Cap. 6 : Documentos de Proyectos de instrumentación

6.1.-Introducción

En todo proyecto de instrumentación es necesario preparar y emitir y un conjunto de documentos que cumplen tres objetivos fundamentales (tres C):

Comprar Construir Controlar

Comprar: Se refiere a preparar aquellos documentos que definen o especifican la instrumentación requerida en el proyecto y que son necesarios para cotizar, comparar ofertas y finalmente adjudicar y comprar el equipamiento definido para el proyecto.

Construir: Se refiere a generar documentos capaces de explicar por si mismos y en el grado de detalle suficiente, como se deben montar e interconectar los instrumentos con él o los sistemas de control. Estos documentos serán finalmente interpretados por ingenieros, técnicos y maestros especialistas capaces de construir lo diseñado por Ingeniería.

Controlar: Se refiere a preparar documentos que expliquen como funcionará el sistema de control, que algoritmos o lógica se debe configurar y como interactúa este sistema con la instrumentación de terreno.

Los documentos típicos que se emiten en cada proyecto de mediana a gran envergadura no varían mucho, sólo aumenta la cantidad de instrumentos y sistemas de control asociados.

Un proyecto pequeño tiene un número de I/O menor a 200. Un proyecto de mediana envergadura tiene del orden de 200 a 1000 I/O Un proyecto de gran envergadura tiene sobre 1000 I/O

Conforme aumenta la cantidad de I/O, aumenta la relación de especialistas para desarrollar el proyecto, lo cual involucra plantear una organización diferente, como vimos en el capítulo de proyectos.

Los documentos típicos desarrollados en un proyecto de instrumentación son:

Procedimientos Generales: Procedimiento de Coordinación Procedimiento de Compras de Instrumentación Criterios de Diseño

Documentos de Orden: Lista de Instrumentos Lista de Planos y Documentos

Especificaciones de Compra: Especificaciones de Instrumentos Especificaciones de Válvulas de Control Especificaciones de Válvulas de Seguridad Especificación de Sistemas de Control Especificación de Sistemas de Seguridad

Planos y Documentos del Sistema de Control Diagrama de Arquitectura de Control Lista de Entradas y Salidas Diagramas de Lazos Filosofía de Control

Planos y Documentos del Sistema de Seguridad Diagrama de Arquitectura del Sistema de Seguridad Lista de Entradas y Salidas Diagramas Lógicos Descripción Lógica

Planos y Documentos de Construcción: Diagrama de Bloques o de Cables Key Plan o Plano Clave Planos de Canalización Planos de Conexionado Cajas de Terreno Planos de Conexionado Sistema de Control Planos de Canalización Neumática Hookups o Detalles de Instalación Lista de Cables Lista de Materiales Especificación Técnica de Montaje

Normalmente en toda empresa de Ingeniería existe un Manual de Procedimientos que contiene las pautas y formatos para desarrollar cada uno de estos documentos (Norma de Calidad de ISO:9001 : 9004).

6.2.- Procedimientos Generales

Son documentos que establecen bases generales para el desarrollo del proyecto en forma general y particular de instrumentación.

6.2.1. Procedimiento de Coordinación

Es el documento que establece los requerimientos particulares del contrato con el cliente y contiene los siguientes temas:

Identificación del Proyecto: Nombre, Ubicación, Cliente, N° Asignado por cliente, N° asignado por Ingeniería.

Representantes Oficiales del Cliente y la Ingeniería (Jefes de Proyecto, Jefes de Especialidad). Organigrama del proyecto.

Documentos base del contrato: Oferta, Ingeniería Básica o Conceptual

Estándares a utilizar Unidades de Ingeniería a utilizar Numeración de Planos Numeración de Equipos Numeración de Líneas Numeración de Instrumentos Comunicaciones Oficiales( Formatos de Carta, Fax, email) Formatos de Especificación y Documentos Rótulos Planos, A1, A3, A4)

Su utilidad radica en establecer desde el inicio del contrato las comunicaciones oficiales y la forma de numeración, ya que cada cliente tiene formas distintas de numerar. Normalmente los clientes aceptan la forma de numerar de las ingenierías, aunque después de construidas las plantas, modifican los números de planos a su estándar. Este método facilita la ingeniería, pero, no es recomendable, ya que en futuras modificaciones se habrá perdido la numeración original del plano.

6.2.2. Procedimiento de Compras de Instrumentación

Es el documento que establece los requerimientos generales que deben cumplir los proveedores de instrumentación y contiene los siguientes temas:

Comunicaciones y personas asignadas al contrato Requerimientos generales de marcas y procedencia. Rotulación de equipos Pinturas Embalajes Planos y Documentos requeridos ( Manuales operación, mantención,

calibración, planos de fabricación) Certificados exigidos Plazos de Entrega Lugar de entrega

6.2.3. Criterios de Diseño de Instrumentación

Es el documento que establece los requerimientos particulares y los criterios con que será desarrollado el proyecto de instrumentación.

Es recomendable que este sea uno de los primeros documentos emitidos ya que establece las bases para desarrollar el resto de los documentos. Es también recomendable iniciar el diseño una vez aprobado o comentado este documento por el cliente, de forma de no rehacer el trabajo.

Entre los temas que incluye este documento se encuentran:

Tipos de Planos a emitir, formatos Numeración de Planos (Codificación de Instrumentos) Numeración de Instrumentos Numeración de Cajas. Numeración de Cables

Tipos de Instrumentos a utilizar según la aplicación. Sistema de Control a utilizar

6.3 Documentos de Orden

Estos documentos son para llevar un orden de la documentación emitida por instrumentación y para llevar un registro de la instrumentación del proyecto.

6.3.1 Lista de Instrumentos

Este documento contiene toda la instrumentación del proyecto, tanto física como no física. El objetivo es llevar un registro de cada instrumento y su ubicación en la planta y en los distintos planos de ingeniería. Normalmente se ordena por lazos y en orden alfabético.

La lista de instrumentos es un documento que esta constantemente en modificación y es la base para el resto de documentos,

Típicamente se incluye la siguiente información en forma de columnas:

Lazo Tag Servicio P&ID Ubicación Tipo de Instrumento Fabricante Modelo Rango Plano de Canalización Plano de Conexionado Hookup Plano Neumático Observaciones

6.3.2 Lista de planos y Documentos

Este documento lleva un registro de todos los planos y documentos que serán emitidos o fueron emitidos por instrumentación, contiene la siguiente información en forma d e columnas:

Número del Plano o Documento Descripción Revisión Fecha de Emisión

Normalmente se incluye tres columnas para fechas de emisión para reflejar la primera, segunda y tercera emisión.

6.4 Especificaciones de Compra

Estos documentos son los que especifican en forma detallada los instrumentos y equipos de control a comprar.Normalmente están compuestos de dos partes:

Especificación técnica general Data sheet:

La especificación técnica general contiene la siguiente información:

Alcance de la especificación, con un itemizado de los instrumentos incluidos Condiciones Ambientales Normas Aplicables Requerimientos específicos de la instrumentación Pinturas Repuestos Calibración Pruebas y Puesta en Marcha Capacitación Documentación Embalajes Certificados Plazo de entrega

Los data sheet contienen datos específicos de los instrumentos en un formato de acuerdo al estándar ISA S.20. Normalmente es uno por cada instrumento.

6.5 Planos y Documentos del Sistema de Control

6.5.1 Diagrama de Arquitectura de Control

Este diagrama muestra la arquitectura general del nuevo sistema de control y la comunicación con el sistema existente, si aplica. Además incorpora la disposición de los módulos requeridos y la cantidad de I/O requeridas a nivel general.

Permite al cliente y al vendedor del sistema comprender cabalmente la interrelación del nuevo sistema con el existente.

En forma general contiene la siguiente información:

Equipos a Nivel de Operación (Consolas, Históricos, Ingeniería) Red principal de Comunicaciones (Ethernet, HSE, TPN, FTE) Equipos y sistemas de Control Red secundaria de comunicación (UCN, H1, Profibus DP) Equipos y Gabinetes de I/O

6.5.2 Lista de Entradas y Salidas

Este listado preparado en una planilla Excel, resume las entradas y salidas a los distintos módulos del sistema de control.

Este listado es la base para dimensionar el sistema de control y elaborar la estrategia de crecimiento futuro ( spare).

En forma general contiene las siguientes columnas:

Tag Servicio P&ID Tipo de Instrumento Rango Alimentación Tipo de Señal Canal de Entrada al Sistema Módulo del Sistema Slot del Sistema Rack del Sistema

6.5.3 Diagramas de Lazos

Estos diagramas reflejan en un dibujo los lazos de control e indicación de la planta y que son explicados sus requerimientos en el documento Filosofía de Control. Normalmente se utiliza la Norma ISA para la simbología de estos lazos.

Cada lazo es simbolizado desde el instrumento hasta la función final de control o indicación en el sistema de control. Además se incorporan datos del instrumento, rangos, tipo de controlador (PID,PD, PI) , el setpoint y alarmas.

Estos documentos son base para realizar posteriormente la configuración del sistema de control.

6.5.4 Filosofía de Control

Este documento resume todos los requerimientos de control de la planta, con sus equipos asociados.

Este documento resume todos los requerimientos que debe cumplir cada lazo de control, pero además incorpora aspectos operacionales, alarmas, registros, acciones del operador.

Este documento "Filosofía de Control" es entendido como base para preparar los documentos detallados previos a la configuración como son los diagramas de lazos, diagramas lógicos y pantallas de operación. La utilidad de este documento es que puede ser analizado y comentado por Ingenieros no Especialistas de Instrumentación.

6.6 Planos y Documentos del Sistema de Seguridad

6.6.1 Diagrama de Arquitectura del Sistema de Seguridad

Es un diagrama similar al descrito para el sistema de control pero enfocado a la instrumentación de seguridad.

6.6.2 Lista de Entradas y Salidas

Es una lista similar a la descrita para el sistema de control pero enfocado a la instrumentación de seguridad.

6.6.3 Diagramas Lógicos

Estos diagramas reflejan en un dibujo de bloques lógicos los Interlock de seguridad de la planta y que son requeridos en el documento Filosofía de Control.

Cada diagrama incorpora los bloques lógicos necesarios como AND, OR, NOT, Timer, Contadores, Flip Flop, Registros. Indicando además la actuación sobre el elemento final de seguridad que puede ser una válvula On/off o detención de una Bomba.

Estos documentos son base para realizar posteriormente la configuración de la lógica de seguridad del sistema.

6.6.4 Descripción Lógica

En este documento se incorpora los requerimientos de Lógica de Seguridad pero a nivel descriptivo, es decir se explica con palabras como debe reaccionar el sistema si ocurre un determinado evento.

Cada uno de estos eventos o grupo de eventos se denomina "Interlock", se le asigna un "Nº", y se explica en detalle la relación de señales de entradas, rangos de Alarma y Shutdown con sus salidas.

Todos los Interlock se resumen en un "Diagrama Lógico de Causa-Efecto".

6.7 Planos y Documentos de Construcción

6.7.1 Diagrama de Bloques o de Cables

Este plano resume la interconexión entre cajas de terreno y el sistema de control, mostrando los cables y canalización utilizados.

Es práctico para el chequeo de circuitos y posterior diseño de canalizaciones.

6.7.2 Key Plan o Plano ClaveEs un plano maestro que muestra una vista de planta del área del proyecto, y sobre él se marcan los distintos planos que se emitirán para el proyecto, es un plano inicial y que persigue orientar al montajista en los planos del proyecto.

6.7.3 Planos de Canalización

Este plano indica las canalizaciones de instrumentación en escalerillas o conduit desde terreno hasta Sala de Control, se indican dimensiones, alturas, circuitos, instrumentos y detalles de soportación y acometidas a instrumentos.

Deben ser lo suficientemente detallado para que un maestro especialista realice el montaje bajo la supervisión de un técnico o un ingeniero, en este caso es conveniente mencionar la frase típica del montajista: "Sí está escrito en el plano se construye, tal como dice el proyecto"

"Si algo no está escrito en el plano ( no está proyectado) es adicional"

Esto se debe tener siempre en cuenta ya que normalmente los adicionales son perjudiciales en un proyecto ya que no están contemplados en los programas de inversión.

6.7.4 Planos de Conexionado Cajas de Terreno

Este plano indica el conexionado de la instrumentación de terreno, cajas de conexiones, cables y multicables, detallando los bornes de conexión de cada instrumento hasta llegar al sistema de control.

6.7.5 Planos de Conexionado Sistema de Control

Este diagrama muestra el conexionado interno del gabinete entre todos los componentes y módulos del sistema de control, así como el conexionado externo proveniente de los multicables de la instrumentación de terreno.

6.7.6 Planos de Canalización Neumática

Son los planos que indican el recorrido de las tuberías desde el colector de aire ( por tuberías) hasta cada uno de los instrumentos. Estas líneas normalmente se hace en tubería galvanizada.

6.7.7 Hookups o Detalles de Instalación

Estos planos se refiere a detalles de montaje especiales de cada tipo de instrumento del proyecto y los materiales desglosados por cada uno de ellos, dando también la cantidad de material final.

Este documento permite al Contratista de Montaje evaluar rápidamente el costo de la instalación de cada instrumento.

6.7.8 Lista de CablesEste listado preparado en una planilla Excel detalla cada circuito de cable utilizado en el proyecto, la distancia, canalización y su recorrido.

6.7.9 Lista de Materiales

Este listado preparado en una planilla Excel detalla los materiales requeridos en el proyecto, cubicados según los planos preparados en los ítems anteriores. Permite al Contratista de Montaje cotizar rápidamente los ítems que forman parte de su suministro.

6.7.10 Especificación Técnica de Montaje

Esta especificación cubre los requerimientos técnicos que debe cumplir el Contratista de Montaje de Instrumentación. Incluye también el formulario de Presupuesto.

Este documento es clave para el cliente para indicar todos aquellos aspectos técnicos, administrativos y de seguridad que debe cumplir el Contratista de Montaje de instrumentación durante la ejecución de la Obra.