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1. INTRODUCCION En la disposición del equipo (ins- talaciones, máquinas, etc.) y área de trabajo, la distribución es un problema que no es posible evitar. El mero hecho de colocar equipo en el interior de un área ya repre- senta un problema de ordenación. El trabajo de ubicación en planta implica la ordenación física de los elementos industriales; esta ordena- ción ya practicada o en proyecto, incluye espacios necesarios, míni- mos para el mantenimiento del equi- po y la maquinaria, almacenamiento, servicios y otras actividades. El trabajo de proyectar una distri- bución en planta cubre un amplio campo. Puede comprender, sola- mente, un lugar de trabajo indi- vidual o la ordenación completa de muchas áreas de propiedad indus- trial; pero en todos los casos se debe planear para lograr una distri- bución eficiente, que será plasma- da en el plano de localización general del equipo. Durante estos años, las diversas ideas que los hombres de producción y otros dirigentes tenían a este respec- to se han clarificado; han tomado cuerpo una serie de factores impor- tantes. Se puede decir que a medida que las condiciones han cambiado, el concepto de distribución ha evo- lucionado constantemente y todo esto ha venido a dar una serie de principios básicos, los cuales al ser bien aplicados dan origen a una buena distribución en planta. Así pues, el plano de localización del equipo está relacionado con el arreglo espacial y tiene una influencia vital en la eficiencia y utilidad de las plantas químicas. Las buenas prácticas de distribu- ción consiguen un balance econó- mico de los requerimientos de seguridad, construcción, manteni- miento, operación, futuras expan- siones y las variables de proceso como flujo por gravedad o altura positiva de succión de bombas. El objetivo de este artículo es intentar ser una guía para conse- guir una buena distribución del equipo en planta. 2. PLANO DE LOCALIZACION GENERAL DE EQUIPO El plano de localización general del IMPLANTACION DE EQUIPOS EN PLANTAS PETROQUIMICAS RECOMENDACIONES PARA EL DISEÑO DEL “PLOT-PLAN” INGENIERIA QUIMICA - MAYO 1998 La distribución del equipo y la maquinaria en el área de trabajo es un problema ineludible en el diseño de plantas industriales. Esta ordenación física de los elementos industriales incluye espacios mínimos entre equipos, maquinaria, almacenamiento y otras actividades o servicios. La localización del equipo tiene una influencia vital en la eficiencia de las plantas químicas. En el presente artículo se resumen prácticas de diseño habituales en la industria petroquímica. ALEJANDRO ANAYA DURAND Instituto Mexicano del Petróleo 113

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1. INTRODUCCION

En la disposición del equipo (ins-talaciones, máquinas, etc.) y áreade trabajo, la distribución es unproblema que no es posible evitar.El mero hecho de colocar equipoen el interior de un área ya repre-senta un problema de ordenación.

El trabajo de ubicación en plantaimplica la ordenación física de loselementos industriales; esta ordena-ción ya practicada o en proyecto,incluye espacios necesarios, míni-mos para el mantenimiento del equi-po y la maquinaria, almacenamiento,servicios y otras actividades.

El trabajo de proyectar una distri-bución en planta cubre un ampliocampo. Puede comprender, sola-mente, un lugar de trabajo indi-vidual o la ordenación completa demuchas áreas de propiedad indus-trial; pero en todos los casos sedebe planear para lograr una distri-bución eficiente, que será plasma-da en el plano de localizacióngeneral del equipo.

Durante estos años, las diversas ideasque los hombres de producción yotros dirigentes tenían a este respec-to se han clarificado; han tomado

cuerpo una serie de factores impor-tantes. Se puede decir que a medidaque las condiciones han cambiado,el concepto de distribución ha evo-lucionado constantemente y todoesto ha venido a dar una serie deprincipios básicos, los cuales al serbien aplicados dan origen a unabuena distribución en planta.

Así pues, el plano de localizacióndel equipo está relacionado con elarreglo espacial y tiene unainfluencia vital en la eficiencia yutilidad de las plantas químicas.Las buenas prácticas de distribu-ción consiguen un balance econó-mico de los requerimientos deseguridad, construcción, manteni-miento, operación, futuras expan-siones y las variables de procesocomo flujo por gravedad o alturapositiva de succión de bombas.

El objetivo de este artículo esintentar ser una guía para conse-guir una buena distribución delequipo en planta.

2. PLANO DE LOCALIZACIONGENERAL DE EQUIPO

El plano de localización general del

IMPLANTACION DE EQUIPOSEN PLANTAS PETROQUIMICASRECOMENDACIONES PARA EL DISEÑO DEL “PLOT-PLAN”

INGENIERIA QUIMICA - MAYO 1998

La distribución del equipoy la maquinaria en el áreade trabajo es un problemaineludible en el diseño deplantas industriales. Estaordenación física de loselementos industrialesincluye espacios mínimosentre equipos, maquinaria,almacenamiento y otrasactividades o servicios.La localización del equipotiene una influencia vitalen la eficiencia de lasplantas químicas.En el presente artículo seresumen prácticas dediseño habituales en laindustria petroquímica.

ALEJANDRO ANAYA DURAND

Instituto Mexicano del Petróleo

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equipo es un documento crítico enel diseño y construcción de unaplanta de proceso; es un dibujo dela unidad en planta, en el cual seencuentran distribuidos y localiza-dos todos y cada uno de los equi-pos; además se presentan en él losedificios, estructuras principales,caminos y vías férreas; sistemas deacceso a la planta, estructuras adya-centes, áreas de almacenamiento yadministración, así como el rack detuberías y lo necesario para unaoperación eficiente de la planta.

El “plot-plan” es el dibujo inicialproducido para el arreglo de plan-tas de proceso. Todos los especia-listas de diseño emplean este planopara el desarrollo de los requeri-mientos necesarios y los dibujospara construcción, operación, man-tenimiento de la planta. La econo-mía en la realización de un proyec-to depende en gran parte de la dis-tribución y localización de losequipos; de su interdependencia ylibertad para combinarse.

3. CRITERIOS PARA DISEÑAR EL “PLOT-PLAN”

Deben tenerse en cuenta lossiguientes criterios:

- Escala y alcance de la operación- Limitaciones existentes de lugar- Consideraciones de seguridad- Supervisión de operación.- Suministro de servicios- Requerimientos de manejo demateriales.- Conveniencia en el mantenimiento.- Economía en la construcción.- Expansión futura o posibles adi-ciones.

El enfoque de este artículo es el deindicar cómo se realiza un planode localización general de equipo(plot-plan).

4. INFORMACION PARAINICIAR EL “PLOT-PLAN”

Se precisa la siguiente informa-ción:

- Localización del lugar geográficopara la planta.- Mapa topográfico.- Localización de caminos y carre-teras de acceso al lugar.- Datos climatológicos, vientosdominantes y reinantes.

- Condiciones del suelo.- Información básica del contrato.- Especificaciones y estándares detrabajo.- Requerimientos del cliente.- Diagramas de flujo de proceso.- Dimensiones preliminares delequipo.- Equipo y subestaciones eléctricas.- Localización de acometidas deservicios incluyendo corrienteeléctrica.- Dimensiones preliminares de edi-ficios.- Información de plantas similares.

De entre esta información necesa-ria para iniciar un ‘“plot-plan”, esfundamental el diagrama de flujodel proceso, y como informaciónbásica del proyecto, las “bases dediseño”, ya que en este documentose encuentran definidos todos losrequerimientos de la planta, asícomo la localización de las carac-terísticas climatológicas del lugar.

5. OTROS BENEFICIOS DE UNA BUENA DISTRIBUCION

Una buena distribución del equipo

puede lograr las siguientes benefi-cios:

- Reducción del riesgo para lasalud y aumento de la seguridad alos operadores.- Elevación de la moral y la satis-facción del operador.- Incremento de la capacidad útildel terreno.- Disminución de retrasos en laoperación del proceso.- Se facilita el mantenimiento delequipo, etc.

6. CONSIDERACIONESPARA LA LOCALIZACIONDEL EQUIPO

Conocidas las limitaciones dellugar, la reglamentación aplicabley los estándares, se estará en con-diciones de realizar el plano delocalización detallado. Para locual se deberán hacer las mismasconsideraciones que se hicieronpara el plano de localización preli-minar: la distribución del procesode la planta por flujo de materialescon la posición de los servicios yedificios adicionados posterior-mente.

Fig.1. Plano de localización general. Sección de almacenamiento deagua para tren de reactores de intercambio iónico

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Sin embargo, las restricciones dellugar pueden ayudar a la localiza-ción de la acometida de los servi-cios (caminos, vías de ferrocarril,suministro de energía eléctrica ydrenajes, agua potable y de pro-ceso).

6.1. RECIPIENTES

Los recipientes de proceso y siste-mas de servicio son usados paramantener volúmenes de líquidopor un período específico de tiem-pos y para la separación de líqui-dos inmiscibles con diferentes den-sidades. Estos recipientes puedenser de dos tipos: verticales y hori-zontales.

6.1.1. RECIPIENTES VERTICALES

Los recipientes verticales grandes,al igual que las torres, deberán serlocalizados de 2,5 a 3 diámetrosalejados entre sí, de centro a cen-tro. Los acumuladores verticalespequeños deberán ser espaciadosde 3 a 4 diámetros alejados entre sí(centro a centro). Los tanques desurge se deben alinear con torres.

6 1.2. RECIPIENTES HORIZONTALES

Los recipientes horizontales y tan-ques de surge se deben alinear conrespecto a los acumuladores mon-tados a nivel de piso, buscandosiempre que haya armonía con elflujo de proceso y que las líneas detuberías se acorten.

Los acumuladores se localizan jun-to y próximo al nivel de montajede los condensadores. El extremodel acumulador se localiza abajodel condensador y es necesariohacerlo mediante una estructura.Los acumuladores horizontales dereflujo deberán ser espaciadosalrededor de 2 diámetros alejadosentre sí.

Los recipientes con grandes volú-menes de líquido deberán ser ins-talados a una altura pequeña y pre-feriblemente a nivel de piso. Dehecho, todos los recipientes inclu-yendo torres e intercambiadoresdeben localizarse a nivel de terre-no si se considera que no hay fac-tores especiales de proceso querequieran la elevación del equipo,en cuyo caso se debe decidir la

mínima elevación permisible porencima del piso, para lo cual sedeben tener en cuenta las caracte-rísticas de operación y manteni-miento.

Las elevaciones mínimas son:

- Recipientes: 0,9 a 1,5 m desde elfondo al suelo.- Torres: 0,9 a 1,5 m de altura defaldón.- Intercambiadores: 0,7 a 1,3 mdesde el fondo al suelo.

6.1.3. TANQUES DE ALMACENAMIENTO

El almacenamiento intermedio enrecipientes se lleva a cabo frecuen-temente en áreas adyacentes a lasunidades de proceso con las bom-bas de transferencia localizadas alo largo de esta área (Fig. 1). Lostanques de almacenamiento final,normalmente, están alejados delárea de proceso.

6.1.4. SEPARADORES

La distancia mínima a las unidadesde proceso pueden ser de 100 piespara intentar localizar lejos de losedificios y caminos principalessujetos a tráfico pesado.

6.1.5. ESPESADORES

Los espesadores son tanques hori-zontales de gran diámetro que tie-nen agitadores rotatorios para lodo.Los lodos se alimentan por tuberíahacía el pozo de alimentación en elcentro del tanque, el licor limpio seremueve vía lavado periferial ytubería de salida, mientras loslodos o asentados se toman o sesacan desde el centro en el fondodel tanque, normalmente por mediode un transportador de tornillo.Debido a su gran diámetro, losespesadores son normalmente loca-lizados fuera de espacios cerradosy lejos de las áreas de proceso, demodo que no tomen u ocupen elvalioso espacio de proceso. Losespesadores tienen una estructuraen la parte alta del tanque para darsoporte y permitir acceso a losmecanismos accionadores y de ali-mentación del pozo, mientras elmantenimiento de los agitadores delodos se lleva a cabo in situ des-pués del vaciado del tanque.

La decantación continua a contra-corriente se lleva a cabo frecuente-

mente en los espesadores. En estecaso, las diferencias en elevaciónentre el primero y los subsecuentesespesadores se tienen de acuerdoal arreglo para permitir flujo porgravedad desde uno hacia elsiguiente. A cuenta de los costesde la obra civil deben usarsevariaciones naturales en el nivel depiso.

6.2. EVAPORADORES

La altura mínima de un evaporadorestá determinada por los requeri-mientos de NPSH de la bomba deproducto. No es buena prácticaponer la bomba en una fosa locali-zada directamente bajo el evapora-dor para obtener dicho requeri-miento, dado que en algunas oca-siones es necesario bajar la calan-dria.

Las piernas barométricas deberántener al menos 10 m desde la basedel recipiente hasta el nivel dentrode la fosa barométrica, normal-mente situada en el piso. Las sec-ciones horizontales deberán evitar-se en las piernas barométricas y laspiernas idealmente deberán serverticales.

También se provereán plataformaspara propósitos de limpieza decada boca manual, permitiendo 4m2 de plataforma libre por cadaabertura, además la plataformapuede ser necesaria para la limpie-za del haz de tubos y la reparaciónde éstos. Debe dejarse espaciopara el uso de limpiadores mecá-nicos de tubos y para la remocióny reemplazo de los tubos. Estopuede significar tener un tableroremovible arriba del evaporador.Debe proveerse de espaciamientonecesario para agregar tubería yválvulas adicionales, de modo quecada evaporador pueda ser sacadode operación sin interrumpir elproceso.

6.3. CRISTALIZADORES

Los requerimientos de distribuciónpara los cristalizadores son simila-res a aquellos, descritos para losevaporadores.

Deberá tomarse en cuenta el usode codos de radio largo y proveermuchas facilidades de limpieza.Tales tuberías deberán tener pen-dientes para facilidad de drenado.

INGENIERIA QUIMICA - MAYO 1998 115

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6.4. HORNOS Y EQUIPOS CON FUEGO

La primera consideración en ladistribución de equipo con fuegoes la seguridad, y deberá realizarseun estudio completo de los códigosy estándares locales. La reglageneral es que el equipo con fuegodeberá ser localizado por lo menos15 m alejado de equipo de procesopeligroso o de equipo que pudieraser una fuente de salpicado o fugade gases.

Los equipos de proceso (talescomo reactores, fraccionadoras ycolumnas de destilación) que seencuentren conectados a la salidade los hornos, se deberán localizartan cerca como sea posible, demanera que las líneas de transfe-rencia sean lo más cortas y senci-llas posible; además es convenien-te considerar una política de chi-meneas comunes, tomando encuenta, por seguridad, las distan-cias mínimas hacia otros equiposrecomendados. Otros factores queafectan a la localización son elmanejo de los efluentes líquidos,los efluentes gaseosos relaciona-dos con otras plantas y la aproxi-mación de servicios para equiposcon fuego.

La distancia desde el horno a losequipos de proceso más cercanoson: 6 a l0 m para hornos circula-res; de 12 a 18 m. para hornos tipocaja. Los rack de tuberías podránser localizados dentro de estas dis-tancias de seguridad. Se deberáproveer un espacio libre entre hor-no y horno; estos espacios deberánser dos veces su ancho (de centro acentro).

Deberán ser arreglados en unalinea común con base en las chi-meneas, siempre que sea posible, ylas chimeneas deberán ser localiza-das en el lado o en el extremo másalejado de la unidad.

6.5. ANTORCHAS

La localización requerida precisaque los vientos reinantes soplen endirección contraria a donde seencuentran localizadas las unida-des de proceso y sobre terrenoalto, si se está en terreno acciden-tado. La distancia mínima entre elquemador y las unidades de proce-so es de 60 m.

6.6. TORRES

Para la localización de torres deproceso en planta, es necesarioconsiderar tres tipos de líneas:

- Líneas principales de proceso.Tales líneas serán más cortas si lastorres son arregladas en la secuen-cia de flujo de proceso, y tan cer-canas unas a otras, como lasdimensiones de equipo y espaciopara acceso lo permitan.

- Líneas entre equipos asociados. Elespaciamiento de las torres dependedel número y de las dimensiones deotros equipos conectados a ella.Esto lleva al segundo grupo de líne-as en el diagrama de flujo de proce-so: líneas que conectan entre siequipo estrechamente relacionado,tales como salida de fondos a bom-bas, circuito de reflujo al calentadoro líneas de alimentación y de pro-ductos terminales.

- Lineas de alimentación de pro-ducto de diámetro pequeño. Lastorres (fraccionadoras, deshidrata-doras, etc.) así pues deben serlocalizadas tan cerca como seaposible del rack de tuberías.

El lado anterior de las torres debe-rá conservarse libre para teneracceso. El lado frontal deberá seralineado manteniendo un claroentre ésta y el rack de tuberías.Lastorres localizadas en líneas conplataformas conectadas entre sí,son algunas veces preferidas paraacceso, mantenimiento y operaciónadecuada.

Las torres de fraccionamiento sonlocalizadas en una línea de centroscomún de 3,5 a 4,5 m alejada delrack de las columnas.

6.6.1. CONSIDERACIONES DE ELEVACION

La relación de altura de la columnaal rehervidor (tipo termosifón), yde la columna a la bomba de fon-dos por requerimientos de NPSH,son determinados por el flujo delfluido. Esta altura varía de 0,9 a1,5 m para torres con diámetros de0,6 a 5 m y temperatura de fondosde 100 a 400°F. A temperaturasmayores se puede incrementar estaaltura de 0,3 a 0,6 m, para evitar latransmisión de altas temperaturas ala cimentación de concreto oestructura.

Es conveniente tener el condensa-dor arriba del domo de la columnapara mininizar la tubería de vapory proveer reflujo por gravedad.Este arreglo requiere soporte ade-cuado para el tanque de reflujo yrequiere una cabeza adecuada en elcircuito al centro entre las colum-nas, el cual deberá ser de 7,5veces la media de los diámetros delas columnas.

Si se requiere acceso al sistema decondensadores, ya que algunasveces son soportados sobre la torre,se debe proveer también espaciopara remoción de los tubos o de losintercambiadores mismos. El espa-cio de las plataformas para accesoa las válvulas e instrumentos aso-ciados con los intercambiadorestambién debe ser considerado.

Deberán darse previsiones paraacceso interno, a fin de permitirlimpieza, colocación de platos, ins-pección de corrosión, nivelaciónde soportes de empaque, y paraotros trabajos de mantenimiento.En diámetros menores a 0,5 m elacceso interno no es práctico y lacolumna deberá ser construida entramos de aproximadamente 2,5 mde altura para el mantenimiento.

La línea de centro de los registrosde hombre (accesos al interior dela torre) normalmente estará 1 marriba de la plataforma, pero puedeser variada entre 0,5 m y 1,3 m.

Generalmente las columnas sonconsiderablemente más altas que lamayoría de otros accesorios oequipos, y en los casos donde seentreguen completas, se deberáprever un acceso adecuado de lamisma, espacio para descarga yespacio para erección. Por estarazón son mejor localizadas cuan-do sea posible en un extremo delárea de proceso.

6.6.2. CONSIDERACIONES DE ESPACIAMIENTO

Deberá proveerse un espacio míni-mo de 3 m entre columnas, quepuede incrementarse si es probableel reemplazo frecuente de los pla-tos. Para columnas extremadamen-te altas, para las cuales se requie-ran diseños especiales de cimien-tos, el área requerida para lacimentación puede ser el criterioen el espaciamiento. La interac-ción del viento pudiera también

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influenciar la localización decolumnas adyacentes.

6.7. CAMBIADORES DE CALOR

Los intercambiadores agrupadosdeberán estar en fila con los ejesde las boquillas de las canales, enun plano vertical común, para pre-sentar una apariencia estética ypara facilitar los detalles de tube-ría. Los intercambiadores puedenapilarse, pero nunca deberán sermás de tres si se soportan mutua-mente. Los intercambiadoresconectados en serie o en paralelopueden estar situados uno encimadel otro hasta alturas de aproxima-damente 4 m.

Cuando se requiera que un cam-biador de calor sea removido comouna unidad completa para limpiezay arrastre, deberá proveerse de unadecuado espacio en los extremospara desmantelamiento. La mayo-ría de los cambiadores están locali-zados con la base más o menos 1m arriba del nivel del piso. Losintercambiadores en batería a nivelde terreno suelen estar espaciados0,9 m entre ellos.

En la distribución, las torres deenfriamiento deberán ser arregla-das primero y el resto del equipodespués. La posición de un inter-cambiador de calor en plantas quí-micas y petroquímicas normal-mente depende de la localizaciónde las columnas de destilación.

En la colocación de intercambia-dores de calor, de deben tomar enconsideración los siguientes pun-tos:

- Los intercambiadores deberánestar inmediatos adyacentes a otrosequipos como los rehervidores ydeberán estar localizados cerca desus respectivas torres; los conden-sadores deberán estar cerca de sustanques de reflujo, y a la vez, cer-canos a las torres.

- Los intercambiadores deberánestar cercanos a otros equipos deproceso, por ejemplo, los intercam-biadores en circuitos cerrados conbombas (circuitos de reflujo) en elcaso de una salida de flujo a travésde un intercambiador desde el fon-do de un recipiente, con objeto detener las líneas de succión a lasbombas, de menor longitud.

- Los intercambiadores, enfriado-res de producto, por ejemplo,deberán ser colocados entre elequipo de proceso y el límite debatería de la unidad, con objeto deminimizar el recorrido de tuberíasa altas temperaturas.

Un paso más en la distribución esla localización de aquellos inter-cambiadores que pueden ser apila-bles con objeto de simplificar arre-glos de tubería y ahorro de espacio.

Las especificaciones de diseño,normalmente limitan la alturamáxima de intercambiadores, quees de 1,5; m. a la parte alta de lacoraza, de forma que el equipomóvil pueda manejar conveniente-mente el haz de tubos en caso deser necesaria su extracción.

6.8. BOMBAS

Normalmente las bombas se locali-zan tan cerca como sea posible y anivel de piso de los recipientes delos que succionan.

Generalmente la elevación serágobernada por el tipo de bombaseleccionada, y en relación del ser-vicio y líquido bombeado. En lamedida en que sea posible deberáevitarse que las bombas estén loca-lizadas bajo el nivel de piso, yaque esto involucra trabajo civilcostoso (por estructuras de soporteinvolucradas) y problemas de dre-naje. Las bombas localizadas enpuntos elevados generalmente cau-sarán problemas de vibración en eldiseño de estructuras.

Las bombas centrífugas de tipolata requieren espacio en la partefrontal para remoción de la flechay para mantenimiento en el impul-sor.

Cuando se tienen varias bombasdeberán localizarse de manera quequeden alineadas y estéticamentebien distribuidas. Normalmentebajo el rack de tuberías.

En general el equipo mecánicodeberá ser colocado de tal formaque su mantenimiento y operaciónno sea interferido por problemasde acceso.

6.9. RACK DE TUBERIAS

La distribución en planta determi-na el recorrido de tuberías y losarreglos típicos de rack de tuberías

se ajustan para diferentes distribu-ciones de planta. Las plantas nomuy grandes normalmente tienenun tipo de soportería más sencilla.

En plantas grandes, el rack detuberías será más complicadocuando las materias primas, servi-cios auxiliares o productos termi-nados, entran o salen del límite debatería en los diferentes lados, porlo que deberá ser de tipo T.

Las soportería tipo U se utiliza enplantas donde se requiere que a lolargo de las tuberías existan unida-des de proceso a cada lado; esto seaplica también para la soporteríatipo Z, que puede ser una combina-ción de soportería tipo L y tipo T.

La soportería tipo U también se uti-liza cuando se requiere algún tipode carga y descarga, como puedenser furgones o carros tanque

Por supuesto, la configuración delrack, resulta de un plano de inte-gración, de condiciones de terreno,requerimientos del cliente y sobretodo de la economía de la planta.

La elevación se determina por losrequerimientos más críticos deacuerdo a lo siguiente:

- Altura mínima necesaria paracruce de camino.- Altura mínima necesaria sobreaccesos a equipo localizado bajo elrack.- Altura para interconexión delíneas que estén localizadas en ellecho de tuberías a equipo locali-zado a los lados del rack.

La altura del rack no deberá sermayor de lo necesario para mini-mizar la longitud de tuberías verti-cales.

La longitud del rack de tuberías esgobernada por el número y dimen-siones del equipo, estructuras yedificios localizados a ambos ladosdel rack. Se requiere como prome-dio, alrededor de 3 m de longitudde rack por cada pieza de equipo(intercambiadores, tanques, torrescompresores, etc.) para plantaspetroquímicas.

Con buenas prácticas de distribu-ción el coste de rack puede serreducido considerablemente.

Los soportes de tubería deben serdimensionados para permitirexpansiones futuras de la planta ydeben ir en paralelo al sistema de

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caminos para conservar despejadaslas áreas de proceso. Si la soporte-ría atraviesa un área que más tardetendrá cabida para servicios deproceso, se restringirá severamenteel espacio disponible para el equi-po de proceso.

El número de líneas a ser localiza-das en el lecho puede ser estimadopor el trazo de las líneas en unaimpresión del “plot-plan” con laayuda de diagramas de flujo. Porel estimado del número de líneasen la sección más densa del rack,se puede obtener el ancho total derack.

7. PREPARACION DEL PLANO DE LOCALIZACION GENERAL

- Seleccionar la escala adecuada.Los planos de localización deequipo deben ser dibujados enescala de ingeniería. Las escalasque se recomienda utilizar para elplano de localización general sonlas siguientes:

• Plano de localización general(maestro) 1=100 ó 200

• Plano de localización general de

equipo 1=10 ó 20 ó 33 1/3 (área deproceso)

- Con la información de área dis-ponible se procede a la prepara-ción del plano. Se delimita a escalael área disponible para la plantacon lineas claramente definidasllamadas límites de batería de launidad. Esto se hace para definirademás la responsabilidad de lafirma de ingeniería.

- Se debe orientar el área de laplanta que va a ser dibujada, demanera que el norte esté preferi-blemente hacia la parte superior oel lado izquierdo. Si el norte ver-dadero se desvía de cualquiera delas dos direcciones anteriores ladeclinación deberá indicarse en elplano de integración.

- La dirección de los vientos es unfactor importante que debe tomar-se en cuenta cuando se establece el“plot-plan” de equipo. Poder cono-cer hacia donde pueden ser envia-dos los vapores por el viento,cuando existe una fuga o simple-mente un venteo, es de sumaimportancia. En función de esto, sedeterminará la localización deequipo de quemadores y hornos

con relación a las torres de ligeros,ya que en caso de fuga, se deberáevitar que los vapores ligeros seanllevados por los vientos al fuego.Así pues, en plantas fraccionado-ras, los equipos de proceso quedeterminan la localización delequipo restante son las de torres yhornos, dado que estos equiposson el eje de referencia para lalocalización del equipo restante.La separación mínina que reco-mienda la literatura entre estosequipos es de 25 m. La separaciónmínima recomendada entre torresde ligeros es de 3 m; o si existeequipo entre ellas, como son reher-vidores, será la requerida paramantenimiento y operación.

- El nivel de piso es otro de losdatos que deben indicarse en losplanos de localización generalesde equipos, normalmente estánreferidos a un banco de nivel pre-viamente fijado dentro del comple-jo o refinería. El nivel de piso ter-minado (N.P.T.) es importante parala localización de equipo y estruc-turas pesadas. Una elevación de0,0 deberá evitarse, ya que estopodría conducir a requerir nivelesnegativos para todos los trabajos

Fig.2. Ejemplo de plano de localización general. Planta de tratamiento y recuperación de condensados

INGENIERIA QUIMICA - MAYO 1998118

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subterráneos y llevar a una confu-sión de niveles innecesaria.

- Otro de los puntos a considerares la entrada de insumos y la salidade productos, ya que esto determi-nará el tipo de soportería principala usar (rack). Existen varios tiposde soportes de tubería dependien-do de las entradas de insumo ysalidas de productos, además delproceso, capacidad, tipo y necesi-dades de la planta; pudiendo seréstos tipo Y, tipo T, tipo U, tipo Zy tipo L.

- En este momento ya se debentener preparadas las plantillas delas áreas individuales que ocupa-rán cada uno de los equipos indi-cados en el Diagrama de Flujo deProceso, así como el equipo deservicios ordinarios por las mis-mas necesidades del proceso.Estas plantillas deben estar deacuerdo a las dimensiones indica-das en la lista de equipo y escalaseleccionada.

- También se requiere en estemomento el plano de configura-ción topográfica, donde puede serestudiada la localización de losequipos, tomando en cuenta losmovimientos de tierra, de tal for-

ma que sean los mínimos posibles,sobre todo los rellenos, ya queéstos requieren de trabajos lentos ycostoso, pues las especificacionesde compactación de terracerías ysu control debe ser muy estricto.Una mala cimentación puede oca-sionar asentamiento en los equiposy problemas graves, principalmen-te en las tuberías; por tal motivo, siel proceso lo permite, se debe evi-tar que los equipos pesados o quevibran, estén localizados en áreasde relleno.

- A continuación se preparan losesquemas, localizando primera-mente los equipos que requierenatención especial como son lastorres, hornos, soportes de tubería,y cuarto de control, que son el ejede referencia para la localizacióndel equipo restante.

- Una vez que se ha localizado elhorno, las torres, la soporteríaprincipal y cuarto de control, lasplantillas del equipo restante selocalizan sobre el área disponible.

- Seleccionado el esquema conplantillas que presenta el arreglode equipo más conveniente, se tra-za en papel un plano de localiza-ción de equipo general preliminar

que muestra el área requerida paracolocar los equipos de proceso yservicios así como el cuarto decontrol. En la figura 2 se muestraun ejemplo de plano “plot-plan”.

8. ACOTACIONES DE EQUIPO E INSTALACIONES

- Las acotaciones para recipien-tes verticales, torres, calentado-res, deben referirse a los centros(Fig. 3).

- Las acotaciones para recipienteshorizontales se refieren a los cen-tros y a la línea tangente. Tambiénse debe indicar la elevación a lí-neas de centro.

- Las acotaciones para cambiadoresde calor de coraza y tubos, se refie-ren a las líneas del centro de la cora-za a líneas de centro de la boquillade los tubos. También se indica laelevación a líneas de centro.

- Las acotaciones para motor decompresoras y cuartos de control,son a centro de columnas.

- Las acotaciones para bombas sona líneas de centro de la boquilla dedescarga.

- La soportería de tubería, tambiéndenominada rack, se acotará demanera que las columnas principa-les se indicarán con números y lascolumnas dentro de la planta seindicarán con letras.

9. CONCLUSIONES

En un mundo de competenciacomo es el de la industria, debenanalizarse todos los posiblescaminos hacia la reducción delcoste. En muchas industrias, es yadifícil, si no imposible, aseguraruna ventaja frente a la competen-cia, en cualquiera de los factoresprincipales. Los materiales, lamaquinaria, los métodos de distri-bución y aun los salarios, han lle-gado a ser más y más estandariza-dos. Por lo tanto, la direccióndebe asegurar, cada vez más, através de los detalles (detalles queafecten al precio de coste), susmárgenes de beneficio. Uno deestos importantes detalles es ladistribución en planta.

El enfoque y resolución de los pro-blemas de distribución es tan

Fig.3. Plano de localización general. Sección de reacción y trata-miento de condensados

INGENIERIA QUIMICA - MAYO 1998 119

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importante en alcance y variedadque sólo se le puede comparar aldiseño del proceso.

Las actividades del diseño del pro-ceso y las del diseño de distribuciónestán íntimamente relacionadas. Enel diseño de proceso se pueden apli-car más rápidamente los principiosde ingeniería a un problema especí-fico. En el diseño de la distribución,todas sus actividades se sobrepasancon las áreas de todas las discipli-nas de diseño trayendo consigo unagran complejidad. Muchos princi-pios y requerimientos tienen queconjugarse para poder ser aplica-dos, y finalmente conseguir unadistribución de planta económica yestética.

Para conseguir esto el ingeniero dedistribución deberá estar seguro deque no ha pasado por alto ningúnelemento ni particularidad físicaque hubiese de haber sido previstoen la distribución, y al mismotiempo, deberá asegurarse de queha reconocido e investigado todaconsideración que pudiera influiren la misma. Y por cada conside-ración ha de evaluar su significa-ción exacta o medida en que éstaafecte a su distribución. Cada dis-tribución posee ciertos elementos oparticularidades que son de muchaimportancia.

10. BIBLIOGRAFIA

[1] Conn, D. y Thompson, D. “Rational

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[2] Kern, R. “How to Arrange The PlotPlan for Process Furnaces”, Hoffmann-LaRoche Inc. Chemical Engineering, 8 mayo(1978).

[3] “Apuntes de la clase de Ingeniería deProyectos”, Facultad de Química, Universi-dad Nacional Autónoma de México.

INGENIERIA QUIMICA - MAYO 1998120