadores y botonesde presionar.


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El trmino no aplica a partes, por ejemplo, un fuelle receptor o una resistencia, loscuales son componentes internos de un instrumento.

Local: La ubicacin de un instrumento que no est dentro, ni detrs de un tablero.Los instrumentos locales estn comnmente en las cercanas de unelemento primario o un elemento final de control.

Tablero local: Un tablero que no es un tablero central o principal. Lostableros locales estn comnmente en las cercanas de subsistemas o sub-reas de

plantas.

Cuadro: Una combinacin de uno o ms instrumentos interconectados dispuestospara medir o controlar una variable de proceso, o ambos.

Estacin de carga manual: Un dispositivo que tiene una salidaajustable manualmente y que se usa para actuar en uno o ms dispositivosremotos. Si bien los dispositivos remotos pueden ser elementoscontroladores, la estacin no proporciona conmutacin entre los modosde control manual y automtico de un cuadro de control. (Ver controlador yestacin de control). La estacin puede tener manmetros, luces u otrascaractersticas integrales. Tambin se conoce como estacin manual o uncargador manual remoto.

Medicin: La determinacin de la existencia o magnitud de una

variable. Los instrumentos de medicin incluyen todos los dispositivosusados directamente o indirectamente para este propsito.

Luz pi loto: Una luz que indica cual de un numero de condiciones normales de unsistema o dispositivo existen. No es igual que una luz de alarma, queindica una condicin anormal. La luz piloto se conoce tambin como luz monitora.

Elemento primario: Aquella parte de un cuadro o de un instrumento que detectaprimero el valor de una variable de proceso, y que asume uncorrespondiente predeterminado e inteligible estado o salida. El elemento

primario puede estar separado o integrado con otro elemento funcional de un

cuadro. El elemento primario tambin se conoce como detector o sensor.

Proceso: Cualquiera operacin o secuencia de operaciones que implica un cambiode estado de energa, de composicin, de dimensin o de otra propiedad que puedaser definida con respecto a un punto de referencia.

El trmino proceso se usa en esta Norma para aplicarse a todos losvariables distintos de seales de instrumentos.Variable de Proceso - cualquiera propiedad variable de un proceso.


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Rel: Dispositivo que recibe informacin en forma de una o msseales de instrumento, modifica la informacin o su forma, o ambos, si se requiere,enva una

o mas seales resultantes de salida, y no se designa como uncontrolador, un interruptor, o de otra forma. (ver tambin Rel de computacin)

El termino rel es tambin aplicado especficamente a un interruptorelctrico actuado remotamente por una seal elctrica. Sin embargo, para los finesde esta Norma, el termino no esta tan restringido (ver la tabla 1).El trmino tambin se aplica a las funciones realizadas por rels.

Muestreo: Analizar cada uno de un nmero de entradas

intermitentes. Un dispositivo de muestreo puede proporcionar funcionesadicionales tales como registro o alarma.

Interruptor: Un dispositivo que conecta, desconecta o transfiere uno o ms circuitosy no est designado como controlador, rel o vlvula de control (ver tabla 1)

l termino es tambin aplicado a las funciones realizadas por los interruptores.

Telemetra: La prctica de transmitir la medicin de una variable para lectura u otros

usos. El trmino es ms comnmente usado aplicado a los sistemas deseales elctricas.

Punto de Prueba: Una conexin de proceso a la cul est conectadapermanentemente un instrumento, pero esta dispuesto para la conexintemporal, intermitente, o futura de un instrumento.

Convertidor: Un termino general para un dispositivo que recibe informacinen forma de una o ms cantidades fsicas, modifica la informacin o su forma o ambos,

si se necesita y enva una seal resultante de salida. Dependiendo de la aplicacin,el convertidor puede ser un elemento primario, un transmisor, un rel, un convertidor,u otro dispositivo.

Transmisor: Un dispositivo que detecta una variable de proceso por medio de unelemento primario y tiene a dems una salida cuyo valor de estado-estable vara solocomo una funcin predeterminada de la variable de proceso. El elemento primario

puede o no estar integrado al transmisor.


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Bosquejo del Sistema de Identificacin

A. Generalidades

- Cada instrumento ser identificado primero por un sistema de letrasusado para clasificarlo funcionalmente. Para establecer una identidadde cuadro para el instrumento, se agregar un nmero a las letras. Estenmero ser, por lo general, comn a otros instrumentos delcuadro del cul este instrumento forma parte. Algunas veces se agregaun sufijo para completar la identificacin del cuadro. El recuadro arribailustra un nmero tpico de identificacin para un controlador registradorde temperatura.

- El nmero identificador del instrumento puede incluir informacincodificada

tal como designacin de rea de planta.

- Cada instrumento puede ser representado en diagramas por un smbolo. elsmbolo puede ir acompaado de una identificacin

B. Identificacin fun cional

- La identificacin funcional de un instrumento ha de constar de letrasde la tabla 1, incluyendo una primera letra, cubriendo la variable medida oiniciador,y una o ms letras subsiguientes cubriendo las funciones delinstrumentoindividual. Una excepcin a esta regla es el uso de la letra L para denotar unaluz piloto que no forma parte de un cuadro de instrumento, (ver tabla 1)

- La identificacin funcional de un instrumento ha de hacerse de acuerdo a lafuncin y no de acuerdo a la construccin, As, un registrador de

presin diferencial usado para medicin de flujo ha de ser identificado comoun FR. Un indicador de presin y un interruptor de presin conectado a lasalida deun transmisor de nivel neumtico sern identificados como LIy LS, respectivamente.

- En un cuadro de instrumentos, la primera letra de la identificacin funcional ha

de ser seleccionada de acuerdo a la variable medida o iniciador yno de acuerdo a la variable manipulada. As, una vlvula de control variandoflujo de acuerdo a los dictados de un controlador de nivel es una LV, no unaFV.


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Las letras subsiguientes de la identificacin funcional designan una oms lecturas o funciones pasivas o funciones de salida o ambas. Se puede,si se requiere, usar una letra modificadora, adems de una

o ms letras subsiguientes. Las letras modificadoras pueden modificar auna primera letra otras letras subsiguientes, como sea aplicable.

- La secuencia de letras de identificacin ha de comenzar con unaprimera letra. Las letras de lecturas o funcin pasiva han deseguir en cualquier secuencia, y las letras de funcin de salidaseguirn a estas en cualquiera secuencia, excepto que la letra C (control)de salida ha de preceder a la letraV (vlvula) de salida, por ejemplo: HCV, una vlvula de controlactuada a mano. Sin embargo, las letras modificadoras, si se usan, han deinterponerse

de tal forma que queden ubicadas inmediatamente despus de las letras quemodifican.

- Una designacin identificadora de instrumento en un diagrama de flujo puedeser trazada con tantos balones identificadores como variablesmedidas o salidas haya. As, un transmisor registrador de rata de flujo conun interruptorde relacin de flujo puede ser identificado en un diagrama de flujo pordos crculos tangentes, uno inscrito FRT-3 y el otro FFS-3. El instrumentoestara designado FRT/FFS-3 para todos los usos en escrituras yreferencias. Si se desea, sin embargo, el FFRT-3 abreviado puede servir

para la identificacin general o compra mientras que FFS-3 puede serusado para los diagramasde circuitos elctricos


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Tabla N1Significados de las letras de identificacin

1ra Letra Letras sucesivas

Variablemedida (3)

Letra demodificacin

Funcin de lecturapasiva

Funcin de salida Letra demodificacin

A Anlisis (4) AlarmaB Llama (quemador) Libre (1) Libre (1) Libre(1)C Conductividad ControlD Densidad o peso

especificoDiferencial (3)

E Tensin (f.e.m.) Elemento primarioF Caudal Relacin (3)G Calibre Vidrio (8)H Manual Alto (6) (13) (14)I Corriente elctrica Indicacin o

indicador(9)J Potencia Exploracin (6)K Tiempo Estacin de controlL Nivel Luz piloto (10) Bajo (6) (13) (14)M Humedad Medio o

intermedio (6) (13)N Libre (1) Libre Libre LibreO Libre (1) OrificioP Presin o vaco Punto de prueba

Q Cantidad Integracin (3)R Radiactividad RegistroS Velocidad o

frecuenciaSeguridad (7) Interruptor

T Temperatura Transmisin otransmisor

U Multivariable (5) Multifuncin (11) Multifuncin (11) Mutifuncin (11)V Viscosidad VlvulaW Peso o fuerza VainaX Sin clasificar (2) Sin clasificar Sin clasificar Sin clasificarY Libre ( 1) Rel o computador

(12)Z Posicin Elemento final de

control sin clasificar

(1) Para cubrir las designaciones no normalizadas que pueden emplease repetidamente en un proyecto se han previsto

letras libres. Estas letras pueden tener un significado como primera letra y otro como letra sucesiva. Por ejemplo, la

letra N puede representar como primera letra el mdulo de elasticidad y como sucesiva un osciloscopio.

(2) La letra sin clasificar X, puede emplearse en las designaciones no indicadas que se utilicen slo una vez o un nmero

limitado de veces. Se recomienda que su significado figure en el exterior del crculo de identificacin del instrumento.

Ejemplo: XR-3 registrador de vibracin.

(3) Cualquier letra primera si se utiliza con las letras de modificacin D (diferencial), F (relacin) o Q (integracin) o

cualquier combinacin de las mismas cambia su significado para representar una variable medida. Por ejemplo, losinstrumentos TDI y TI miden dos variables distintas, la temperatura diferencial y la temperatura respectivamente.


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(4) La letra A para anlisis, abarca todos los indicados que no estn cubiertos por una letra libre. Es conveniente definir

el tipo de anlisis al lado del smbolo en el diagrama de proceso.

(5) El empleo de la letra U como multivariable en el lugar de una combinacin de primeras letras, es opcional.

(6) El empleo de los trminos de modificaciones alto, medio, bajo, medio o intermedio y exploracin es preferible pero

opcional.(7) El trmino seguridad, debe aplicarse slo a elementos primarios y a elementos finales de control que protejan contra

condiciones de emergencia (peligrosas para el equipo o el personal). Por este motivo una vlvula autorreguladora de

presin que regula la presin de salida de un sistema, mediante el alivio a escape de fluido al exterior, debe ser PCV,

pero si esta misma vlvula se emplea contra condiciones de emergencia, se designa PSV. La

designacin PSV se aplica a todas las vlvulas proyectadas para proteger contra condiciones de emergencia de

presin sin tener en cuenta

si las caractersticas de la vlvula y la forma de trabajo la colocan en la categora de vlvulas de seguridad, vlvula de

alivio, o vlvula de seguridad de alivio.

(8) La letra de funcin pasiva vidrio, se aplica a los instrumentos que proporcionan una visin directa no calibrada del

proceso.(9) La letra indicacin se refiere a la lectura de una medida real de proceso. No se aplica a la escala de ajuste manual de la

variable si no hay indicacin de sta.

(10) Una luz piloto que es parte de un lazo de control debe designarse por una primera letra seguida de la letra sucesiva L.

Por ejemplo, una luz piloto que indica un perodo de tiempo terminado se designar KL. Sin embargo, si se

desea identificar una luz piloto fuera del lazo de control, la luz piloto puede designarse en la

misma forma o bien alternativamente por una letra nica L. Por ejemplo, una luz piloto de

marcha de un motor elctrico puede identificarse EL, suponiendo que la variable medida adecuada es

la tensin, o bien XL , suponiendo que la luz es excitada por los contactos elctricos auxiliares del arrancador

del motor, o bien simplemente L. La actuacin de la luz piloto puede ser acompaada por una seal audible.

(11) El empleo de la letra U como multifuncin en lugar de una combinacin en lugar de una combinacin de otras letras,

es opcional.

(12) Se supone que las funciones asociadas con el uso de la letra sucesiva Y se definirn en el exterior del smbolo del

instrumento cuando sea conveniente hacerlo as.

(13) Los trminos alto, bajo, medio o intermedio deben corresponder a valores de la variable medida, no a los de la seal a

menos que se indique de otro modo. Por ejemplo, una alarma de nivel alto derivada de una seal de un transmisor de

nivel de accin inversa debe designarse LAH incluso aunque la alarma sea actuada cuando la seal cae a un

valor bajo.

(14) Los trminos a lto y bajo, cuando se aplican a vlvulas, o a otros dispositivos de cierre apertura, se definencomo sigue:

Alto: indica que la vlvula est, o se aproxima a la posicin de apertura completa.

Bajo: denota que se acerca o est en la posicin completamente cerrada.

Se sugieren las siguientes abreviaturas para representar el tipo de alimentacin (o bien de purga de fluidos)

AS Alimentacin de aire

ES Alimentacin elctrica

GS Alimentacin de gas

HS Alimentacin hidrulica

NS Alimentacin de nitrgeno

SS Alimentacin de vapor

WS Alimentacin de agua

El smbolo se aplica tambin a cualquier seal que emplee gas como medio de transmisin. Si emplea un gas

distino del aire debe identificarse con una nota al lado del smbolo o bien de otro modo. Los fenmenoselectromagnticos incluyan calor, ondas de radio, radiacin nuclear y luz.


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