70 Instrumentación 1

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ

Departamento de Ingeniería Electrónica

INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

Profesor:Ing. Ángel Custodio PhD

En esta semana se busca hacer un repaso a la simbología y normativa relacionada

con la instrumentación industrial

INGENIERÍA ELECTRÓNICA – INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

4ta sesión de clase.Tema a tratar: Normativa y Simbología de Instrumentación.

TEMA 1: NORMATIVA Y SIMBOLOGÍA DE INSTRUMENTACIÓN ISA


SUMARIO


1. Normas en los Procesos Industriales

2. Sellos de Calidad

3. Normativa de Instrumentación IndustrialNormas ISANormas DINSENCAMERNormas COVENINFONDONORMANORVEN

4.Interpretación de Planos


INTRODUCCIÓN


Las normas de calidad son documentos que se establecen en consenso y aprobados por organismos reconocidos (nacional o internacionalmente), que proporcionan para un uso común una serie de reglas, directrices o características para las actividades de calidad con el fin de conseguir un grado óptimo de orden en el contexto de la calidad.

Existe una gran cantidad de normas a nivel mundial por lo que a continuación sólo se mencionarán aquellas de mayor importancia para el curso como se describió anteriormente, junto con su respectiva normativa y simbología.


PRE-REQUISITOS


El alumno debe tener conocimientos básicos sobre terminología técnica utilizada en la industria.

COMPETENCIAS

Una vez finalizada la sesión, el estudiante estará en plena facultad de identificar diversos elementos de planta a través de la interpretación de los planos pertinentes y análisis de la respectiva simbología involucrada.

Por otra parte tendrá una visión general sobre las Normas de Calidad mas utilizadas en el país.

En todo proceso industrial es importante el manejo del mismo lenguaje con el fin de lograr la misma interpretación sobre el funcionamiento del mismo. Durante mucho tiempo cada empresa ha definido la forma de escribir o representar sus procesos y ha sido en la época actual que se ha generado un consenso que permita una única interpretación. La normalización regula desde las unidades utilizadas hasta el método aplicado para instalar el instrumento.



NORMAS EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES

La normalización es el proceso, método o sistema definido exhaustivamente para aplicar, instalar o describir un proceso o sistema especifico. Para llegar al proceso de la normalización o a su producto, debe haber un consenso entre las empresas, instituciones o personas involucradas con el fenómeno a describir. El producto de este proceso es la norma. La normalización es parte integral de la instrumentación industrial. Es necesario conocer y manejar aspectos relativos a las normas para escoger un dispositivo o método de medición. La normalización se convierte entonces en una herramienta para el diseño, especificación, organización y dirección.




Las normas pueden provenir de asociaciones de empresas, de instituciones o de países. En el caso de asociaciones de empresas se tienen:

API: Instituto Estadounidense del Petróleo.ASME: Sociedad norteamericana de ingenieros de manufactura.ASTM: Sociedad Norteamericana de pruebas de Materiales.IEEE: Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos.FF: Fundación para Buses de Campo.ISA: Sociedad Americana de Instrumentación




En el caso de normas de países o nacionales se pueden citar:

ANSI: Instituto Estadounidense de Normas.FCC: Comisión Federal de Comunicaciones.CONATEL: Comisión Nacional de Telecomunicaciones.COVENIN: Comisión Venezolana de Normalización.DIN: Normas industriales Alemanas.




Cuando las normas trascienden las fronteras de los países o empresas se denominan “internacionales”, tales como:

CEN: Organismo Europeo de Normalización.ISO: Normas internacionales (igualdad). Asociación libre

por cualquier país.

Las normas son documentos. En ellos se plasma la experiencia de muchas personas e instituciones. Su

importancia fundamental esta en la homogeneización de la calidad de los productos, aplicación correcta de métodos y tecnologías y la

preservación del acervo tecnológico y del ambiente.

A parte de las normas también se definen los sellos de calidad, el cual es un tipo de certificación que garantiza que el producto o sistema fue verificado y validado por la institución otorgante, garantizándose la información que el producto informa.

Algunos de estos sellos son:

CE: para la comunidad Económica Europea.SA: Para los productos Canadienses.NORVEN. Para productos venezolanos.UL. Para productos Estadounidenses.



SELLOS DE CALIDAD

A nivel de la instrumentación industrial se definen un conjunto amplio de normas. En Venezuela las normas de mayor uso a nivel de instrumentación son aquellas definidas por la Sociedad de Instrumentación Americana (ISA) y las normas Alemanas (DIN). En el ámbito de la instrumentación, las normas ISA se aplican a la instrumentación en general, y las normas DIN se aplican a sistemas Neumáticos e Hidráulicos.



NORMATIVA DE INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

NORMAS ISA

A continuación se exponen un tabulador de normas ISA de mayor uso:



NORMAS EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES – NORMAS ISA




RP2.1 Manometer Tables

S5.1 Instrumentation Symbols and Identification

S5.2 Binary Logic Diagrams for Process Operations

S5.3 Graphic Symbols for Distributed Control/Shared Display Instrumentation, Logic and Computer Systems

S5.4 Instrument Loop Diagrams

S5.5 Graphic Symbols for Process Displays

S7.0.01 Quality Standard for Instrument Air

S12.1 Definitions and Information Pertaining to Electrical Instruments in Hazardous (Classified) Atmospheres

TR12.2 Intrinsically Safe System Assessment Using the Entity Concept

RP12.2.02 Intrinsic Safety Control Drawings

RP16.1,2,3 Terminology, Dimensions and Safety Practices for Indicating Variable Area Meters (Rotameters, Glass Tube, Metal

Tube, Extension Type Glass Tube)

LAS NORMAS SUBRAYADAS PRESENTAN INFORMACION ADICIONAL. PARA VERLA, HAZ CLICK SOBRE CADA UNA DE ELLAS




RP16.4 Nomenclature and Terminology for Extension Type Variable Area Meters (Rotameters)

S20 Specification Forms for Process Measurement and Control Instruments, Primary Elements and Control Valves

S26 Dynamic Response Testing of Process Control Instrumentation

S37.3 Specifications and Tests for Strain Gage Pressure Transducers

S37.6 Specifications and Test for Potentiometric Pressure Transducers

S37.8 Specifications and Tests for Strain Gage Force Transducers

RP42.1 Nomenclature for Instrument Tube Fittings

S51.1 Process Instrumentation Terminology

RP52.1 Recommended Environments for Standards Laboratories

S75.01 Flow Equations for Sizing Control Valves

S75.02 Control Valve Capacity Test Procedure

S75.05 Control Valve Terminology

S75.11 Inherent Flow Characteristic and rangeability of Control Valves

RP75.23 Considerations for Evaluating Control Valve Cavitation

MC96.1 American National Standard for Temperature Measurement Thermocouples




Las normas mas generales y de mayor aplicación son la ISA-S5.1 sobre simbología e identificación de la instrumentación industrial, la ISA-S5.3 sobre símbolos de sistemas de microprocesadores con control compartido, ISA-S5.4 sobre los diagramas de lazos y ISA-s.20 sobre normas para especificar los instrumentos industriales.



NORMAS EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES – NORMAS ISA-S5.1

Esta Norma especifica la nomenclatura para nombrar los instrumentos, y los símbolos para representarlos. La nomenclatura esta representada por un código de letras cuya especificación se resume a continuación:

A. La identificación tiene la siguiente estructura:

B. No se debe exceder de cuatro letras por instrumentos.




Las letras de identificación son:

1ª letra Letra sucesiva

Variable a medirLetra de

modificaciónFunción del instrumento

Función

de salida

Letra de

modificación

A análisis Alarma

C conductividad Control

D densidad diferencial

E tensión Elemento primario

F caudal relación

H manual alto

I corriente eléctrica indicador

L nivel Luz piloto bajo

M humedad medio

1ª letra Letra sucesiva

P presión Punto de prueba

S velocidad o frecuencia seguridad Interruptor

T temperatura transmisor

V viscosidad válvula

Z posición Elemento final de

control sin

clasificar

N, O, Y libre Se utiliza para designar instrumentos que se utilizan frecuentemente

(variable medida o función especifica no catalogada

X sin clasificar. Cuando el instrumento se utilice una sola vez o de uso restringido




Con respecto a los símbolos se tienen los siguientes:

SÍMBOLOS PARA INSTRUMENTOS Y CONTROLADORES

SÍMBOLOS PARA VÍNCULOS

SÍMBOLOS PARA VÁLVULAS Y ACTUADORES DE VÁLVULAS

SÍMBOLOS PARA EQUIPOS PRINCIPALES

VER DETALLE

VER DETALLE

VER DETALLE

VER DETALLE




Este estándar establece el procedimiento a seguir para escribir los lazos de instrumentación de procesos. Para ello se definen los símbolos, formatos de conexión de borneras y diagramas de alimentación eléctrica y descripción de los planos donde se plasman estos diagramas. En la siguiente figura se muestran parte de estos diagramas:

IDENTIFICACIÓN DE LA CONEXIÓN DE LOS INSTRUMENTOSALIMENTACIÓN ELÉCTRICA DE LOS INSTRUMENTOSALIMENTACIÓN NEUMÁTICA DE LOS INSTRUMENTOS

En la siguiente página un ejemplo





TEMA 2: TABLAS Y/O FORMATOS DE REGISTRO DE INSTRUMENTOS BASADAS EN NORMATIVA ISA

NORMAS EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES – NORMAS ISA-20

Esta norma define los formatos como deben registrarse los instrumentos industriales. La norma establece las siguientes tablas de especificaciones:

Receiver instruments Level instruments (displacer or float)

Annunciators Level instruments, capacitance type

Potentiometer instruments specification sheet instructions Gage glasses and cocks

Temperature instruments (filled systems) Traps and drainers

Thermocouples and thermowells Pressure instruments

Resistance temperature sensors Pressure gages

Bi-metal thermometers Pressure switches

Differential pressure instruments Instructions for control valve data sheet — ISA Form S20.50, Rev. 1

Orifice plates and flanges Pressure control valves — pilots & regulators

Rotameters Self-actuated temperature regulators

Magnetic flowmeters Pressure relief valves

Turbine flowmeters Rupture discs

Positive displacement meters Solenoid valves



NORMAS EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES – NORMAS ISA-20

Un ejemplo de estos formatos se da a continuación:



NORMAS EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES – NORMAS DIN

NORMAS DIN (Deutsches Institut für Normung) En español: Instituto Alemán de Normalización)

Con sede en Berlín, el DIN es el organismo nacional de normalización de Alemania. Elabora, en cooperación con el comercio, la industria, la ciencia, los consumidores e instituciones públicas, estándares técnicos (normas) para la racionalización y el aseguramiento de la calidad.

El DIN representa los intereses alemanes en las organizaciones internacionales de normalización (ISO, CEI, etc.) A través de la metodología empleada en la elaboración de las normas se pretende garantizar que sus contenidos correspondan con el «estado de la ciencia».



NORMAS EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES – NORMAS DIN

NORMAS DIN En el caso de las normas DIN solo se describirán aquellas relacionadas para equipamientos hidráulicos y neumáticos. La norma básica es la DIN ISO 1219.

ENLACE DE LA NORMA DIN ISO 1219 AQUÍ



NORMAS EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES – SENCAMER

SENCAMER

El Servicio Autónomo Nacional de Normalización, Calidad, Metrología y Reglamentos Técnicos SENCAMER, es una institución pública, adscrita al Ministerio Del Poder popular para el Comercio; encargada de proponer, organizar y ejecutar las Políticas del gobierno nacional de conformidad a la Ley del Sistema Venezolano Para la Calidad y la Ley de Metrología

Fuente: http://portal.sencamer.gob.ve



NORMAS EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES – COVENIN

NORMAS COVENIN (Comisión Venezolana de Normas Industriales)

Es el organismo encargado de programar y coordinar las actividades de normalización y calidad en el país.

Para llevar a cabo el trabajo de elaboración de normas, la COVENIN constituye comités y comisiones técnicas de normalización, donde participan comisiones gubernamentales y, no gubernamentales relacionadas con un área específica.

La Norma Venezolana COVENIN 2534-2000, es una adopción de la Norma ISO/IEC 17025:2000, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories.



NORMAS EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES – FONDONORMA

FONDONORMA (Fondo para la Normalización y Certificación de Calidad)

Es una asociación civil, sin fines de lucro, con personalidad jurídica y patrimonio propio, creada en septiembre de 1973 con el fin de promover las actividades de Normalización y Certificación de la Calidad con la intención de estimular la competitividad del sector productivo venezolano.

Bajo esa orientación, coordina la elaboración de Normas Venezolanas COVENIN con el respaldo de los sectores público y privado. Certifica los sistemas de gestión de empresas, y la calidad de productos y servicios, con instrumentos de valor internacional como los certificados ISO 9000 y 14000, OHSAS 18001, HACCP, la Marca NORVEN, la Marca de Conformidad FONDONORMA, el CERTIVEN y el Sello FONDONORMA de Servicios.



NORMAS EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES – NORVEN

NORVEN (Normas Venezolanas de Calidad)

La Marca NORVEN es el símbolo distintivo mediante el cual el Estado Venezolano garantiza que los productos que lo ostentan han sido fabricados conforme a las Normas Venezolanas COVENIN y bajo estrictos sistemas de Control de la Calidad.

Este sello de calidad está respaldado por una serie de disposiciones legales entre las cuales la más importante es la Ley del Sistema Venezolano para la Calidad.


TEMA 3: LECTURA E INTERPRETACIÓN DE PLANOS P&ID

INTERPRETACIÓN DE PLANOS

Para poder leer e interpretar planos de instrumentación se debe tener pendiente los símbolos descritos en los capítulos previos.

Se puede resumir en tres pasos el proceso:

1. Inicialmente se debe comprender el proceso industrial a que hace referencia el plano.

2. Luego debe comprenderse la filosofía de control implementada en esa fase del proceso.

3. Seguidamente se debe analizar, bajo el espíritu del proceso, la comprensión de los lazos existentes en el mismo.



Cada plano de instrumentación esta estructurado por un formato numerado y un cuadro de identificación con lista de identificación, nomenclatura o materiales.

A continuación se muestran un ejemplo de plano de instrumentación para su respectiva interpretación.

INTERPRETACIÓN DE PLANOS

SISTEMA DE ADICIÓN DE CAL – DIAGRAMA DE INSTRUMENTACIÓN

Se requiere la adición controlada de lechada de cal (mezcla agua+cal) a pellas de oxido de hierro transportadas vía cinta, según el siguiente esquema

Silo de Cal

Pulmón de aire

Cal en camiones

Aire de planta

Mezcla

Agua industrial

Distr.

Cinta 1 Cinta 2

A planta



ÁREA 1

Silo de Cal

Pulmón de aire

Cal hidratada

Aire de planta

Mezcla

Agua industrial

Distr.

Cinta 1 Cinta 2A planta

Silo de Cal

Pulmón de aire

Cal hidratada

Aire de planta

Mezcla

Agua industrial

Distr.


Sub-sistema de almacenamiento y alimentación de cal

Diagrama de tuberías de proceso



ÁREA 1

Silo de Cal

Pulmón de aire

Cal hidratada

Aire de planta

Mezcla

Agua industrial

Distr.


Silo de Cal

Pulmón de aire

Cal hidratada

Aire de planta

Mezcla

Agua industrial

Distr.


Sub-sistema de almacenamiento y alimentación de cal

Diagrama de tuberías e instrumentación



ÁREA 1



Área 1


ÁREA 2

Sub-sistema de mezclado y distribución de lechada de cal

Diagrama de tuberías de proceso

Silo de Cal

Pulmón de aire

Cal hidratada

Aire de planta

Mezcla

Agua industrial

Distr.


Silo de Cal

Pulmón de aire

Cal hidratada

Aire de planta

Mezcla

Agua industrial

Distr.




ÁREA 2

Sub-sistema de mezclado y distribución de lechada de cal

Diagrama de tuberías e instrumentación





Area 2

ÁREA 2TANQUE




ÁREA 2 – TUBERÍAS






CONTROL ACTUAL DEL SISTEMA

Control en lazo cerrado, tipo manual, por un operador que se encarga de verificar las mediciones de los instrumentos y ejercer la regulación de las distintas válvulas para mantener las variables de proceso (densidad, flujo y nivel) en los valores requeridos





FIN DE PRESENTACIÓN. HAGA CLICK AQUÍ PARA FINALIZAR.





Instrumento discreto ubicado en el campo

Instrumento discreto ubicado en el panel de control, con posibilidad de ser manipulado por operadores de planta

Instrumento discreto ubicado en el panel de control con acceso restringido al personal de operaciones.

Instrumento virtual ubicado en el panel de control (pantalla o display) con acceso total al personal de operaciones.





Instrumento ubicado en el panel de control (pantalla o display) con acceso total al personal de operaciones. Usado como elemento auxiliar o alternativo del proceso.

Instrumento virtual ubicado en el panel de control (pantalla o display) con acceso restringido al personal de operaciones

Controlador lógico secuencial, o autómata programable discreto

Controlador lógico secuencial, o autómata, integrado en el programa del sistema de control general. (Subrutina o script)





Calculador o acondicionador de señal

Computador

Regreso a Menú





Flujo del proceso principal

Flujo de proceso auxiliar o secundario

Señal de instrumentación, lazo de corriente eléctrica

Señal de instrumentación, lazo de vínculo de software

Señal de instrumentación, señal de presión neumática





Regreso a Menú

Señal de instrumentación, señal eléctrica on / off

Señal de instrumentación, señal de presión, tubo capilar

Señal electromagnética o luminosa. Señal de radio frecuencia, Infrarroja y por fibra óptica

Fin o inicio de proceso. Limite de batería del proceso. Indica próximo plano de instrumentación

Señal hidráulica





Cuerpo de válvula de dos vías

Cuerpo de válvula de tres vías

Cuerpo de válvula de cuatro vías

Cuerpo de válvula tipo mariposa





Cuerpo de válvula de dos vías en ángulo

Actuador de válvula de acción manual

Actuador de válvula de acción neumática

Actuador de válvula de acción neumática con indicación de aire para abrir




Regreso a Menú

Actuador de válvula de acción neumática con indicación de aire para cerrar

Actuador de válvula de acción por solenoide eléctrico

Actuador de válvula de acción por motor eléctrico

Actuador de válvula de acción por pistón de acción doble

Actuador de válvula de acción por pistón de acción simple




SÍMBOLOS PARA EQUIPOS PRINCIPALES


Regreso a Menú

Bomba

Turbina

Intercambiador de calor

Motor

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ

Departamento de Ingeniería Electrónica

FIN DE CLASE.PROX. SESIÓN:

MEDIDORES INDUSTRIALES

Profesor:Ing. Ángel Custodio PhD


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