DISEÑO DE PLANTAS INDUSTRIALES PIEPI

1. DISEÑO DE PLANTAS INDUSTRIALESPIEPI Paula Villa González Constructor Civil UTFSM Diplomada en Gestión PUC

2. TEMAS INICIALES RELEVANTES • Horario • Temario • Bibliografía • Clases • Teoría • Práctica (ayudantía) • Evaluaciones • Modalidades • Controles Certámenes Disertaciones Trabajos* • Ponderaciones • Fechas • Apuntes/Materia (sitio web www.ramos.utfsm.cl) • Delegado (a)

3. TEMARIO • Estructura funcional y orgánica de una planta. • Concepto y fundamentos: flow sheet, layout, etc. • Áreas e instalaciones de almacenamiento: • Almacenamiento de productos sólidos, líquidos y gases. • Equipos y sistemas de transporte • Transporte de sólidos, líquidos y gases. • Descripción de equipos de procesos • Descripción de obras civiles • Montaje industrial • Redes de servicios y tuberías: • Redes eléctricas, cables, canalizaciones e instrumentación.

4. BIBLIOGRAFÍA • Manual del Ingeniero Químico. Robert Perry, Don Green, James Maloney. Mc Graw Hill. 2001. • Fundamentos de Química Industrial. Clausen III. Limusa. 2001. • Manual del Ingeniero Mecánico. Eugene Avallone, Thodore Baumeister. Mc Graw Hill. 1995. • El Proyecto y Diseño en Ingeniería. Eliseo Gómez-Senent. Alfaomega. 2001. • Otros

5. HERRAMIENTAS A UTILIZAR/EVALUAR • Uso de las tecnologías (softwares, web, etc) • Comunicación oral y escrita • Trabajo en equipo • Cultura internacional • Exigencias y responsabilidades del liderazgo

6. APRENDIZAJES ESPERADOS • Teoría * • Desarrollo de habilidades personales relacionadas con el ejercicio de la profesión • Emprendimiento - Innovación • Liderazgo • Cooperación – Responsabilidad • Respeto – Honestidad • Compromiso con el entorno

7. EVALUACIONES • Clases: 8 sesiones • Agosto: 11, 18 y 25 • Septiembre: 1, 8, 22 y 29 • Octubre: 6 (y 13)* • Certámenes • I: 8 de Septiembre • II: 6 de Octubre* • Su promedio corresponde al 70% de la nota final • Controles • I: 1 de Septiembre • II: 29 de Septiembre • Su promedio corresponde al 10% de la nota final • Trabajos (disertaciones, etc) • Fechas a coordinar • Su promedio corresponde al 20% de la nota final

8. PRIMERA CLASE DefinicionesConceptos EsencialesCiclo Vida Proyecto

9. PRIMERA CLASE • Proyecto Industrial Un proyecto industrial se entiende como una combinación de recursos reunidos para la transformación de una idea en una realidad industrial.

10. PRINCIPALES TIPOS DE PROYECTOS INDUSTRIALES La amplitud de la definición anterior permite agrupar los diferentes tipos de proyectos industriales en cuatro grandes grupos de realizaciones: • Grandes proyectos de inversión industrial. • Instalaciones y plantas industriales. • Líneas y procesos de producción industrial. • Máquinas, equipos y sus elementos. Prototipos.

11. Algunos ejemplos • Siderurgia y Metalurgia • Industrias de Transformación • Plantas de Procesos: • Refinerías – Petroquímicas • Fertilizantes • Química inorgánica • Industrias de Alimentación • Celulosa, papel y cartón • Cemento • Etc • Centrales de Producción de Energía Eléctrica • Hidráulicas • Térmicas • Nucleares • Solares • Etc

12. CARACTERÍSTICAS COMUNES • Complejidad • Integralidad • Multidisciplinaridad

13. CICLO DE VIDA DE UN PROYECTO

14. Ciclo Vida Proyecto • Fase de definición • Estudio de objetivos • Estudio de requerimientos (factibilidad) • Fase de concepción • Concepción general • Concepción detallada • Fase de construcción • Fase de puesta en marcha • Fase de cesión

15. Fases del ciclo de vida de un proyecto

16. Fases Proyecto Fase de definición 1.- Determinar las necesidades o deficiencias potenciales de la organización, y/o las oportunidades del entorno. 2.- Establecer líneas de actuación que proporcionen una forma posible de paliar las necesidades o deficiencias potenciales, y/o de cubrir las oportunidades. 3.- Determinar la posibilidad y practicabilidad técnica, económica y en relación al entorno del proyecto propuesto. 4.- Determinar la compatibilidad del proyecto propuesto con la finalidad básica de la organización. 5.- Examinar vías alternativas de realizar la misión del proyecto. 6.- Proporcionar respuestas iniciales a las preguntas: -¿Cuánto costará el proyecto? - ¿Cuánto se tardará en obtener resultados totales y parciales? - ¿Cómo funcionará el sistema construido? - Cómo se integrará a los sistemas existentes? - Cómo se puede construir el sistema? 7.- Identificar los recursos, especialmente los humanos, necesarios para soportar el proyecto. 8.- Seleccionar diseños iniciales que satisfagan los objetivos. 9.- Determinar las interfases del sistema. 10.- Establecer un enfoque organizativo del equipo que deberá desarrollar el proyecto, definiendo las responsabilidades. 11.- Tomar la decisión de continuar o no el desarrollo del proyecto.

17. Fases Proyecto • Aspectos a considerar en la concepción general • Misión • Precisarla-Mantenerla • Objetivos • Concretarlos. Establecer jerarquía. Preservarlos • Actuación regular • Funcionamiento normal detallado del sistema • Actuación degradada • Funcionamiento detallado del sistema en caso de incidente o avería. • Actuación inicial • Func. det. del sist. durante la puesta en marcha • Prestaciones • Resultados según los modos de funcionamiento • Descripción • Descomposición del sistema en niveles y del proyecto en actividades • Tecnologías • Precisar las incógnitas y el riesgo. Aceptar cambios. • Calidad/fiabilidad • Estudio de conjunto y de detalle. Especificaciones • Ensayos • Definición de pruebas

18. Fases Proyecto • Aspectos a considerar en la concepción general • Medios • Financieros • Costos Presupuesto Plan de financiamiento • Mano de Obra • Tipo Dirección Limitaciones y especialidades • Materiales • Prever arriendo, construcción y compra

19. Fases Proyecto • Aspectos a considerar en la concepción general • Definición de calendario • Exigencias externas (puntos fijos obligados) • Duración actividades (ciertas, optimistas, aleatorias) • Restricciones (potenciales, acumulativas, incompatibilidades) • Otras definiciones • Tipo organización • Disponibilidad de recursos • Soporte • Contratos • Sistemas de información • Líneas de autoridad

20. Fases Proyecto • Fase de construcción • Actualizar planes detallados definidos en etapas previas y realizar pruebas • Identificar y gestionar los recursos requeridos • Verificar las especificaciones de construcción del sistema • Diseño detallado de componentes • Inicio de fabricación, construcción e instalación • Preparación final de normativas y procedimientos • Pruebas finales • Desarrollo de manuales técnicos y documentación asociada al funcionamiento del sistema • Desarrollo de planes de soporte

21. Fases Proyecto • Fase de puesta en marcha • Ensayos y pruebas finales del sistema • Utilización del sistema para los fines previstos • Integración del producto o servicio en el sistema organizativo • Evaluación de las prestaciones técnicas, económicas y sociales del sistema • Sistemas de retroalimentación • Evaluación de los sistemas de soporte

22. Fases Proyecto • Fase de cesión • Integración al sistema existente • Modificación del proyecto • Cancelación del sistema

23. ALGUNOS CONCEPTOS ESENCIALES • Flow Sheet • Representación gráfica de un proceso, indicando sus etapas o actividades. Existen con diverso grado de detalle. • Diagrama de flujo • FlowChart • Representación gráfica, mediante la utilización de signos convencionales, del proceso que sigue la información en un programa determinado. Se utilizan habitualmente en la fase de desarrollo de aplicaciones por los programadores. El diagrama de flujo o Flowchart es una de las técnicas de representación de algoritmos más antigua, y consiste en representar mediante símbolos las operaciones a realizar. Por ejemplo: el inicio y el fin del algoritmo se representan con un símbolo elíptico, las entradas y salidas con un paralelogramo, las decisiones con un rombo, los procesos con un rectángulo, etc. Todos dependientes de un previo diseño del proceso (diseño mecánico, motriz, civil, etc)

24. FLOWSHEET EJEMPLOS

25. FLOWCHART EJEMPLOS

26. SÍMBOLOS PRINCIPALES FLOWCHART Implica relaciones, decisiones

27. ALGUNOS CONCEPTOS ESENCIALES • Layout • Esquema de distribución lógico y ordenado de un sistema y es utilizado como herramienta para optimizar procesos o sistemas. Optimiza recursos por medio de la distribución económica de espacios. Por ejemplo: Almacenes y bodegas: optimización de espacios. Restaurantes: disminuir tráfico en las áreas de barra, cocina y mesas. • Proyección de las necesidades que se tienen que manejar en el proceso de almacenamiento, distribución o logística que se requieran dentro de determinadas instalaciones . Todos dependientes de un previo diseño del proceso (diseño mecánico, motriz, civil, etc)

28. ALGUNOS CONCEPTOS ESENCIALES • Layout • Algunos puntos a considerar • Objetivo del layout • Formatos básicos de layout • Análisis cuantitativo de layout • Distribución por tecnología de grupo • Layout por proceso

29. LAYOUT EJEMPLOS

30. ALGUNOS CONCEPTOS ESENCIALES • Tipo de configuración productiva • Talleres de configuración continua o en serie: Aquellos en donde las máquinas y centros de trabajo se organizan de acuerdo a la secuencia de fabricación (líneas de ensamblaje), con procesos estables y especializados en uno o pocos productos y en grandes lotes. En ellos, las actividades de programación están encaminadas principalmente, a ajustar la tasa de producción periódicamente. • Talleres de configuración por lotes: En los que la distribución de máquinas y centros de trabajo, se organizan por funciones o departamentos con la suficiente flexibilidad para procesar diversidad de productos. Estos pueden ser de dos tipos: • Configurados en Flow Shop: Donde los distintos productos siguen una misma secuencia de fabricación. • Configurados en Job Shop: Aquellos donde los productos siguen secuencias de fabricación distintas.

31. TRABAJO GRUPAL • Previo • “Identificación” laboral • Trabajo • Desarrollo general/superficial de las etapas de un proyecto, para un proyecto cualquiera • Delegado (a) • Sitio web

32. SEGUNDA CLASE

33. INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA“Límite de Batería (Battery Limit)” Todos los equipos involucrados en un proceso constituyen su sistema de estudio, su planta de proceso, su Batería. Los subproductos del proceso, que son enviados a otro lugar, son “corrientes” que son mandan fuera del límite de batería. En palabras más simples, el límite de batería es la frontera del sistema, y su propio sistema (proceso) es la batería.

34. Diagrama de FlujoEjemplos

35. Diagrama de FlujoEjemplos

36. Diagrama de FlujoEjemplos

37. Diagrama de FlujoEjemplos

38. Layout - Ejemplos Minimarket Planta Biogas Empresa bodegaje

39. Layout - Ejemplos

40. Layout - Ejemplos Molino trigo y harina Empresa metalurgia Empresa papelera

41. Layout - Ejemplos Sala venta maquinaria Manejo residuos

42. Layout - Ejemplos PLANTA DE PRODUCCIÓN DE DESTORNILLADORES.

43. ALMACENAMIENTO DE SÓLIDOSLÍQUIDOSGASES

44. ALMACENAMIENTO SÓLIDOS • Clasificaciones • Según tipo de material/elemento • Sólido Líquido Gas • Grado de peligrosidad/manejo (origen, toxicidad, radioactividad, riesgo sanitario, etc) • Peligroso No peligroso (Inflamables, venenosos, corrosivos) • Condiciones específicas de almacenamiento según el producto • Refrigerado Ventilado Asoleado Etc • Grado de disponibilidad requerido • Uso permanente Uso ocasional Otros • Normativa • NCh 389.Of1972 NCh 758.EOf1971 • Otros

45. ALMACENAMIENTO SÓLIDOS • Sólidos • Materiales construcción • Frutas/hortalizas • Materias primas elaboración alimentos • Productos minería • Residuos • Equipos, partes y piezas tecnológicas • Otros

46. ALMACENAMIENTO SÓLIDOS • Bodegas, almacenes, estanterías • Cerradas/techadas Al aire • Canchas de acopio (pilas) • Cámaras refrigeradas y/o con atmósfera controlada/modificada • Silos • Vertederos • Otros

47. ALMACENAMIENTO LÍQUIDOS • Son líquidos, mezclas de líquidos, o líquidos conteniendo sólidos en solución o suspensión que pueden o no liberar vapores inflamables a ciertas temperaturas

48. ALMACENAMIENTO LÍQUIDOS • Líquidos • Productos tóxicos (ácidos, fertilizantes, etc) • Combustibles • Alimentos • Bebidas alcohólicas • Pinturas • Agua

49. ALMACENAMIENTO LÍQUIDOS • (Es)Tanques atmosféricos • Abiertos Cerrados • Caso típico: forma cilíndrica vertical y un fondo relativamente plano al nivel del terreno • Tanques elevados • Pueden proporcionar un flujo (agua) • Tanques a presión • Cilíndricos verticales con tejados escalonados o de cúpula • Estanques y almacenamiento subterráneos • Tranques (de relave) • Piscinas • Otros

50. ALMACENAMIENTO GASES • Gases • Combustibles • Oxígeno • Ácidos • Otros