DISEÑO DE PLANTAS
INDUSTRIALES
PIEPI
Paula Villa González
Constructor Civil UTFSM
Diplomada en Gestión PUC
TEMAS INICIALES RELEVANTES




Horario
Temario
Bibliografía
Clases
• Teoría
• Práctica (ayudantía)

Evaluaciones
• Modalidades

Controles
• Ponderaciones
• Fechas


Certámenes
Disertaciones
Trabajos*
Apuntes/Materia (sitio web www.ramos.utfsm.cl)
Delegado (a)
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.
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
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
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
EVALUACIONES

Clases: 8 sesiones
•
•
•

Certámenes
•
•
•

I: 8 de Septiembre
II: 6 de Octubre*
Su promedio corresponde al 70% de la nota final
Controles
•
•
•

Agosto: 11, 18 y 25
Septiembre: 1, 8, 22 y 29
Octubre: 6 (y 13)*
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
PRIMERA CLASE
Definiciones
Conceptos Esenciales
Ciclo Vida Proyecto
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.
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.
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
•
•
•
•
•
Hidráulicas
Térmicas
Nucleares
Solares
Etc
Centrales de Producción de Energía Eléctrica
CARACTERÍSTICAS COMUNES

Complejidad

Integralidad

Multidisciplinaridad
CICLO DE VIDA DE UN
PROYECTO
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
Fases del ciclo de vida de un
proyecto
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.
Fases Proyecto

Aspectos a considerar en la concepción general
•
Misión

•
Objetivos

•
Precisar las incógnitas y el riesgo. Aceptar cambios.
Calidad/fiabilidad

•
Descomposición del sistema en niveles y del proyecto en actividades
Tecnologías

•
Resultados según los modos de funcionamiento
Descripción

•
Func. det. del sist. durante la puesta en marcha
Prestaciones

•
Funcionamiento detallado del sistema en caso de incidente o avería.
Actuación inicial

•
Funcionamiento normal detallado del sistema
Actuación degradada

•
Concretarlos. Establecer jerarquía. Preservarlos
Actuación regular

•
Precisarla-Mantenerla
Estudio de conjunto y de detalle. Especificaciones
Ensayos

Definición de pruebas
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
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
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
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
Fases Proyecto

Fase de cesión
• Integración al sistema existente
• Modificación del proyecto
• Cancelación del sistema
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)
FLOWSHEET
EJEMPLOS
FLOWCHART
EJEMPLOS
SÍMBOLOS PRINCIPALES
FLOWCHART
Implica relaciones, decisiones
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)
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
LAYOUT
EJEMPLOS
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
distribución de máquinas y centros de trabajo,
organizan por funciones o departamentos con
suficiente flexibilidad para procesar diversidad
productos. Estos pueden ser de dos tipos:
•
•
la
se
la
de
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.
TRABAJO GRUPAL

Previo
• “Identificación” laboral

Trabajo
• Desarrollo general/superficial de las etapas de
un proyecto, para un proyecto cualquiera
• Delegado (a)
• Sitio web
SEGUNDA CLASE
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.
Diagrama de Flujo
Ejemplos
Diagrama de Flujo
Ejemplos
Diagrama de Flujo
Ejemplos
Diagrama de Flujo
Ejemplos
Layout
-
Ejemplos
Minimarket
Planta Biogas
Empresa bodegaje
Layout
-
Ejemplos
Layout
-
Ejemplos
Molino trigo y harina
Empresa metalurgia
Empresa papelera
Layout
-
Ejemplos
Sala venta maquinaria
Manejo residuos
Layout
-
Ejemplos
PLANTA DE PRODUCCIÓN DE DESTORNILLADORES.
ALMACENAMIENTO DE
SÓLIDOS
LÍQUIDOS
GASES
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
• Normativa

NCh 389.Of1972
• Otros
NCh 758.EOf1971
Otros
ALMACENAMIENTO SÓLIDOS

Sólidos
• Materiales construcción
• Frutas/hortalizas
• Materias primas elaboración alimentos
• Productos minería
• Residuos
• Equipos, partes y piezas tecnológicas
• Otros
ALMACENAMIENTO SÓLIDOS

Bodegas, almacenes, estanterías
• Cerradas/techadas
Al aire

Canchas de acopio (pilas)

Cámaras refrigeradas y/o con atmósfera
controlada/modificada

Silos

Vertederos

Otros
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
ALMACENAMIENTO LÍQUIDOS

Líquidos
• Productos tóxicos (ácidos, fertilizantes, etc)
• Combustibles
• Alimentos
• Bebidas alcohólicas
• Pinturas
• Agua
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
ALMACENAMIENTO GASES

Gases
• Combustibles
• Oxígeno
• Ácidos
• Otros
ALMACENAMIENTO
GASES

Gases inflamables (combustibles)
• Generalmente hidrocarburos (propano, hidrógeno)

Gases no inflamables, no venenosos y no corrosivos
• Son gases que no se queman con facilidad

Gases venenosos
• Mezclas estables de gases, pero capaces de reaccionar con los
compuestos orgánicos de las células produciendo la muerte

Gases corrosivos
• Capaces de atacar a los materiales y destruirlos
ALMACENAMIENTO
GASES

Recipientes a presión
• No sólo se reduce su volumen, sino que en muchos casos, se
licúan a temperatura ambiente

Botellas
• Recipiente a presión suficientemente pequeño para ser
convenientemente portátil. (hasta 57 lt)

Líneas de tuberías

Almacenamiento criogénico (fuertemente refrigerado) y
a bajas temperaturas
• Se emplea para gases que se licúan a presión a la temperatura
atmosférica
CASOS PARTICULARES

Solución de gases en líquidos
Algunos gases se disuelven con facilidad en
líquidos.
Algunos de los ejemplos de gases que se pueden
manejar en esta forma son el amoniaco en agua,
el acetileno en acetona y el cloruro de hidrógeno
en agua.
El empleo o no de este método depende
primordialmente de si la utilización final requiere
en estado líquido al anhidro. La presión puede ser
atmosférica o elevada.
La solución de acetileno en acetona es también
un rasgo de seguridad, debido a la inestabilidad
del acetileno.
Algunos ejemplos
Contenedor Flexible Antiderrame
Algunos ejemplos
Cubas
Tranque relave
Tolva
Tanques
Galpón
Recipientes/estanques a presión
Almacén/bodega
Botellas
Vertedero
Canchas de acopio/pilas
Packing de frutas
Cámaras refrigeradas
Instalaciones con atmósfera
controlada/modificada
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