INTRODUCCIÓN


El diagrama de flujo es una herramienta fundamental para la elaboración de un procedimiento, ya que a través de ellos podemos ver gráficamente y en forma consecutiva el desarrollo de una actividad determinada. Los diagramas de flujo representan en forma gráfica la secuencia que siguen las operaciones de un determinado procedimiento y/o el recorrido de las formas o los materiales. Muestran las unidades administrativas (procedimiento general) o los puestos que intervienen (procedimiento detallado) para cada operación descrita, y puede indicar además, el equipo que se utilice en cada caso.

El Diagrama de Flujo de Proceso es una representación esquemática del proceso, sus condiciones de operación normal y su control básico. Este también indica los efluentes (líquidos, gases o sólidos) emanados del proceso y su disposición.
El diagrama incluye el balance de masa e información para el diseño y especificación de equipos, además sirve de guía para desarrollar el Diagrama de Tubería e Instrumentación.


No existe una simbología convencional totalmente aceptada que satisfaga todas las necesidades, sin embargo hay dos grupos de símbolos
comúnmente aceptados dentro de las organizaciones que son los que describiremos a continuación.

  • American Society of Mechanical Enginners (ASME)
  • American National Standard Institute (ANSI)
  • International Organization for Standarization (ISO)
  • Deutches Institut fur Normung e.V (DIN)
  • Símbolos del flujograma de ingeniería de operaciones y de administración y mejora de la calidad del proceso (DO)
  • Diagramas integrados de flujo (DIF) en las versiones de Yourdon-De Marco y Gane & Sarson


En función de los lineamentos con que cuente cada organización, ésta deberá definir los símbolos que va a utilizar para el desarrollo de sus métodos y procedimientos, lo importante es que cada organización estandarice sus propios criterios. Por ejemplo en un diagrama de flujo, los símbolos adoptados para representar las diferentes operaciones/equipos industriales son establecidos por normas internacionales, como son la ISO 10628 y la British Standard BS 153.


Las normas de ingeniería reglamentan la fabricación, inspección, pruebas, embarque, procedimientos de reparación y mantenimiento de los diferentes equipos de ingeniería utilizados normalmente en plantas industriales. Todas estas normas son reconocidas en el ámbito internacional y cada una de ellas se especializa en un área de la ingeniería y afines. Existen normas internacionales y nacionales. Las normas internacionales son ASME, API, ANSI, NFPA e ISA y las nacionales: las de PDVSA y COVENIN

A continuación se describirán brevemente las normas internacionales:


Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos ASME:

organización Premium internacional que promueve el arte, la ciencia y la práctica de ingeniería mecánica en todo el mundo. Esta sociedad es autora del código ASME sobre calderas y recipientes a presión, que involucra un cuerpo de normas técnicas que abarcan entre otros aspectos las fases de diseño, materiales, procesos de fabricación y pruebas sobre estos equipos.





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EJEMPLO


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Instituto Americano del Petróleo API:


Es la principal asociación para la industria petrolera mundial, con más de cuatrocientas compañías asociadas alrededor de este organismo. API organiza seminarios, talleres, publicaciones periódicas para discutir los problemas y avances de la industria. Esta sociedad es autora del código API que regula y normaliza lo relativo a crudos, gases y derivados del petróleo.

Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (American National Standard Institute) ANSI


Se encarga del estudio, pruebas, publicaciones sobre tuberías, bombas y afines. Esta sociedad ha elaborado el código ANSI sobre tuberías, bombas y conexiones, es decir, un cuerpo de normas técnicas que abarcan las fases de diseño, materiales, procesos de fabricación y pruebas sobre estos equipos. Las normas ANSI por ser altamente confiables han sido asimiladas por otras normas internacionales como las ASME y así se encuentran referenciadas como ASME/ANSI



Estandares de Asociación de Industrias ISA


Se encarga de las normativas específicas de la identificación de los equipos correspondientes a los sistemas de instrumentación y control.

En los siguientes videos se explica como elaborar un diagrama de flujo usando un proceso industrial para obtener jugo de naranja:






USO DE DIAGRMAS DE FLUJO DE DATOS:

Este tipo de diagramas son útiles a lo largo del proceso de análisis y diseños. Existen compromisos para decidir que tanto deben ser explotados de los flujos de datos. Se sepercidará tiempo y se sacrificará complusibilidad poco si los diagramas de flujo de datos son exclusivamente complejos. Por otro lado, di los diagramas de flujo de datos están muy poco explotados, pueden ocurrir errores u omisiones que pueden eventualmente afectar el sistema que está en desarrollo.
Por último, recuerde que los diagramas del sistema de flujo pueden ser usados para documentar niveles altos o bajos del análisis y para ayudar a sustentar la lógica subyacente en los flujos de datos de la organización.

La características de los diagramas de flujo de datos son:

  • Muestran que debe hacer el sistema sin referencias.
  • Son diagramas explícitos y comprensibles.
  • Dan la posibilidad de representar el sistema a diferentes niveles de complejidad, desde lo más global a lo más detallado solo requieren de cuatro símbolos.
  • Son de fácil mantenimiento, pues los cambios afectan solo a algunos de sus elementos y no al todo.
DIAGRAMAS DE FLUJO DE PROCESO

Responsabilidades

El Ingeniero de Proceso es el responsable del desarrollo de los Diagramas de Flujo de Proceso (DFP), desde su emisión inicial hasta su aprobación final.

El Ingeniero de Proceso responsable de la elaboración de los DFP, debe interactuar paralelamente con el Ingeniero de Proceso responsable del desarrollo de los documentos Balances de Masa y Energía y sumario de propiedades de las corrientes, y con el Ingeniero de Instrumentación y Control de Proceso responsable de revisar los esquemas de control, a fin de obtener la versión definitiva de los DFP.

Información que debe contener

La información mínima que debe contener los DFP se lista a continuación:

Balance de masa

a. Las características de las corrientes de alimentación, intermedias, reciclos y productos acabados se resumen en una tabla ubicada en la zona inferior del plano.

b. La tabla contiene parte de los datos de proceso generados por el simulador de procesos:

  • Número de la corriente
  • Descripción de la corriente (ej. crudo de alimentación)
  • Flujo másico y/o flujo volumétrico
  • Temperatura de operación
  • Presión de operación
  • Densidad o gravedad específica
  • Viscosidad absoluta
  • Estado físico.

c. Los datos de la tabla pueden variar de acuerdo al tipo de proceso. Es potestad del Ingeniero de Proceso, previa aprobación del Gerente del Proyecto, añadir o eliminar datos a fin de suministrar la información más relevante para el proceso que se está diseñando.

REGLAS PARA ESTRUCTURAR UN DIAGRAMA DE FLUJO
  • El sentido de un diagrama de flujo generalmente es de arriba hacia abajo.
  • En un símbolo solo puede entrar una flecha de flujo si varias líneas se dirigen al mismo símbolo, se deben unir en una sola flecha.
  • Las líneas de flujo no deben cruzarse, para evitar los cruces se utilizan los conectores.
  • De un símbolo excepto el de decisión, solo puede salir una línea de flujo.
  • Los símbolo Terminal, Conector dentro de página y conector fuera de página solo pueden estar conectados al diagrama por una sola flecha, ya que por su naturaleza es imposible que tenga uan entrada y una salida.
  • Los émbolos de decisión tendrán siempre una sola flecha de entrada y dos o tres flechas de salida según la cantidad de alternativas que se presentan.

Un diagrama de flujo debe estar completamente cerrado, teniedo una continuidad de principio a fin, no pueden quedar flechas en el aire ni símbolos sin conexión al diagrama pues el flujo seria interrumpido.

COMPONENTES DE UN DIAGRAMA DE FLUJO
  • Proceso
  • Flujo
  • Almacén
  • Terminador

  1. PROCESO: El primer componente de diagrama de flujo de datos se conoce como proceso. El proceso muestra una parte del sistema que transforman Entradas y Salidas. Algunos analistas prefieren usar un óvalo o un rectángulo con esquinas redondeadas, otros prefieren usar un rectángulo. Las diferencias entre estas tres formas son simplemente cosméticas. aunque es importante usar la misma forma de la manera consistente para representar todas las funciones de un sistema.
  2. FLUJO: Este se reprensenta gráficamente por medio de una flecha que entra y sale de proceso, el flujo se usa para describir el movimiento, de bloques o paquetes de información de una parte del sistema a otra. Los flujos realmente representan Datos, es decir, Bits caracteres, mensajes, números, de puntos, flotante y los diversos tipos de información con los que las computadoras pueden tratar. Los flujos también muestran la dirección: una cabeza de flecha en cualquier extremo del flujo indica si los datos (o el material) se está moviendo hacia adentro o hacia afuera.
  3. ALMACÉN: Se utliliza para modelar una colección de paquetes de datos en reposo. Se denota por dos líneas paralelas, de modo característico el nombre que se utiliza para identificar para los paquetes que entran y salen del almacén por medios de flujo.
  4. TERMINADOR: Se representa como un rectángulo, y como son representados en entidades externas con las cuales el sistema se comunica, continuamente, puede una persona o un grupo. Existen tres cosas importantes que se debe recordadar de los terminadores:

  • Son externos al sistema que se esta modelando.
  • Es evidente que ni el analesta ni el diseñador del sistema están en posibilidades de cambiar los contenidos de un terminador o la manera en que esta trabaja.
  • Las relaciones que existen entre los terminadores no se muestran en el modelo DFD (diagrama de flujo de datos).


Normas para Diagramación

  • ISO 10628: Diagramas de flujo para plantas de proceso - Reglas Generales
  • ANSI Y32.11: Símbolos gráficos para diagramas de flujo de procesos
  • SAA COMO 1109: Símbolos gráficos para diagramas de flujo de procesos para la industria alimentaria.
  • DIN 2420 Y 28004
  • ASTM: American Society of Testing Materials F1000
  • ASME: American Society of Mechanical Engineers
  • MIL-STD: U.S. Military Standars
  • PDVSA L–TP 1.1 PREPARACION DE DIAGRAMAS DE PROCESO


Un documento con la simbologia de la ISA (Instruments Society of America)





Un resumen y ejemplo de los distintos tipos de diagramas:





Diagrama de Tuberías e Instrumentación (DTI)


Un diagrama de tuberías e instrumentación (DTI) es un diagrama que muestra el flujo del proceso en las tuberías, así como los equipos instalados y el instrumental.

Los DTI`s se clasifican en los siguientes tipos:
Diagramas de tubería e instrumentación de proceso.

Representa los componentes de la planta que intervienen directamente en el proceso que se trate.

Diagramas de tubería e instrumentación de servicios.

Representan los componentes necesarios para la generación de servicios que se requieren para llevar a cabo un proceso determinado (agua, vapor, aire, etc.).

Diagrama de tubería e instrumentación con integración del sistema de desfogue.

Representan los componentes del sistema de seguridad contra una posible sobre presión en algún equipo o línea que componen la planta.

Diagramas de tubería e instrumentación de proceso

La información contenida en el DTI de proceso servirá de fuente de datos para diversas disciplinas que intervienen en la ingeniería de la planta, permitiendo (en función del grado de avance del diagrama) el desarrollo de actividades como las siguientes:

Diseño de los sistemas básicos de control requerido.

  • Determinación del número y clase de equipos.
  • Conocimiento de la trayectoria y componentes de las líneas.
  • Información para la elaboración de arreglo de equipo..
  • Elaboración del manual de arranque, operación y mantenimiento de la planta.
  • Para dar una visión de proyectos y alcance de trabajo.
  • Definir los sistemas de control y establecer la instrumentación detallada requerida en el proceso, numeración de instrumentos y elaboración del índice de instrumentos.
  • Elaboración de planos de tuberías, tendidos de líneas, arreglos en la planta y elevación de tuberías, elaboración y codificación de isométricos, colocación de instrumentos en maqueta electrónica.
  • Determinación de la cantidad de equipo accionado por motor eléctrico y sistemas de control eléctrico.
  • Determinación de la cantidad de equipo accionado en forma de software, neumática, hidráulica, etc.
  • Para comunicarse con el cliente y registrar cambios y/o adiciones al trabajo realizado en el proyecto.

Diagramas de tubería e instrumentación de servicios

Muestran los sistemas de suministro de servicios tales como generación de vapor, tratamiento de agua, aire de instrumentos, aire de planta, sistemas de refrigeración, etc.
Cuando se trata de equipo “paquete” el DTI debe ser suministrado del proveedor y no afecta el desarrollo de las actividades de otros departamentos (o las afecta en una mínima parte); por lo que la adición del diagrama para aprobación del cliente puede esperar hasta la recepción de los dibujos del proveedor.
No se elaborara DTI para aquellos paquetes en los cuales el proveedor los suministra y los alcances de suministros terminaran en las conexiones que serán suministradas por el proveedor.


Diagrama de tubería e instrumentación con integración del sistema de desfogue.

Para la elaboración del DTI de integración del sistema de desfogue en revisión para aprobación del cliente se deberá disponer de la siguiente información:

a) Diagrama de flujo de proceso aprobado
b) Plano del arreglo de localización de equipo
c) Hojas de datos de equipo (recipientes, torres, cambiadores, etc.)
d) Diagramas de tubería e instrumentación de proceso aprobados
e) Base de diseño: definición del punto de salida de las corrientes de desfogue, contraprestación en límite de batería para cada tipo de relevo o distancia al quemador.

==Referencias==