CICLOS COMBINADOS Y CENTRALES NUCLEARES

Prof. lvaro Snchez Prez

I. DOE (Department Of Energy). II. Ejemplo de Simbologa DOE. III. Aspectos Importantes. IV. P&ID Simbologa en Centrales de Ciclo

combinado (CC) y Centrales Nucleares (CN) V. Informacin de Equipos Principales. VI. Informacin de Lneas. VII. Sistema de Identificacin KKS. VIII. Sistemas ms caractersticos CC y CN

Es el departamento de energa de Estados Unidos y sus normas son las que vamos a seguir en este curso.

La simbologa, las reglas, normas que utilizan son las que se aplican en la gran mayora de las Centrales Nucleares del Mundo.

Hay publicado un libro donde se recogen todas estas normas.

Las Normas Europeas estn menos extendidas y apenas se utilizan.

http://www.hss.doe.gov/nuclearsafety/techstds/docs/handbook/h1013v1.pdf http://www.hss.doe.gov/nuclearsafety/techstds/docs/handbook/h1019v2.pdf

Os podis descargar los documentos en los siguientes links:

VLVULAS

EQUIPOS

INSTRUMENTACIN

Los aspectos ms significativos que diferencian un P&ID de petroqumica con uno de Ciclo Combinado o Nuclear es la codificacin a utilizar.

En CC y CN normalmente se utiliza la codificacin denominada KKS.

Los diagramas de Centrales Nucleares son ms espesos en cuanto a elementos se refiere, ya que se duplican los sistemas de control por la seguridad que llevan este tipo de plantas en cuanto a su operacin.

En algunas de estas plantas se puede dar el caso de la utilizacin de normas DIN.

Los P&IDs de Simbologa son muy parecidos en cuanto a las zonas, clasificacin de elementos, etc.

Podemos encontrar alguna diferencia en la representacin de elementos, ya que esto depende tanto de la industria que estemos tratando, como el cliente y proyecto.

Hay equipos como son las turbinas y calderas muy representativos en una central de CC.

Hay equipos muy representativos en una CN como son el reactor donde se lleva a cabo el proceso de fisin, y al igual que en CC la turbina.

Turbinas. Nmero del equipo Datos de diseo (presin y temperatura) Toberas de conexiones a proceso, instrumentos y servicio.

Las turbina del sistema de vapor est formada por una turbina de alta, media y baja.

La instrumentacin y el control en la turbina al ser tan compleja se representa en otro diagrama auxiliar.

1

2

1. Toberas. 2. Lnea de venteo. 3. Nmero del equipo.

3

Caldera. Nmero del equipo. Datos de diseo (presin y temperatura). Zona de chimenea. Distribuidor de alimentacin para servicios y

quemadores. Soplantes (si aplica) Conductos de control de tiro. Calor total de diseo. Toberas de conexiones a proceso, instrumentos y

servicio. Otros detalles.

1

2

1. Tobera salida. 2. Cambio de sistema (HA a LB) 3. Lnea principal. 4. Nombre del equipo.

3

4

Informacin en las lneas:

Lneas: se mostrar lo estudiado en el tema de petroqumica.

Su numeracin vendr dada por un cdigo denominado KKS.

1. Numeracin de la lnea mediante el sistema de codificacin KKS.

2. Dimetro. 3. Especificacin. 4. Aislamiento.

1

2,3,4

KKS (Kraftwerk-Kennzeichen-System)

Internacionalmente conocido como Power Plant Identification System

El Sistema KKS es una sistemtica de identificacin de origen alemn que se est extendiendo por Europa.

Utilizada en Ciclos Combinados y Centrales Nucleares.

16

Es un cdigo mediante el cual se pueden identificar claramente los sistemas y componentes de la central, de acuerdo con su funcin, tipo y ubicacin.

Cada componente de la central, deber identificarse de forma biunvoca mediante el sistema de codificacin KKS.

En la tabla de la pgina siguiente se muestra la estructura de la codificacin KKS.

17

18

El primer nivel (0, Planta), normalmente se omite en el proyecto, ya que estamos haciendo referencia en todo momento a una planta en concreto.

El segundo nivel (1, Sistema ), se refiere al sistema al cual pertenece el componente en la planta.

El tercer nivel (2, Equipo), se utiliza para designar, si es un equipo mecnico, elctrico, de instrumentacin o control.

El cuarto nivel (3, Componente), se utiliza para designar que tipo de componente que es: instrumento, componentes de control, tipo de seal. Solo utilizado para el rea de instrumentacin y control.

19

20

Identificacin KKS en lneas: Para la identificacin de las lneas principales, se utilizar una numeracin que comenzar por 0 e ir de diez en diez: 010, 020, 030, etc. Para lneas secundarias, la numeracin ser consecutiva: 011, 012, 013, etc. (Por ejemplo bypass de vlvulas). Para circuitos auxiliares (agua, aire, etc), drenajes, lneas de instrumentacin, lneas de seguridad, etc, se utilizar tambin una numeracin consecutiva: _01, _02, _03, etc.

Por ejemplo para un drenaje que parta de una lnea principal, la numeracin ser: lnea principal: 010, 020, 030, lnea de drenaje: 211, 221, 231.

21

Identificacin KKS en lneas: La numeracin seguir, normalmente, la siguiente regla: Lneas Principales: 0_0 Lneas secundarias: 0__ Sistemas auxiliares (aire, agua, etc): 1__ Drenajes y venteos: 2__ Lneas de instrumentacin: 3__ Para lneas de tomas de muestra: 4__ Para lneas de seguridad: 5__

22

Ejemplo de identificacin KKS de lneas.

23

El ejemplo anterior pertenece a unas lneas del sistema de agua de alimentacin.

La lnea principal es codificada de la siguiente manera: LAB50BR010 LAB50BR020

La lnea de bypass es codificada de la siguiente manera:

LAB50BR011 LAB50BR012

La lnea de drenaje es codificada de la siguiente manera:

LAB50BR201 LAB50BR202

24

Identificacin KKS en vlvulas: Para la identificacin de vlvulas de las lneas principales, se utilizar una numeracin que comenzar por 0 e ir de diez en diez: 010, 020, 030, etc. Para vlvulas de lneas secundarias, la numeracin ser consecutiva: 011, 012, 013, etc. (Por ejemplo vlvulas de bypass). Para vlvulas de circuitos auxiliares (agua, aire, etc), drenajes, vlvulas de instrumentacin, vlvulas de seguridad, etc, se utilizar tambin una numeracin consecutiva: _01, _02, _03, etc.

Por ejemplo para un drenaje que parta de una lnea principal, la numeracin ser: lnea principal: 010, 020, 030, lnea de drenaje: 211, 221, 231.

25

Identificacin KKS en vlvulas: La numeracin seguir, normalmente, la siguiente regla: Vlvula de lneas Principales: 0_0 Vlvulas en lneas secundarias: 0__ Vlvulas en sistemas auxiliares (aire, agua, etc): 1__ Vlvulas de drenajes y venteos: 2__ Vlvulas de lneas instrumentacin: 3__ Vlvulas de lneas de tomas de muestra: 4__ Vlvulas de lneas de seguridad: 5__

26

Ejemplo de identificacin KKS de vlvulas.

27

El ejemplo anterior pertenece a unas vlvulas del sistema de alimentacin.

Las vlvula motorizada de la lnea principal es codificadas de la siguiente manera: LAB50AA010

La vlvula de la lnea de bypass es codificada de la siguiente manera:

LAB50AA011

La vlvula de la lnea de drenaje es codificada de la siguiente manera:

LAB50AA201

28

Identificacin KKS en equipos: Para la identificacin de bombas, cambiadores de calor, tanques, recipientes, etc que vayan en lneas principales, se utilizar una numeracin que comenzar por 0 e ir de diez en diez: 010, 020, 030, etc. Para equipos en lneas secundarias, la numeracin ser consecutiva: 011, 012, 013, etc.

29 Ejemplo de identificacin KKS de equipos.

30

El ejemplo anterior pertenece a un diagrama del sistema de filtrado (PCA).

Los dos equipo de la lnea principal (filtros) es codificado de la siguiente manera: PCA10AT010 PCA10AT020

Segn el segundo nivel del KKS, el equipo pertenece a una unidad de filtrado.

Hay otro componente que no se haba visto hasta ahora: PCA10BP010. Pertenece a una numeracin KKS de un orificio de restriccin o disco de ruptura.

Los instrumentos se estudiarn a continuacin.

31

Identificacin KKS en instrumentos: Para la instrumentacin se seguir la siguiente regla:

Indicadores locales (TI, PI, etc): se comenzar por el nmero seguido de otros dos ms. 1__ Indicadores digitales con sistemas de control y alarmas: se comenzar por el nmero seguido de otros dos ms. 2__ Indicadores analgicos con sistemas de control y alarmas: se comenzar por el nmero seguido de otros dos ms. 3__

32

Ejemplo de identificacin KKS de instrumentos de medida.

33

El ejemplo anterior pertenece a un diagrama del sistema de alimentacin.

Indicador de presin (manmetro) es codificado de la siguiente manera: LAB10CP301 (indicar un Indicador analgico de presin, perteneciente a sistema de control. Se puede ver una lnea de seal asociada a el mismo. Los ltimos tres dgitos comienzan con 3. LAB10CT101 (mostrar un Indicador de temperatura local. Los ltimos tres dgitos comienzan con 1.

LAB10CT201 (indicar un Indicador digital de temperatura, perteneciente a sistema de control. Se puede ver una lnea de seal asociada a el mismo. Los ltimos tres dgitos comienzan con 2.

LAB10CP101 (mostrar un Indicador de presin local. Los ltimos tres dgitos comienzan con 1.

Los niveles correspondientes de KKS son:

34

Unidad de Bombeo: LAC10AP100 Bomba: LAC10AP100KP__ Coupling: LAC10AP100MK__ Cajas: LAC10AP100MG__ Motor: LAC10AP100-M__

35

Identificar mediante codificacin KKS los equipos de la pgina siguiente.

Datos: Pertenecen al sistema de condensado.

36

Equipos:

KKS: 21 30 201

KKS: 21 30 101

KKS: 21 30 001

KKS: 21 30 401

37

Equipos:

KKS: 21LC30AA201

KKS: 21LC30AP101

KKS: 21LC30BC001

KKS: 21LC30BR401

38

Identificar mediante codificacin KKS los instrumentos de la siguiente transparencia:

Datos: Pertenecen al sistema de condensado.

39

Instrumentos:

KKS: 21 30 001_01 KKS: 21 22 501_01

TT 001

PI 501

40

Instrumentos:

KKS: 21LC30CT001JT01 KKS: 21LC22CP501JI01

TT 001

PI 501

Diagramas del sistema de GAS Diagrama de Gas (I) Diagrama de Gas (II) Diagrama de Gas (III)

Diagramas del sistema de Agua-PCI Diagramas del sistema PCI

Diagrama de PCI (I) Diagrama de PCI (II)

41

Diagramas del sistema de AGUA Diagrama de Agua de Alimentacin (I) Diagrama de Agua de Alimentacin (II) Diagrama de Agua de Circulacin (I) Diagrama de Agua de Circulacin (II)

Diagramas del sistema de CONDENSADO Diagrama de Condensado (I) Diagrama de Condensado (II)

42

Diagramas del sistema de AIRE Diagrama de Aire Comprimido (I) Diagrama de Aire Comprimido (II) Diagrama de Sistema de Vaco

Diagramas del sistema de VAPOR Diagrama de Vapor (I) Diagrama de Vapor (II) Diagrama de Vapor (III) Diagrama de Vapor (IV) Diagrama de Vapor (V)

Diagrama Ejemplo en una CN

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

INTERPRETACIN DE DIAGRAMAS DE TUBERAS E INSTRUMENTOS P&IDsndice del CursoDOE (DEPARTMENT OF ENERGY)DOE (DEPARTMENT OF ENERGY)Ejemplo de Simbologa DOEAspectos ImportantesPLANO CENTRAL CICLO COMBINADOPLANO CENTRAL NUCLEARP&ID Simbologa en Centrales de Ciclo combinado (CC) y Centrales Nucleares (CN)Informacin de equipos principalesEjemplo TurbinaInformacin de equipos principalesEjemplo Caldera Informacin de LneasEjemplo representacin lneaSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSSistema de Identificacin KKSEjemplo 1Ejemplo 1 (cont.)Solucin Ejemplo 1Ejemplo 2Ejemplo 2 (cont.)Solucin Ejemplo 2 Sistemas ms caractersticos CC y CN Sistemas ms caractersticos CC y CN Sistemas ms caractersticos CC y CN Diagrama de Gas (I)Diagrama de Gas (II)Diagrama de Gas (III)Diagrama de Agua - PCIDiagrama de PCI (I)Diagrama de PCI (II)Diagrama de Agua de Alimentacin (I)Diagrama de Agua de Alimentacin (II)Diagrama de Agua de Circulacin (I)Diagrama de Agua de Circulacin (II)Diagrama de Sistema Condensado(I)Diagrama de Sistema Condensado(II)Diagrama de Aire (I)Diagrama de Aire (II)Diagrama de Sistema de VacoDiagrama de Vapor (I)Diagrama de Vapor (II)Diagrama de Vapor (III)Diagrama de Vapor (IV)Diagrama de Vapor (V)Diagrama de una Central Nuclear (I) Diagrama de una Central Nuclear (II)