Apoyados en la Tabla 1. Código de identificación de instrumentos ISA-S5.1-84 (R-1992) del apartado de Normas ISA Y SAMA de este mismo blog, podemos determinar qué función se encuentra realizando cada instrumento dentro de un P&ID (Diagrama de instrumentación y canalizaciones de una planta). Para comprender mejor lo antes mencionado, se presentan 2 ejemplos en donde se explica cada parte del proceso, así como el significado de cada instrumento.
Ejemplo 1: Estación Mezcladora de Tratamiento Industrial de Combustible.
Figura 1. Ilustración de un P&ID para una Estación Mezcladora de Combustible.
En la figura 2 se puede observar el lazo 5 de nuestra estación mezcladora, al igual que el inicio de nuestro proceso, el cual comienza por el paso del fluido a través de una Turbina (figura 3).
Figura 2. Lazo 5 de la Estación Mezcladora.
Figura 3. Elemento de Turbina.
A la turbina se encuentra conectado el instrumento FT (figura 4), que con la ayuda de la Tabla 1 podemos decir que es un Transmisor de Caudal, ya que:
F (1ra. posición) = Caudal/flujo.
T (2da. posición)= Transmisor.
Figura 4. Instrumento FT conectado a Elemento de Turbina.
Posteriormente, podemos visualizar en la figura 5 que la señal obtenida y transmitida por el Transmisor de Flujo (FT) es a través de una señal eléctrica que llega al
Indicador de flujo (FI, figura 6):
F (1ra. posición) = Caudal/flujo.
I (2da. posición)= Indicador.
y al Registro de caudal (FR figura 7):
F (1ra. posición) = Caudal/flujo.
R (2da. posición)= Registro.
Figura 5. Instrumentos FI y FR conectados eléctricamente a instrumento FT.
Figura 6. Instrumento FI.
Figura 7. Instrumento FR.
El proceso sigue su curso hasta llegar a una Válvula de Presión (PV) de 2 vías operada neumáticamente (figura 9). A dicha válvula se encuentra conectada, por medio de una señal neumática
un Control de Presión (PC, figura 10):
P (1ra. posición) = Presión.
C (2da. posición)= Control.
un Indicador de Presión (PI, figura 11) :
P (1ra. posición) = Presión.
I (2da. posición) = Indicador.
un Registro de Presión (PR, figura 12):
P (1ra. posición) = Presión.
R (2da. posición)= Registro.
y un Transmisor de Presión (PT, figura 13):
P (1ra. posición) = Presión.
T (2da. posición)= Transmisor.
siendo estos 3 primeros accesibles al ingeniero para su operación.
Figura 8. Lazo 8 de la Estación Mezcladora.
Figura 9. Válvula de 2 vías operada neumáticamente.
Figura 10. Instrumento PC.
Figura 11. Instrumento PI.
Figura 12. Instrumento PR.
Figura 13. Instrumento PT.
Siguiendo la línea de proceso (figura 14) llegamos a una Válvula de Control Manual (figura 15) perteneciente al lazo anterior (lazo 8). Esta válvula permite que el flujo del caudal siga su curso y se vierta dentro del tanque de la Estación Mezcladora.
Figura 14. Conexiones del tanque de la Estación Mezcladora.
Figura 15. Válvula de control manual.
En la figura 16 se logra ver una Alarma de Nivel Bajo (LAL) que es la encargada de dar aviso cuando la cantidad de fluido es escaso dentro del tanque.
Figura 16. Instrumento LAL.
Podemos observar un Indicador de Presión (PI, figura 17) :
P (1ra. posición) = Presión.
I (2da. posición) = Indicador.
que se encuentra al alcance del operador, el cual puede realizar precisamente la lectura.
Figura 17. Instrumento PI.
Un instrumento más, en contacto directo con el tanque es el que se observa en la figura 18. Este instrumento es una Válvula de Alivio de Presión o de Seguridad por sus siglas:
P (1ra. posición) = Presión.
S(2da. posición) = Seguridad.
V (3ra. posición) = Válvula.
Como su nombre lo indica, estas válvulas son empleadas para aliviar la presión cuando un fluido supera un límite preestablecido.
Figura 18. Válvula de alivio de presión o de seguridad.
Podemos apreciar un Transmisor de Temperatura en la figura 19, el cual manda una señal eléctrica al Control de Temperatura (figura 20).
Figura 19. Instrumento TT.
Figura 20. Instrumento TC conectado eléctricamente a TT.
Posteriormente el TC del lazo 6, manda una señal eléctrica al Control de Caudal (FC) del lazo 25 (figura 22). Este Control de Flujo se encuentra conectado por medio de una señal eléctrica a los siguientes instrumentos: Válvula de Caudal (FV, figura 26), Registro de Caudal (FR, figura 23), Transmisor de Caudal (FT, figura 24).
Figura 21. Lazo 6 y 25 de la Estación Mezcladora conectados eléctricamente.
Figura 22. Instrumento FC.
Figura 23. Instrumento FR conectado eléctricamente a FC.
Figura 24. Instrumento FT conectado eléctricamente a FR y FC.
El Transmisor de Caudal se encuentra conectado a un Tubo Venturi como se aprecia en la figura 25. Este Tubo se encuentra también en contacto con FV (que permite el flujo controlado del gas) del mismo lazo 25 (figura 27). La función de este instrumento (Tubo Venturi) es medir la velocidad de un fluido en el interior del conducto, dicha velocidad es generada por el cambio de presión existente entre la entrada y salida del Tubo.
Figura 25. Instrumento FT conectado a un Tubo Venturi.
Figura 26. Instrumento FV conectado eléctricamente a FC.
Tenemos también una Válvula Manual (HV), que permite el flujo de salida del Gas (figura 27). HV se encuentra conectada con FV en el lazo 25.
Figura 27. Válvula manual (instrumento HV), conectada a la válvula FV y esta última a su vez conectada al Tubo Venturi.
Por último, podemos ver que el proceso termina después de que el fluido salga del tanque y pase por una Válvula de Control Manual del lazo 22.
Figura 28. Salida del fluido a través de la Válvula manual. Fin del proceso.
Ejemplo 2:Tanque de Alimentación Continuo Y Tanque de Reciclaje
Figura 29. Tanque de Alimentación y Reciclaje Continuo
Este proceso se inicia por el tanque de reciclaje (Recycle Tank, figura 30).
Figura 30. Tanque de Reciclaje.
El cual contiene una entrada con una Válvula de Flujo (FV) que se cierra en caso de fallo (FC), esta va a ser regulada por el Transmisor de Caudal (FT), dependiendo del nivel del tanque, para eso necesitamos un Transmisor de Nivel (LT).
El instrumento LT mandará una señal eléctrica al Controlador de Nivel (LC), dicho controlador se encuentra en el panel, es decir, que se encuentra a la mano del operador; a su vez LC mandará otra señal eléctrica al Controlador de Flujo (FC, figura 30). Este Controlador de Flujo se encargará de mandar una señal eléctrica a la Válvula de Caudal o Flujo (FV), para esta a su vez ser activada neumáticamente y así regular el flujo del tanque, (ya que esto puede variar y se necesita un flujo estable) para no tener derrames en nuestro tanque reciclador.
Figura 31. Bomba conectada a Válvula de Flujo hacia Reactor 1.
En la figura 31 tenemos una salida que cuenta con una bomba, esta se encuentra conectada a una Válvula de Flujo (FV), la cual se cierra en caso de fallo. Esta válvula va a controlar/regular el flujo de salida hacia el Reactor 1.
En esta parte del proceso se cuenta con un Transmisor de Flujo (FT), el cual va a captar el flujo que esté pasando para poder regularlo mediante la válvula. Este Transmisor de Flujo mandará una señal eléctrica al Controlador de Flujo (FC), que se encuentra en el panel, y este a su vez manda una señal eléctrica a la Válvula de Flujo, para que se active una señal neumática en el relevador y se cierre la válvula.
Figura 32. Continuación del diagrama del Reactor 1.
Esta sección del diagrama (figura 32) es la continuación del anterior (figura 31). El Tanque de Alimentación (Feed Tank, figura 33) va a mandar flujo al Reactor 1 al igual que el Tanque de Reciclaje (Recycle Tank). Podemos denotar un Transmisor de Flujo (FT, figura 33) el cual va a indicar la cantidad de flujo que sale del Tanque de Alimentación que va a pasar primero por la bomba y en lo posterior a la válvula que es el punto que se está analizando.
Figura 33. Tanque de Alimentación conectada al Reactor 1.
El Transmisor de Flujo (FT) va a mandar una señal eléctrica al Controlador de Flujo (FC), así como al Controlador de Relación de Flujo (FFC) como se aprecia en la figura 33. Dichos instrumentos se encuentran en el panel, los cuales se encargan de equilibrar el flujo del diagrama (figura 31), así como del diagrama que estamos analizando. A continuación el Controlador de Flujo (FC), mandará una señal eléctrica a la Válvula de Flujo (FV) que será activada por medio de una señal neumática enviada por el relevador de la válvula y a la vez este flujo se direccionará al Reactor 1.
Figura 34. Diagrama de Válvula de Flujo hacia reactor 2.
En la figura 34, se tiene un Transmisor de Flujo (FT) que indica cuánta cantidad de flujo está pasando. Dependiendo de la cantidad se estará regulando la entrada al Reactor 2, que mandará una señal eléctrica al Controlador de Flujo (FC) que por lo regular se encuentra montado en panel, y la Válvula de Flujo (FV) se activará mediante una señal neumática accionando el relevador. FV se encuentra en campo al igual que FT.
Figura 35. Salida del tanque de alimentación.
En la figura 35, se observa una bomba conectada al Tanque de Alimentación (Feed Tank), dicha bomba está en proceso, ya que por ella sale el fluido del tanque. Posteriormente, en el proceso observamos un Transmisor de Presión (PT) que se encarga de enviar una señal eléctrica a un Control de Presión (PC) que se encuentra en el panel, dicha señal la envía en caso de indicar una presión mayor a la que soporta la tubería y así liberar presión por la Válvula de Presión (PV). En caso de recibir la señal del Control de Presión (PC) se activará el relevador, enviando una señal neumática que abrirá PV, liberando presión y regresando el fluido al tanque de alimentación; esto para evitar dañar las válvulas que se encuentran más adelante, las cuales llevan el contenido a los Reactores 1 y 2.
Puedes acceder al siguiente apartado para obtener información más detallada del tema:
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