1. Identificación. Identificación de la Asignatura. Equipo docente. Coordinador:

GUÍA DE LA ASIGNATURA DE MÁSTER

2010/2011

DISEÑO GRÁFICO EN PLANTAS DE PROCESO

1. Identificación

Identificación de la Asignatura

Asignatura

: Diseño Gráfico en Plantas de Proceso

Titulación:

Máster en Ingeniería Química

Código:

Op 5460

Curso:

1º

Grupos:

Tipo:

Modalidad:

Optativa

Coordinador:

José Ruiz Gimeno

Créditos ECTS de la asignatura:

3

Número de horas por crédito ECTS:

25 horas.

Estimación del volumen de trabajo del alumno (horas):

75

Duración:

Primer cuatrimestre

Idiomas en los que se imparte:

Español

Equipo docente

Coordinador:

José Ruiz Gimeno

Área:

Expresión Gráfica en la Ingeniería

Departamento:

Mixto

Categoría profesional:

Profesor Asociado a tiempo completo

E-mail:

[email protected]

Páginas Web:

El profesor está adscrito a las tutorías electrónicas.

Horario de atención al alumnado:

PERIODO(1) DIA HORA INICIO HORA FIN TELÉFONO Y UBICACIÓN

1º

Cuatrimestre Miércoles 13 14 868 887335. Edificio C. Planta Baja

Se pueden introducir profesores no adscritos a la Universidad de Murcia

D. Juan Antonio Bernal Ruiz, Licenciado en Química por la Universidad de Murcia y en la actualidad Director Técnico de Ercon Automatización, S.L., empresa especializada en automatización de procesos industriales, ingeniería de control distribuido, PLC’s y Scada.

Este técnico impartirá, en una única tarde, dos clases magistrales con una duración total de cuatro horas.

2. Presentación

El desarrollo del proyecto de una planta de proceso químico genera una elevada cantidad de documentos gráficos (planos, esquemas, diagramas...) que la acompañan durante toda su vida útil. Esta documentación gráfica no ha dejado de crecer en los últimos tiempos debido fundamentalmente a:

• La mayor preocupación por operar las plantas en condiciones rentables y seguras.

• La consecuente necesidad de implantar más sistemas de instrumentación y control automático.

• La aparición de los ordenadores en funciones de control de procesos, impulsada por su facilidad para

procesar gran cantidad de información y para adoptar decisiones en función de una lógica previamente definida.

El empleo de documentación gráfica para representar el diseño de un sistema posee ventajas innegables; por citar sólo las más evidentes, puede afirmarse de estos documentos que:

• Simplifican los procesos complejos al utilizar símbolos para representar sus componentes.

• Explican cómo se relacionan entre sí todas las partes o componentes de un sistema. Un esquema puede

mostrar clara y rápidamente detalles de un sistema que, de otro modo, precisarían de muchas páginas escritas para ser explicados.

• Normalizan la información mediante el empleo de símbolos y convenciones que han sido universalmente

aceptados y publicados. Un técnico conocedor de esta simbología puede interpretar esquemas de flujo en cualquier centro de trabajo a lo largo de todo el mundo.

Los técnicos responsables de la operación, el mantenimiento, la seguridad o la mejora de las plantas de proceso químico precisan, por tanto, un acentuado conocimiento de las normas que gobiernan la interpretación y el desarrollo de los esquemas de flujo de este tipo de plantas. En particular, este es el caso de los Ingenieros Químicos, que se verán en la necesidad de diseñar, entender, operar, explicar, reparar, analizar u optimizar tales plantas de proceso; el lenguaje gráfico de la Ingeniería Química, y especialmente el relacionado con la instrumentación y el control automático de procesos, deberá instalarse en el conocimiento de estos Ingenieros, con la misma familiaridad que los demás lenguajes (matemático, químico, etc.).

No obstante, el hecho de que la asignatura Expresión Gráfica y Diseño Asistido por Ordenador, del Grado en Ingeniería Química, se imparta en el primer curso de la titulación, imposibilita el que los alumnos reciban estas enseñanzas. En efecto, en ese momento, los alumnos todavía no poseen conocimientos sobre operación de procesos químicos y aún menos sobre la instrumentación y el control automático de los mismos.

Esta asignatura del Máster en Ingeniería Química viene a llenar ese hueco, proporcionando al alumnado que la curse, recursos suficientes para analizar toda la documentación gráfica de una planta de proceso químico y para elaborar la misma, con un alto nivel de profesionalidad.

3. Condiciones de acceso a la asignatura

Requisitos

Los propios del acceso al Máster

Recomendaciones

Se recomienda un nivel adecuado en Fundamentos de Ingeniería Química y en Control y Automatismo de Procesos Químicos. También resultarán muy útiles los conocimientos prácticos de Diseño Asistido por Ordenador.

4. Competencias

Competencias de la Asignatura

- Ser capaz de aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en

entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con la Ingeniería Química.

- Ser capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una

información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.

- Poder comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos

especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.

- Poseer las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de

ser en gran medida autodirigido o autónomo.

- Diseñar productos, procesos, sistemas y servicios de la industria química, así como la optimización de

otros ya desarrollados, tomando como base tecnológica las diversas áreas de la ingeniería química, comprensivas de procesos y fenómenos de transporte, operaciones de separación e ingeniería de las reacciones químicas, nucleares, electroquímicas y bioquímicas.

- Diseñar, construir e implementar métodos, procesos e instalaciones para la gestión integral de

suministros y residuos, sólidos, líquidos y gaseosos, en las industrias, con capacidad de evaluación de sus impactos y de sus riesgos.

- Ser capaz de interpretar planos y esquemas, en el ámbito de las industrias de proceso, que incluyan

arquitecturas complejas de control, enclavamientos, seguridad, secuencias de actuación, etc., con capacidad para llegar a diseñarlos empleando un lenguaje gráfico normalizado.

- Poder modelizar y visualizar entidades en tres dimensiones, en un entorno de diseño asistido por

ordenador, con capacidad para obtener modelos 3D de unidades de proceso y estudiar interferencias entre tuberías, equipos, etc.

5.

Contenidos

Tema 1. Introducción y esquemas básicos.

El lenguaje gráfico de la ingeniería de procesos. La norma ISO 10628:1997. Criterios para la generación de símbolos. Codificación de equipos. Los balances de materia y energía.

Tema 2. Control automático de procesos

Medida, indicación, control y automatización. Las normas ISO 3511. El control basado en programadores lógicos. Estrategias de control de procesos: ejemplos.

Tema 3. Esquemas de tuberías e instrumentos.

Introducción. Criterios para el diseño y dimensionado de símbolos. Líneas: simbología y codificación. Lazos de control. Enclavamientos de seguridad. Información complementaria. Ejemplos de interpretación.

Tema 4. Introducción al dibujo en tres dimensiones.

Introducción al diseño en 3D. Métodos de modelización geométrica. Métodos de visualización. Aplicación al lay-out en plantas de proceso.

Tema 5. Esquemas detallados de instrumentación, control y automatización.

Profundización en la simbología de los esquemas de control. Esquemas de bloques. Esquemas de

6. Actividades Prácticas

Seminario 1. Los nuevos recursos cartográficos.

Recursos cartográficos en la Internet. Sistemas de información geográfica. Sistemas de posicionamiento global. Imágenes de satélite. Ejemplos de aplicación.

Seminario 2. Presentación del proceso a desarrollar durante las prácticas.

Producto y procesos alternativos. Selección del proceso. Datos para el balance. Dimensiones de los equipos. Líneas de proceso y de servicios auxiliares. Codificación. Estrategias de control. Aspectos relativos a la seguridad de operación.

Prácticas

Utilizando un programa de diseño asistido, todos los alumnos deberán obtener los esquemas de bloques y de flujo del proceso de la instalación propuesta. A cada alumno se le asignará una parte más reducida de la planta, para que desarrolle el esquema de tuberías e instrumentos de esa parte, e incluso esquemas más detallados de enclavamientos, secuencias de arranque y parada, etc.

7. Metodología y Estimación del volumen de trabajo

Estimación de volumen de trabajo del estudiante (ECTS)

Tamaño de Grupo (2) Actividad Formativa Horas

presenciales

Trabajo Autónomo

Volumen de trabajo

Completo Clases magistrales 12 18 30

Completo Seminarios 4 6 10

Completo Tutorías 2 1 3

Completo Prácticas 10 6 16

Completo Evaluación 2 14 16

Total 30 45 75

Relación: Horas de trabajo/ECTS 75/3 = 25

8. Cronograma

1 Introducción y esquemas básicos Semana 1 Semana 1 2

2 Control automático de procesos Semana 2 Semana 2 2

3 Esquemas de tuberías e instrumentos Semana 3 Semana 3 2

4 Introducción al dibujo en tres

Bloque temático Tema Título Fechas previstas de inicio (por semanas) Fechas previstas de fin (por semanas) Horas presenciales 5 Esquemas detallados de instrumentación, control y automatización. Semana 5 Semana 5 4

Seminario 1 Los nuevos recursos cartográficos Semana 3 Semana 3 2

Seminario 2 Presentación del proceso químico a

desarrollar durante las prácticas. Semana 4 Semana 4 2

Prácticas Elaboración de esquemas básicos y de

detalle de una planta de proceso. Semana 6 Semana 6 10

Tutorías Semana 7 Semana 7 2

Evaluación final Periodo exámenes Periodo exámenes 2

Totales

₃₀

9. Evaluación

Evaluación del Aprendizaje.

Instrumentos Criterios de calidad Ponderación

Evaluación final mediante prueba escrita Exposición y resolución correcta de las preguntas

planteadas.

50%

Trabajos de carácter grupal e individual _{Participación activa y resolución correcta. 10%}

Realización de las prácticas Claridad de los esquemas realizados y precisión de

los mismos. Utilización de la normativa prevista. 15%

Evaluación de la docencia

Se realizará mediante un cuestionario elaborado por el Centro y/o la Unidad para la Calidad, el cual

será cumplimentado por los alumnos de forma anónima al finalizar la asignatura.

Fechas de exámenes

Convocatorias de exámenes oficiales

EXAMEN FINAL DE JUNIO:

EXAMEN FINAL DE SEPTIEMBRE:

Para más información sobre las fechas de exámenes pulse

aquí. (enlaza con la guía de la titulación, donde aparecen las fechas de los exámenes finales)

10. Bibliografía

COUPER, J. R. et al. (2010) Chemical Process Equipment: Selection and Design. Barlington (MA): Butterworth-

Heinemann.

ISO 1219:1976. Transmisiones hidráulicas y neumáticas. Símbolos gráficos.

ISO 3511-1:1977. Control de funciones e instrumentación en los procedimientos de medición. Representación

simbólica. Parte 1: Requisitos básicos

ISO 3511-2:1984. Control de funciones e instrumentación en los procedimientos de medición. Representación

simbólica. Parte 2: Ampliación de los requisitos básicos

ISO 3511-3:1984. Control de funciones e instrumentación en los procedimientos de medición. Representación

simbólica. Parte 3: Símbolos de detalle para los diagramas de interconexión de instrumentos.

ISO 3511-1:1985. Control de funciones e instrumentación en los procedimientos de medición. Representación

simbólica. Parte 4: Símbolos básicos para procesos digitales, interfase y funciones compartidas de presentación/control.

ISO 3753:1977. Técnicas de vacío. Símbolos gráficos

ISO 4067-1:1985. Dibujos técnicos. Instalaciones. Parte 1: Símbolos gráficos para fontanería, calefacción,

ventilación y conducciones.

ISO 4067-6:1985. Dibujos técnicos. Instalaciones. Parte 6: Símbolos gráficos para sistemas de abastecimiento

de agua y drenajes en tierra.

ISO 6412-1:1989. Dibujos técnicos. Representación simplificada de tuberías. Parte 1: Reglas generales y

representación ortogonal.

ISO 6412-2:1989. Dibujos técnicos. Representación simplificada de tuberías. Parte 2: Proyección isométrica.

ISO 6412-3:1993. Dibujos técnicos. Representación simplificada de tuberías. Parte3: Accesorios para los

sistemasde ventilación y drenaje

.

ISO 10628:1997. Flow diagrams for process plants. General rules.

LIPTÁK, B. G. (editor), 2002. Instruments engineer´s Handbook: Process Software and digital networks. Boca Raton

(Fl): CRC Press y The Instrumentation, Systems and Automation Society.

RAY, M. S. y Sneesby, M. G. (1998) Chemical Engineering Design Project. Amsterdam: Overseas Publishing