INTERPRETACION DE PLANO, Resúmenes de Elasticidad y Resistencia de materiales

¡Descarga INTERPRETACION DE PLANO y más Resúmenes en PDF de Elasticidad y Resistencia de materiales solo en Docsity!

IACC

INTERPRETACIÓN DE PLANOS

SEMANA 2

Normalización de planos

IACC

APRENDIZAJE ESPERADO

Distinguir los elementos que constituyen

los diagramas según la distinta normativa

vigente.

IACC

INTRODUCCIÓN

Una de las características más importantesdel

dibujo técnico es la capacidad de explicar

dentro de sus diagramas una gran cantidad de

información que es de utilidad para la

empresa o el área donde se requiera aplicar.

Equipos, tuberías, instrumentos, todo bajo

simbologías y figuras que facilitan al

profesional su ubicación y definición de cómo

organizar el trabajo, basándose siempre en

estándares tanto internacionales como

nacionales.

Bajo esta premisa, este ciclo se refiere

específicamente a entender los principales

elementos que constituyen los diagramas de

proceso e instrumentación (P&ID),

determinados por la Sociedad de

Instrumentistas de América (International

Society of Automation, ISA).

Asimismo, conocer los parámetros que fijan

las normativas globales por medio de la

Organización Internacional de Normalización

(International Organization for

Standardization, ISO) y las normas europeas

emanadas del Instituto Alemán de

Normalización (Deutsches Institut für

Normung, DIN), planteando formatos y

perspectivas en el desarrollo de planos.

Además, se comprenderá cómo la normativa

chilena por medio del Instituto Nacional de

Normalización (INN) facilita la ubicación de las

figuras en los planos y sus disposiciones en

cortes y vistas según requerimientos.

“El dibujo es la honestidad del arte. No hay posibilidad de hacer trampas. Es bueno o malo”.

Salvador Dalí (1904-1989)

IACC

1. NORMA ISA

1.1. CREACIÓN Y EVOLUCIÓN

ISA es un organismo que nació oficialmente el 28 de abril de 1945 bajo el nombre de Instrument

Society of America, en la ciudad de Pittsburgh, Pennsylvania, en Estados Unidos. Su creador fue

Richard Rimbach, que se desempeñaba en la Editorial de Instrumentos y que recogió la inquietud

de las otras 18 sociedades de instrumentos para formar un solo colectivo de carácter nacional.

Es una organización educativa, sin fines de lucro, que es considerada como un valioso e importante

recurso para los profesionales del área de la ingeniería y por todos aquellos técnicos que se

desempeñan fundamentalmente en procesos industriales.

En el año 2000 la sociedad decidió cambiar legalmente su nombre a ISA, etapa en la cual ya contaba

con más de 39.000 miembros de más de 110 países, transformándose en la principal sociedad global

para los expertos y profesionales en instrumentación, sistemas y automatización.

1.2. OBJETIVO

1.2.1. DIAGRAMAS P&ID

Un plano o diagrama de procesos e instrumentación (P&ID, sigla de Piping and Instrumentation

Diagram/Drawing) se encuentra determinado por la simbología determinada por ISA y es utilizado

en muchos países, incluido Chile. Corresponde a un dibujo que representa el flujo del proceso en las

tuberías, el equipo instalado y su instrumental.

Esto significa que cuando se dibuja un plano de instrumentación, a cada equipo se le asigna un

símbolo o ícono, que consiste en un círculo que en su interior cuenta con un código alfanumérico

denominado tag number o número de etiqueta , el cual debe tener ciertas características en el

diagrama. En este se procura que todas las tuberías o redes posean ciertas formas, espesor o

intensidad en su línea de diseño, todo esto acompañado por otras simbologías que representan

válvulas, motores, actuadores, etc.

Los símbolos y diagramas utilizados en el plano indican:

IACC

temperatura deseada r(t) y la salida y(t) será la temperatura real del sistema controlado. En el

esquema antes del sistema PID se encuentra la señal e(t), que corresponde a un error, esto explica

la diferencia que existe entre el estado a conseguir y el estado real del sistema analizado por el

sensor o señal h(t).

Fuente: https://goo.gl/GNwmvD

• Controlador proporcional: Como su nombre lo indica, cumple con la acción de control

proporcional a la señal de error e(t). Internamente, esta acción proporcional multiplica la señal

de error por una constante de equilibrio Kp, esto puede derivar en los efectos de: aumentar la

velocidad de respuesta del sistema, disminuir el error en el sistema de manera permanente o

aumentar la inestabilidad del sistema.

• Controlador integral: Este elemento calcula la señal integral de la señal de error e(t). La integral

observa la acumulación de la señal de error. Pequeños errores se van sumando para hacer que

la acción integral sea cada vez mayor. Con esto se logra reducir el error del sistema en régimen

permanente. Una desventaja al utilizar la acción integral consiste en que esta agrega una cierta

inercia al sistema y lo vuelve más inestable.

• Controlador derivativo: El nombre de esta acción de control es proporcional a la derivada de la

señal de error e(t). Esta derivada del error es otra manera de denominar a la velocidad de error.

Esto provoca un sobrepulso y oscilaciones en torno a la referencia. Si se logra que el controlador

reconozca la velocidad a la que el sistema se acerca a la referencia, se podrá frenar con

anticipación, en la medida que se acerque a la referencia deseada, y así evitar que la sobrepase.

IACC

1.2.2.2. LETRAS DE IDENTIFICACIÓN

Para una mejor comprensión de lo descrito en el plano, ISA entrega una lista de símbolos,

términos y diagramas que permiten ser reconocidos en todas las industrias. Por ejemplo:

Fuente: https://goo.gl/GJNMVt

La primera letra representa la variable del proceso, la que puede ser:

• Flujo : F
• Nivel : L
• Presión : P
• Temperatura : T
• Peso : W
• Tiempo : K
• Humedad : M
• Concentración : A

Las letras que siguen indican el tipo de medición a efectuar o ejecutar y las siguientes letras

indican las funciones del instrumento. Si se observa el ejemplo anterior, la última letra representa

la función principal (C) y la penúltima letra la función auxiliar (R). Eventualmente podría existir una

segunda letra que modificaría la variable del proceso principal.

IACC

1.2.2.3. SIMBOLOGÍA DE SEÑALIZACIÓN

Para los procesos de instrumentación y control es necesario utilizar una simbología adecuada y

específica, esto con la finalidad de entregar información de manera clara y fácil. Dentro de la normas

ISA, la ANSI/ISA-5.1-1984 (R1992) e ISA-5.3-1983 son generalmente las más utilizadas, por ser las

que ayudan a presentar símbolos para identificar la instrumentación y los sistemas de control, así

como su ubicación o posición dentro del plano.

Fuente: https://goo.gl/MZmu0u

De acuerdo a la tabla anterior se puede determinar la ubicación de los instrumentos, ya sea dentro

de un tablero o en algún lugar dentro de una planta, pero siempre al alcance de las personas

encargadas de su manipulación o mantención. Por otro lado existen figuras que permiten identificar

la ubicación en la parte posterior o de difícil acceso para el operador, por lo mismo se marcan con

líneas segmentadas.

IACC

Fuente: https://goo.gl/v9ICo

Si se tomara nuevamente el ejemplo del controlador registrador de flujo, FRC 102 A, modificando la

ubicación A por un número 5, se representaría como:

Esto se entiende como: controlador registrador de

flujo, montado en el panel de control n° 5.

Otro punto importante a considerar son las líneas de conexión de los instrumentos, las cuales

representan las tuberías o cañerías de caudal por las cuales se desplaza el elemento dentro de la

planta.

FRC

IACC

1) Vapor (o steam ): Corresponde a la entrada del flujo en el circuito, en este caso “vapor”.

2) TV 301: Es la temperatura (T) y viscosidad (V) dentro del punto o nudo 301 del circuito. Es una

especie de válvula que controla dos aspectos y facilita el desplazamiento de los elementos, que

no solo contienen vapor, sino también líquidos o fluidos.

3) TY 301 – I/P: Este elemento corresponde a un relé o relevador electromagnético

1 que realiza las

funciones de ser un interruptor controlado por un circuito.

4) TIC 301: Este elemento corresponde a un controlador indicador de temperatura ( temperature

indicator controller por su denominación en inglés), ubicado en el punto o nudo 301, el cual tiene

por finalidad controlar e informar de la temperatura del flujo dentro del proceso al recibir

descarga desde un controlador anterior y hacer las funciones de un termostato.

5) TT 301: Corresponde a un transmisor (T) de temperatura (T), el cual funciona como un control

para mantener constante alguna magnitud como presión, caudal, pH y, en este caso,

temperatura.

6) X: Simbología utilizada para referirse a un sistema denominado tubo capilar , el cual es una

especie de tubo plástico transparente y que tiene como función descargar el fluido viscoso que

se desplaza por el circuito.

7) Producto: Este es el resultado para que un circuito o red de tubería cumpla una función

específica como alimentador o generador de presión de trabajo, para mover maquinarias, activar

procesos o alimentar circuitos de trabajo.

8) Salida de vapor (o steam out ): Funciona como un elemento que ayuda a disminuir los niveles de

presión que podrían afectar el circuito y además viene aunada con una especie de cilindro o

tambor llamado columna de destilación , desde la cual se obtienen residuos que se eliminan

para no afectar al circuito.

(^1) Un relevador electromagnético es un dispositivo electrónico que, intercalado en un circuito, produce

determinadas acciones en el mismo o en otro conectado con él; mediante la apertura o cierre de sus

contactos, el relé puede influir en el funcionamiento de otro. Ver más en:

https://www.ecured.cu/Rel%C3%A9_electromagn%C3%A9tico

IACC

2. NORMA ISO 216

2.1. CREACIÓN Y EVOLUCIÓN

Se entiende por formato al soporte o estructura de acuerdo a una norma, es decir, ordenado por

parámetros o cánones para la representación de un plano o dibujo sobre él.

De acuerdo a lo que ya se ha revisado, la representación de cualquier plano o estructura requiere

de formatos de papel, los cuales siguen estructuras definidas y dirigidas. En el año 1922 el ingeniero

berlinés Dr. Walter Porstmann, del Instituto Alemán de Normalización, desarrolló un primer

estándar sobre este tema, la DIN 476, que retoma ideas y conceptos olvidados desde los tiempos de

la Revolución Francesa.

Más tarde, esta norma alemana sirvió como base para la incorporación de la internacionalmente

reconocida norma ISO 216, que se ha adoptado prácticamente en todos los países, a excepción de

Estados Unidos y Canadá, que utilizan métodos propios de normalización.

La Organización Internacional de Normalización comenzó a especificar los tamaños del papel a

utilizar en el diseño de dibujos y planos, destacándose dentro de estos el tamaño A4 (210 x 297

mm), más conocido como oficio.

La idea central de tener formatos definidos era la de aprovechar de mejor manera el papel y tener

la menor pérdida posible.

https://n9.cl/z4agk

Para lograr un mayor entendimiento de diagramas y

simbologías P&ID, revisar el siguiente link:

IACC

Formato

A Serie

(mm)

B Serie

(mm)

C Serie

(mm)

A Serie

(pulgadas)

B Serie

(pulgadas)

C Serie

(pulgadas)

0 841 x 1189 1000 x 1414 917 x 1297 33,11 x 46,81 39,37 x 55,67 36,10 x 51,

1 594 x 841 707 x 1000 648 x917 23,39 x 33,11 27,83 x 39,37 25,51 x 36,

2 420 x 594 500 x 707 458 x 648 16,54 x 23,39 19,69 x 27,83 18,03 x 25,

3 297 x 420 353 x 500 324 x 458 11,69 x 16,54 13,90 x 19,69 12,76 x 18,

4 210 x 297 250 x 353 229 x 324 8,27 x 11,69 9,84 x 13,90 9,02 x 12,

5 148 x 210 176 x 250 162 x 229 5,83 x 8,27 6,93 x 9,84 6,38 x 9,

6 105 x 148 125 x 176 114 x 162 4,13 x 5,83 4,92 x 6,93 4,49 x 6,

7 74 x 105 88 x 125 81 x 114 2,91 x 4,13 3,46 x 4,92 3,19 x 4,

8 52 x 74 62 x 88 57 x 81 2,05 x 2,91 2,44 x 3,46 2,24 x 3,

9 37 x 52 44 x 62 40 x 57 1,46 x 2,05 1,73 x 2,44 1,57 x 2,

10 26 x 37 31 x 44 28 x 40 1,02 x 1,46 1,22 x 1,73 1,10 x 1,

IACC

Tamaños de papel de la serie A

Fuente: https://goo.gl/pXI62w

IACC

Tamaños de papel de la serie C

Fuente: https://goo.gl/pXI62w

IACC

3. NORMA DIN 476

A. FORMATOS DE PAPEL

La norma DIN 476 se refiere específicamente a los formatos de papel, siendo considerada por la

mayoría de los organismos nacionales de normalización en Europa. De ella se tomaron las bases

para luego conformar la norma ISO 216.

El formato referencial en la serie A es el A0, con un área de 1 m

2

. Esta relación corresponde a una

aproximación de 1: 1,

2 , la cual si se expresara matemáticamente sería: 1 es a la raíz cuadrada

de 2 (1: (^) √ 2 , con (^) √ 2 = 1,4242) y en donde las medidas expresadas en milímetros se han (^) redondeado.

Otra forma de entender la proporcionalidad de los formatos es según la siguiente fórmula: se parte

de los lados a y b , el formato superior tendrá como medida 2 a por b , donde la proporción estará

dada por:

Fuente: https://n9.cl/z4agk

𝑒𝑠𝑡𝑜 𝑒𝑠: 𝑏^2 = 2 𝑎^2 →

2 =^2 →^ (

) =^2 →^

= √2. 𝐹i𝑛𝑎𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒, 𝑏 = √2 * 𝑎

2 N. del A.: se dice uno es a uno coma cuatro, uno, cuatro, dos.