03 - bases de diseño

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Bases de diseño para proyectos ingeneriles

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  • Juan Carlos Gacita

    P R O Y E C T O S

    BASES DE DISEO

  • 2.1.- Bases de diseo de proceso

    Debe contener al menos la siguiente informacin:

    Definicin de los diferentes casos de diseo si la Unidad puede operar en distintas condiciones (distintas cargas, productos, condiciones de

    operacin, etc.)

    Cargas a la Unidad: caudal nominal y de diseo, composicin, especificaciones, propiedades tpicas, contaminantes.

    Productos de la Unidad: caudal, composicin, propiedades requeridas o especificaciones y propiedades tpicas, bien diferenciadas.

    Condiciones en Lmite de Batera (L.B.): presin y temperatura de cargas y productos en los lmites fsicos de la Unidad. Las cargas vienen

    definidas por la procedencia de las mismas (almacenamiento, otras

    unidades, etc.). Para los productos se definen las necesarias para el

    destino final que se quiera dar a los productos (normalmente

    Almacenamiento) .

  • 2.2.- Criterios de diseo de proceso

    Incluye la informacin tcnica no contenida en los puntos anteriores

    necesaria para realizar el Libro de Ingeniera Bsica como:

    - Factor de Operacin de la Unidad: horas/ao (normalmente 8000).

    - Turndown o carga mnima: tpico 50-60% del valor de diseo.

    - Criterios de sobredimensionamiento de la Unidad y/o de algn equipo en

    particular.

    - Conversin deseada para reacciones qumicas, o grado de recuperacin

    de componentes clave en separaciones fsicas.

    - Capacidad de Almacenamiento deseada.

    - Otros condicionantes o limitaciones a ser consideradas durante el diseo

    (por ejemplo uso predominante de agua o aire en enfriadores).

  • 2.3.- Datos bsicos de diseo de ingeniera

    Contiene datos tcnicos necesarios para el clculo de equipos que se

    incorporar a las Especificaciones de Ingeniera Bsica:

    2.3.1 General

    Identificacin de la Planta (Empresa, Planta / Seccin, Ubicacin, nmero

    de Unidad) y Normas generales de diseo y cdigos aplicables (Ejemplo

    ASME, ASTM, TEMA, API, UNE, ...) .

    2.3.2 Datos geogrficos y climticos

    - Elevacin de la Unidad sobre el nivel del mar (P.atm), temperatura

    ambiente (Invierno-Verano), pluviometra, rosa de vientos, zona ssmica.

    2.3.3 Sistema de Unidades a utilizar: SI, Ingls, etc., Unidades

    especficas para cada propiedad.

  • 2.3.- Datos bsicos de diseo de ingeniera (cont.) 2.3.4 Datos de Servicios Auxiliares

    - Vapor de Agua: Niveles de P, T en calderas de generacin y en Planta de Proceso (Normal,

    mnimo, mximo y diseo)

    - Condensado: P, T (normal, diseo)

    - Electricidad: Niveles de voltaje, fase y frecuencia.

    - Agua refrigeracin: P y T (suministro, devolucin y diseo),

    - Caractersticas agua bruta: Fuente de suministro, P y T suministro, anlisis.

    - Caractersticas agua desmineralizada / Agua de calderas: Niveles de P y T

    (normal, mnimo y diseo) y analtica. de Procesos.

    - Fuel-gas: anlisis composicin, P y T suministro, P diseo, poder calorfico (inf. / sup. ),Punto

    de roco de los humos.

    - Fuel Oil: caractersticas (densidad, viscosidad a dos T, BWS, cenizas, aslfaltenos, S, Na, V), P

    y T suministro, poder calorfico (inf. /sup. ), Punto de roco de los humos.

    - Aire planta e instrumentos: P (suministro, diseo), anlisis, punto de roco.

    - Nitrgeno u otro gas inerte: P y T (normal, mnimo y diseo).

    - Costo unitario de cada servicio y criterios de rentabilidad para estudios de optimizacin

    energtica y eleccin de distintas alternativas de proceso.

  • 2.3.- Datos bsicos de diseo de ingeniera (cont.)

    2.3.5 Criterios de diseo de equipo e instrumentacin

    Los criterios de diseo forman la base del diseo de todos los

    componentes y sistemas de un proyecto. Muchos de ellos son producto de

    la experiencia y de mejores prcticas de la industria. Algunos ejemplos :

    Equipos: Preferencia de tipo de platos para columnas; Tipo de bombas preferidas; Numeracin de lneas, equipos e instrumentos; Longitud

    preferida de intercambiadores, factores de ensuciamiento.

    Instrumentacin y Control: Donde poner medidores (Q, T, P); Tipo de instrumentacin y sistema de control; Uso de vlvulas de seguridad.

    Descarga a antorcha.

    Tuberas: Dimetros permitidos.

    Materiales: Preferencias

    Medio ambiente: Requerimiento de emisiones gaseosas, lquidos y slidos.

  • 2.4.- Resumen bases de diseo

    Informacin General

    Capacidad de la Planta

    Instalaciones existentes

    Caracterizacin de la alimentacin

    Especificaciones y rendimiento de los productos

    Requerimiento del proceso

    Disponibilidad de servicios Industriales

    Factor de Servicio

    Requerimiento de almacenamiento

    Manejo de efluentes

    Regulaciones medio ambientales y de seguridad

    Informacin sobre el sitio

  • 2.5.- Bases de diseo a aplicar (Ejemplo)

    Materias primas y productos almacenados como lquido a presin atmosfrica.

    Slidos en tolvas, Silos. Apilamiento de slidos dependiendo del nivel de consumo.

    Temperatura Ambiente : 35 C

    Agua de enfriamiento: Entrada intercambiadores:32C, Salida: 50 C MAX

    Vapor de calentamiento: Vapor saturado Presin Max. 200 Psig. No sobrecalentado.

    Enfriamiento:

    Temperaturas entre 5C Y 18C Agua Helada

    Temperaturas menores a 5C NH3, Freon, Etileno, Propileno u otro Refregerante

    Disponibilidad de cidos y Bases en el mercado:

    Utilizar NaOH AL 50% wt

    Utilizar HCl AL 32% wt

    Utilizar cido Sulfrico AL 98% wt

    Si se requiere use agua para la dilucin de cidos y/o bases.

    Considerar equipos en paralelo cuando se tenga Adsorcin y uso de catalizadores para regeneracin. Considerar equipos y secuencias para regeneracin.

    Utilizar Fuel ol como Combustible.

  • 2.6.- Resumen criterios generales de diseo

    Hay criterios generales y especficos para cada equipo como los

    siguientes:

    Para el sobredimensionamiento de equipos.

    Facilidades para expansiones futuras.

    Prioridades para seleccionar enfriamiento de corrientes calientes (aire, agua salada, agua dulce).

    Para redundancia de equipos: Bombas compresores, Hornos.

    Flexibilidad operativa ante cambios en caractersticas y flujo.

    Polticas para Integracin trmica.

    Dimensionamiento de caeras, Espaciamiento de Equipos.

    Econmicos para la seleccin de Equipos, Optimizacin de Procesos.