Instituto Tecnolgico de VeracruzINGENIERA BIOQUMICA

Dr. Vicente Miguel Daz de Len Santiago Instrumentacin y Control

NORMA ISA S20

Contenido

ISA-S20-1981: Formas de Especificacin para Instrumentos de Medicin y Control, Elementos rimarios y Vlvulas de Control para Procesos Propsito Instrucciones para hoja de especificacin para instrumentos: Potencimetro Instrumentos de temperatura (llenados de sistemas) Termopares y Termopozos Sensores de Resistencia de Temperatura Termmetros Bi-metal Instrumentos de Presin Diferencial Placa-orificio y brida Rotmetros Fljimetro Magntico Flujmetro de Turbina Medidor de Desplazamiento Positivo Instrumentos de Nivel (desplazador o flotador) Instrumentos de Nivel, tipo de capacitancia Vidrio y llave de nivel Trampa y desage Instrumentos de Presin Manmetro Interruptor de Presin Vlvula de control-Norma ISA S20.50, Rev. 1 Vlvula para controlar presin-pilotos y reguladore Reguladores de Temperatura Automtico Vlvulas de Alivio de Presin Discos de Ruptura Vlvulas Solenoides

ISA-S20-1981Aprobada en el 30 de Octubre de 1981

Standard

Formas de Especificacin para Instrumentos de Medicin y Control, Elementos Primarios y Vlvulas de Control para Procesos

PropsitoEl objetivo de este estndar es promover la uniformidad de datos especficos del instrumento, tanto en el contenido como la forma. A causa de la complejidad de instrumentos de das presentes y mandos es deseable tener algn tipo de forma de especificacin para catalogar detalles pertinentes para el empleo por todas las partes interesadas. El empleo general de estas formas por usuarios y fabricantes ofrece muchas ventajas, como catalogado:

1) Ayuda en la preparacin de especificacin completa listando y proporcionando el espacio para todas las opciones principales descriptivas. 2) Promueve la terminologa uniforme. 3) Facilita la cotizacin, la compra, la recepcin, la contabilidad y procedimientos de ordenamiento por la demostracin uniforme de informacin. 4) Proporciona un registro til permanente y quiere decir para comprobar la instalacin. 5) Mejora la eficacia del concepto inicial a la instalacin final.

Alcance

Estas formas son requeridas para ayudar al escritor a presentar la informacin bsica. En este sentido son datos especficos "cortos" " o hojas de comprobacin " y no pueden incluir todos los datos necesarios de la ingeniera o las definiciones de exigencias de aplicacin. Algunas formas consisten en una hoja primaria y una secundaria (tabulacin). La hoja primaria puede ser usada por s misma para especificar un instrumento solo, mientras que la hoja secundaria se usa para especificar exigencias generales para una serie de instrumentos similares. El ttulo usado sobre todas las formas es diseado para permitir al usuario aadir el nombre de la compaa, la posicin de planta, la marca de fbrica, o datos especficos de proyecto. Las formas de especificacin incluidas en este estndar son requeridas para cubrir el ms comnmente Instrumento usado. La lista no es un catlogo completo de instrumentos y vlvulas de control disponibles. Esto es requerido que formas nuevas sern agregadas con cada revisin general de este estndar. Una hoja de instruccin es prevista para explicar los trminos usados y el procedimiento intencionado. Las instrucciones son clave a la forma en cuanto a los nmeros de lnea. El Comit ha reducido al mnimo la dependencia en la hoja de instruccin ya que las formas con frecuencia son reimpresas y usadas sin las instrucciones. Los datos especficos de instrumento pueden ser preparados por el empleo de Proceso automtico de datos (ADP) tcnicas. El formato de tales datos especficos puede ser modificado para ser compatible con capacidades de mquina de ADP. Sin embargo, la consistencia general con este Estndar ser conservada.

Instrucciones para Hoja de Especificacin para InstrumentosPotencimetro Instrumentos de temperatura (llenados de sistemas) Termopares y Termopozos Sensores de Resistencia de Temperatura Termmetros Bi-metal Instrumentos de Presin Diferencial Placa-orificio y brida Rotmetros Flujmetro Magntico Flujmetro de Turbina Medidor de Desplazamiento Positivo Instrumentos de Nivel (desplazador o flotador) Instrumentos de Nivel, tipo de capacitancia Vidrio y llave de nivel Trampa y desage Instrumentos de Presin Manmetro Interruptor de Presin Vlvula de control-Norma ISA S20.50, Rev. 1 Vlvula para controlar presin-pilotos y reguladore Reguladores de Temperatura Automtico Vlvulas de Alivio de Presin Discos de Ruptura Vlvulas Solenoides

Instrumentos de Recepcin e Indicadores

Instrumentos Indicadores: Disponen de un ndice y de una escala graduada en la que puede leerse el valor de la variable. Segn la amplitud de la escala se divide en indicadores concntricos y excntricos. Existen tambin indicadores digitales que muestran la variable en forma numrica con dgitos.

FORMATO ISA 20.1a

FORMATO ISA 20.2a

Potencimetro

El Potencimetro da indicacin sobre la posicin de la vlvula (Figura 5) proporcionando, adems, indicacin exacta sobre la posicin de la vlvula a lo largo de su trayectoria o bien de las Barras de Control. La extensin es fsicamente conectada a una resistencia variable. Como los movimientos de la extensin son hacia arriba o hacia abajo, la resistencia conectada al circuito cambia, cambiando la cantidad de corriente que fluye en el circuito. La cantidad de corriente es proporcional a la posicin de la vlvula.

Las fallas de un Potencimetro indicador de posicin de vlvula, son normalmente de naturaleza elctrica. Un corto o un circuito abierto causa que la indicacin falle hacia cualquier extremo. Si ocurre un aumento o disminucin de la resistencia del potencimetro, entonces tambin se presenta indicacin de error en la posicin de la vlvula.

FORMATO ISA 20.10a

Instrumentos de Temperatura (llenados de sistemas)

La medida de temperatura constituye una de las mediciones ms comunes y ms importantes que se efectan en los procesos industriales. Las limitaciones del sistema de medida quedan definidas en cada tipo de aplicacin por la precisin, por la velocidad de captacin de la temperatura, por la distancia entre el elemento de medida y el aparato receptor y por el tipo de instrumento indicador, registrador o controlador necesarios; es importante sealar que es esencial una comprensin clara de los distintos mtodos de medida con sus ventajas y desventajas propias para lograr una seleccin ptima del sistema ms adecuado.

Los instrumentos de temperatura utilizan diversos fenmenos que son influidos por la temperatura y entre los cuales figuran:

Variacin o en volumen o en estado de los cuerpos (slidos, lquidos o gases. Variacin de resistencia de un conductor (sondas de resistencia). Variacin de resistencia de un semiconductor (termistores). f.e.m. creada en la unin de dos metales distintos (termopares). Intensidad de la radiacin total emitida por el cuerpo (pirmetros de radiacin). Otros fenmenos utilizados en laboratorio _(velocidad del sonido en un gas, frecuencia de resonancia de un cristal, etc.).

De este modo se emplean los instrumentos siguientes:

Termmetros de vidrio. Termmetros bi-metlicos. Elementos primarios de bulbo y capilar rellenos de lquido, gas o vapor. Termopares. Pirmetros de radiacin. Termmetros de resistencia. Termmetros ultrasnicos. Termmetros de cristal de cuarzo.

FORMATO ISA 20.11a

Termopares y TermopozosTermopares Para medir corrientes alternas de alta frecuencia se utilizan medidores que dependen del efecto calorfico de la corriente. En los medidores de termopar se hace pasar la corriente por un hilo fino que calienta la unin del termopar. La electricidad generada por el termopar se mide con un galvanmetro convencional. En los medidores de hilo incandescente la corriente pasa por un hilo fino que se calienta y se estira. El hilo est unido a un puntero mvil que se desplaza por una escala calibrada en amperios. Termopozos Es un receptculo en forma tabular a prueba de presin, diseado para encerrar y proteger un elemento sensor de temperatura, provisto de rosca exterior u otro medio para conectarse al proceso en forma hermtica. CRITERIOS QUE SE DEBEN TOMAR PARA LA ELECCION DEL TERMOPOZO Que sea resistente a la temperatura. Accin de gases oxidantes y reductores. Que contengan una conductividad trmica muy alta para hacer una transferencia de energa rpida. Resistente a los cambios bruscos de temperatura. Resistente a los esfuerzos mecnicos. Resistente a la corrosin de vapores cidos.

FORMATO ISA 20.12a

Detector de Temperatura Resistivo (RTD)La resistencia de ciertos metales cambia con las variaciones de temperatura. Esta caracterstica es bsica en la operacin de una RTD.La RTD incorpora materiales puros o ciertas aleaciones que aumentan en resistencia con un aumento en la temperatura y, a la inversa, con un decremento en la temperatura, la resistencia decrece. Los metales son lo mejor para usarse como sensores RTD siendo puros, de calidad uniforme estables en ciertos rangos de temperatura y posibilitan la reproducibilidad de lecturas temperaturaresistencia

TERMOMETROS

BIMETALICO Termmetro bimetalico Este dispositivo mide la temperatura utilizando las diferentes razones de expansin diferencial de dos o mas metales unidos entre s. Si una tira de dos metales es enrollada en forma de hlice o espiral, fijando una terminal, la otra terminal girar cuando es aplicado calor. La deflexin vara directamente con el cambio de temperatura y la longitud de la tira e inversamente con el espesor del material.El movimiento del elemento helicoidal es transmitido a un puntero o aguja por una flecha. Con objeto de tener una friccin mnima, se aaden cojinetes y guas a la flecha. El rango mximo de un termmetro bimetlico es de (-200C a 500C), la operacin contnua y exactitud en los extremos es limitada ( 1%).

DE VIDRIO Termmetro de vidrio Este dispositivo mide la temperatura basado en la expansin y contraccin de un fludo debido a la temperatura. El termmetro de cristal comprende un bulbo de cristal el cual est unido a un tubo capilar. Una escala calibrada es grabada en el bulbo de cristal, la cual nos dar la lectura de la temperatura. Cuando la temperatura aumenta o disminuye, el volmen del fludo en el tubo capilar (generalmente mercurio o alcohol) cambia, causando que el fludo se expanda o contraiga, forzando el fludo hacia arriba o hacia abajo del tubo capilar.

FORMATO ISA 20.14a

Presin del Diferencial (DP)La medicin de nivel por el mtodo de presin diferencial (DP) usa un detector de DP conectado al fondo del tanque que se est monitoreando. Se compara la presin ms alta causada por el fluido en el tanque, con una presin de referencia ms baja (normalmente atmosfrica). Esta comparacin tiene lugar en el detector de DP. La figura 9 ilustra un detector tpico de presin diferencial conectado a un tanque abierto.

El tanque est abierto a la atmsfera; por consiguiente, es necesario usar slo la conexin de alta presin (HP) en el transmisor de DP. El lado de baja presin (LP) es venteada a la atmsfera; por consiguiente, el diferencial de presin es la cabeza hidrosttica o peso del lquido en el tanque. El nivel mximo que se puede medir con el transmisor DP es determinado por la altura mxima de lquido sobre el transmisor. El nivel mnimo que se puede medir es determinado por el punto dnde el transmisor se conecta al tanque. No todos los tanques o recipientes estn abiertos a la atmsfera. Muchos estn totalmente cubiertos para prevenir que el vapor se escape o para permitir que se presuricen los contenidos del tanque. Al medir el nivel en un tanque que est presurizado o el nivel que puede presurizarse por la presin de vapor del lquido, tanto el lado de alta presin como el lado de baja presin del transmisor DP se deben conectar (Figura 10). Figura 10. Pierna de referencia seca.

FORMATO ISA S20.20a

Placa de Orificio

La placa de orificio es la ms simple de las restricciones en las trayectorias usadas para deteccin de flujo, as como tambin la ms econmica. Las placas de orificio son platos planos de 1/16 a 1/4 plg de grueso. Estn normalmente montadas entre un par de bridas y son instaladas en un tramo recto de tubera lisa para evitar perturbaciones de flujo desde accesorios y vlvulas. Se usan tres de tipos de placas de orificio: concntrico, excntrico, y segmentado (mostrado en la Figura 2). Figura 2. Placas de orificio.

La placa de orificio concntrica es la ms comn de los tres tipos. Como se muestra, el orificio es equidistante (concntrico) al dimetro interior del tubo. El fluido que pasa a travs de una placa de orificio se caracteriza por un cambio en la velocidad. Cuando el fluido pasa por el orificio, el fluido converge, y la velocidad del fluido aumenta al valor mximo. En este punto, la presin est a un valor mnimo. Cuando el fluido diverge para llenar el rea entera del tubo, la velocidad decrece regresando al valor original. La presin aumenta sobre 60% a 80% del valor de entrada original. La prdida de presin es irrecuperable; por lo tanto, la presin de salida siempre ser menor que la presin de entrada. Las presiones sobre ambos lados del orificio se miden, resultando en una presin diferencial que es proporcional al valor de flujo.

Las placas de orificio excntricas y segmentadas son funcionalmente idnticas al orificio concntrico. La seccin circular del orificio segmentado es concntrica con el tubo. La porcin segmentada del orificio evita obstruir de materiales extraos el lado aguas arriba del orificio cuando es montado en un tubo horizontal. Dependiendo del tipo de fluido, la seccin segmentada se coloca hacia arriba o hacia abajo del tubo horizontal para aumentar la exactitud de la medida. Las placas excntricas de orificio cambian el borde del orificio hacia adentro de la pared del tubo. Este diseo tambin impide obstruir aguas arriba y se usan del mismo modo como la placa segmentada de orificio. Las placas de orificio tienen dos desventajas distintas; ellas ocasionan una cada de presin permanente alta (la presin de salida ser 60% a 80% de la presin de entrada), y estn sujetas a la erosin, que eventualmente ocasionan inexactitudes en la presin diferencial medida.

FORMATO ISA 20.21

RotmetroLos rotmetros miden el cambio de rea y por lo tanto su escala es lineal, variando directamente con e] flujo, Los rotmetros caracterizan el perfil interior del tubo para utilizar una escala logartmica, logrndose mejorar la resolucin de las lecturas en la parte baja del rango de medicin.

Salida Extremo Sup. acampanado

Flotador Extremo inferior acampanado

Las El

partes principales que constituyen un rotametro son:

tubo El flotador La escala Conexiones al proceso Regulador de flujo Accesorios

El tubo. El diseo ms sencillo de tubo para rotmetro es el de cono de vidrio, el cual es ampliamente usado. Condiciones de proceso. El fluido provoca serias pulsaciones dando lugar a golpeteo del flotador contra las paredes del tubo. Aun cuando la seccin interior del tubo es cnica. El dimetro enmarcado por las estras es constante lo cual restringe el movimiento del flotador en direccin horizontal. Otra manera de lograr esto es mediante paredes en tringulo o mediante flotador con gua.

Escala de placa Logartmica

Escala rotmetro Proporcional

Escala de rotmetro Lineal

Rotmetro con Tubo MetlicoEn las aplicaciones donde el tubo de vidrio es inapropiado (fluidos peligrosos, altas presiones y/o temperaturas,) etc., son utilizados los tubos metlicos, lo cuales utilizan un acoplamiento magntico entre el flotador y un mecanismo externo que proporciona la indicacin del flujo.Caja Escala Tubo de extensin Adaptador Anillo O Tubo medidor Flotador Magneto Seguidor indicador

Tope

Flotadores

FLOTADOR. Es una obstruccin al flujo, la cual es desplazada segn este flujo aumenta. La forma del flotador determina los efectos que un cambio de viscosidad tiene en la exactitud de la medicin. Normalmente son fabricados de acero inoxidable, vidrio negro, zafiro rojo, tantalum, carburo de tungsteno o bronce, siendo la seleccin del material lo que determinar el rango para un determinado tubo. Para alta exactitud se utiliza un flotador de perfil aerodinmico el cual proporciona una gran capacidad de flujo para un tamao dado, sin embargo, ste flotador no proporciona ninguna compensacin por viscosidad por lo que su aplicacin se restringe a fluidos de viscosidad relativamente constante En los fluidos con variaciones amplias de viscosidad se utilizan los flotadores compensados los cuales son prcticamente inmunes a los cambios de viscosidad pero requieren un mayor tamao de tubo para un flujo dado.

Esfrico

Aerodinmico

Semicompensado por viscosidad

Compensado por viscosidad

Flujmetro MagnticoConsiste

esencialmente de un transmisor de flujo conectado elctricamente a un receptor que normalmente es un potencimetro de c.a. que puede proporcionar indicacin, registro, integracin o control de flujo.Su

diseo es ideal para lquidos viscosos o corrosivos as como para aquellos con slidos en suspensin y substancias pastosas.Son

medidores de velocidad, por lo tanto la exactitud no est modificada por la presin, densidad, viscosidad o carcter del flujo.

FORMATO ISA 20.23

Flujmetro de TurbinaSon velocmetros diseados para medir caudales de flujo de fluidos limpios. Un medidor de turbina consiste bsicamente de un rotor con aspas, suspendido en la trayectoria del flujo con su eje de rotacin paralelo a la direccin del flujo. El rotor es movido por el impulso del lquido sobre los alabes; la velocidad angular del rotor es proporcional a la velocidad del fluido la cual a su vez es proporcional al flujo.

Ventajas

Limitaciones1.- No se puede utilizar con fluidos muy viscosos.2.- Requiere calibracin 3.- Puede daarse por sobre velocidad. 4.- Relativamente caro. 5.- Partes mviles sujetas a desgaste. 6.- No entrega valores de flujo en forma directa.

1.- Alta exactitud de medicin. 2.- Muy buena repetibilidad 3.- Verstil para operacin en condiciones severas. 4.- Disponible para un amplio rango de presin y temperatura. 5.- Disponible en amplia gama de tamaos. 6- Salida digital lineal. 7.- Respuesta rpida. 8.- Pequeo y ligero. 9.- Fcil instalacin.

7- Requiere de filtros.

FORMATO ISA 20.24

Medidor de Desplazamiento Positivo

Este tipo de medidor toma una cantidad de flujo definida y lo lleva a travs de un medidor y procede con la siguiente porcin y as en adelante, es decir, el gasto total es una acumulacin de incrementos medidos que se totalizan mecnicamente por medio de cuenta revoluciones. Las partes mecnicas del instrumento se mueven aprovechando la energa del fluido y da lugar a una prdida de carga. La precisin depende de los huecos entre las partes mviles y las fijas y aumenta con la calidad de la mecanizacin y con el tamao del instrumento.

Tipos Bsicos de Medidores de Desplazamiento Positivo

Disco oscilante Pistn oscilante Pistn alternativo Rotativos Diafragma

FORMATO ISA 20.25

Instrumentos de Nivel

En la industria, la medicin de nivel es muy importante, tanto desde el punto de vista del funcionamiento del proceso como de la consideracin del balance adecuado de materias primas o de productos finales. Los instrumentos para la medicin de nivel varan en complejidad de acuerdo con la aplicacin y su dificultad.Cuando las distancias entre el punto de medicin y el lugar donde queremos la lectura son muy grandes nos podemos auxiliar con transmisores. Estos hacen

posible la interpretacin del nivel real (puede eliminar o compensar la influencia de la espuma en flotacin del tanque, en la lectura), la eliminacin de las falsas alarmas (tanques con olas en la superficie debido al agitador de paletas en movimiento), y la fcil calibracin del aparato en cualquier punto de la lnea de transmisin.

En la seleccin correcta de un instrumento para la medicin de nivel intervienen en mayor o menor grado los siguientes factores:

Rango de medicin. Naturaleza del fluido que va a ser medido. Condiciones de operacin.

ClasificacinLos instrumentos de nivel pueden dividirse en:

medidores de nivel de lquidos medidores de nivel de slidos

Y a su vez estos se aplican bsicamente en 2 formas:

medicin de nivel en tanques abiertos medicin de nivel en tanques cerrados

Medidores de Nivel de LquidosInstrumentos basados en el desplazamiento:

Medidor de nivel de tipo desplazamiento Medidor de sonda Medidor de cinta y plomada Medidor de nivel de cristal Medidor de flotador Medidor manomtrico Medidor de membrana Medidor de tipo burbujeo Medidor de presin diferencial de diafragma Medidor conductivo Medidor capacitivo Medidor ultrasnico Medidor de radiacin Medidor lser

Instrumentos de medida directa:

Instrumentos que miden el nivel aprovechando la presin hidrosttica:

Instrumentos que utilizan caractersticas elctricas del lquido:

Medidor de Nivel de Tipo Desplazamiento

Consiste en un flotador parcialmente sumergido en el lquido y conectado mediante un brazo a un tubo de torsin unido rgidamente al estanque. Dentro del tubo y unido a su extremo libre se encuentra una varilla que transmite el movimiento de giro a un transmisor exterior al estanque. Al aumentar el nivel, el lquido ejerce un empuje sobre el flotador igual al volumen de la parte sumergida multiplicada por la densidad del lquido, tendiendo a neutralizar su peso propio, as que el esfuerzo medido por el tubo de torsin ser muy pequeo. Por el contrario, al bajar el nivel, menor parte del flotador queda sumergida, y la fuerza de empuje hacia arriba disminuye, resultando una mayor torsin. La precisin es del orden de 0,5 % a 1 %. El instrumento puede utilizarse en tanques abiertos y cerrados a presin o a vaco, tiene una buena sensibilidad pero presenta el inconveniente del riesgo de depsitos de slidos o de crecimiento de cristales en el flotador que afectan a la precisin de la medida y es apto slo para la medida de pequeas diferencias de nivel.

Medidor de Flotador

Consiste en un flotador ubicado en el seno del lquido y conectado al exterior del estanque indicando directamente el nivel sobre una escala graduada. Es el modelo ms antiguo y el ms utilizado en tanques de gran capacidad tales como los de petrleo y gasolina. Tiene el inconveniente de que las partes mviles estn expuestas al fluido y pueden romperse, adems el flotador debe mantenerse limpio. Hay que sealar que en estos instrumentos, el flotador puede tener formas muy variadas y estar formados por materiales muy diversos segn sea el tipo de fluido. Los instrumentos de flotador tienen una precisin de 0,5 %. Son adecuados en la medida de niveles en tanques abiertos y cerrados a presin o a vaco, y son independientes del peso especfico del lquido.

FORMATO ISA 20.26

Medidor de Nivel Capacitivo

Mide la capacidad del condensador formado por el electrodo sumergido en el lquido y las paredes del tanque. La capacidad del conjunto depende linealmente del nivel del lquido.

En fluidos no conductores se emplea un electrodo normal y la capacidad total del sistema se compone de la del lquido, la del gas superior y la de las conexiones superiores.En fluidos conductores el electrodo est aislado usualmente con tefln interviniendo las capacidades adicionales entre el material aislante y el electrodo en la zona del lquido y del gas. La precisin de los transductores de capacidad es de 1 %. Se caracterizan por no tener partes mviles, son ligeros, presentan una buena resistencia a la corrosin y son de fcil limpieza. Su campo de medida es prcticamente ilimitado. Tiene el inconveniente de que la temperatura puede afectar las constantes dielctricas (0,1 % de aumento de la constante dielctrica / C) y de que los posibles contaminantes contenidos en el lquido puedan adherirse al electrodo variando su capacidad y falseando la lectura, en particular en el caso de lquidos conductores.

FORMATO ISA 20.27

Tubo de Vidrio y Llave de NivelIndicador de Vidrio En el mtodo del indicador de vidrio, un tubo transparente se conecta al fondo y a la tapa del tanque que se est monitoreando (la conexin de la tapa no se necesita en un tanque abierto a la atmsfera). La altura del lquido en el tubo debe ser igual a la altura del agua en el tanque. Indicador de Vidrio de Reflejo En este tipo, un lado de la seccin de vidrio es de forma de prisma. El vidrio se moldea a modo de que un lado tiene ngulos de 90 grados que corren a todo lo largo. Los rayos de luz golpean la superficie exterior del vidrio a un ngulo de 90 grados. Los rayos de luz viajan a travs del vidrio golpeando el lado interno del vidrio a un ngulo de 45 grados. La presencia o ausencia de lquido en la cmara determina si los rayos de luz se refractan en la cmara o se reflejan de nuevo a la superficie exterior del vidrio.

Indicador de Vidrio de Refraccin Este tipo es especialmente til en las reas de iluminacin reducida; normalmente se anexan las luces al indicador de vidrio. El funcionamiento se basa en el principio de que la desviacin de la luz, o refraccin, ser diferente conforme la luz pase a travs de varios medios. La luz se desva, o refracta, en una magnitud mayor en el agua que en el vapor. Para la porcin de la cmara que contiene vapor, los rayos de luz viajan relativamente rectos, y el lente rojo se ilumina. Para la porcin de la cmara que contiene el agua, los rayos de luz son desviados, causando que el lente verde sea iluminado. La porcin del indicador que contiene agua aparece verde; la porcin del indicador por encima de ese nivel aparece rojo.

FORMATO ISA 20.28

Colectores y Desage Colector de polvo. Tanque cilndrico de acero, cubierto de tabique y de, aproximadamente, 30 o 40 pies de dimetro. Es en esencia una cmara de sedimentacin. El polvo sale del gas al reducir la velocidad de flujo. Colector electrosttico. Reducen el contenido de polvo en el gas hasta el grado limpieza requerido para su uso final. Se fabrican dos tipos de precipitadores: 1. El circular-vertical, se construye generalmente en un tanque cilndrico con un cabezal en el interior, cerca de la parte superior; en l se colocan tubos que actan como electrodos colectores. 2. De tipo placa horizontal, tienen placas verticales paralelas como electrodos colectores. Los electrodos de descarga son una serie de alambres suspendidos en forma equidistante entre las placas y pueden operarse como unidades hmedas o secas.

FORMATO ISA 20.29

Instrumentos de PresinAunque las presiones son monitoreadas continuamente, estas varan levemente dependiendo de los detalles del diseo de la instalacin, todos los detectores de presin se utilizan para proporcionar hasta tres funciones bsicas: indicacin, alarma y control.

Puesto que el fluido del sistema puede funcionar en condiciones de saturacin y de subenfriamiento, la indicacin exacta de la presin debe estar disponible para mantener un enfriamiento adecuado. Algunos detectores de presin tienen una seal de alarma audible y visual asociadas a l, que se activan cuando se exceden los lmites preestablecidos. Algunas aplicaciones de los detectores de presin son como seales de proteccin y funciones de control.

El Sensor de Presin que se utiliza con mayor frecuencia es el Tubo de Bourdon; es muy simple y resistente. Se disea de tal forma que cubra rangos entre 0 y 100,000 psi, as como vacos desde 0 a 29.92 in de mercurio. El tubo, que es de forma circular y seccin ovalada, se conecta al lugar donde se quiere medir la presin. Al elevarse la presin, el tubo tiende a enderezarse y, cuando disminuye, a cerrarse. Por medio de un conjunto de engranes y resortes, puede adaptarse al Sensor un sistema de medicin. Sensor de Presin de Diafragma Mvil. Como se observa en la figura, este Sensor es una celda, con un diafragma libre, conectada directamente al recipiente donde se debe medir la presin y, por el otro lado, a una presin de referencia que, en muchos casos, es la atmosfrica.TUBO DE BOURDON

SEAL AL EQUIPO DE LECTURA

400

600

DIAFRAGMA MOVIL

RESORTE

kPaAGUJA200 800

PRESION INTERNA

PRESION ATMOSFERICA

ENGRANE PION0 1000

CONECTOR

FORMATO ISA 20.40a

ManmetrosLa Figura muestra el manmetro de tubo abierto. Es un Sensor de Presin donde la diferencia del nivel en cada rama del tubo depende de la relacin entre la presin de cada lado y la densidad del liquido empleado dentro del tubo.

EQUIPO, TANQUE O TUBERIA

FLUIDO CON DENSIDAD 1

LIQUIDO CON DENSIDAD 2

FORMATO ISA 20.41a

Interruptores de PresinLos interruptores automticos de circuito de alto voltaje son del tipo en aceite, en el cual los contactos se abren dentro del aceite; o del tipo de chorro de aire, en el cual se extingue el arco por medio de un potente chorro de aire dirigido a travs de un orificio para que cruce el arco y llegue a un canal para arco.

Un objetivo principal en el proyecto de los interruptores de circuito es apagar el arco con la suficiente rapidez, a fin de que puedan seguirse usando los mismos contactos.

FORMATO ISA 20.42a

Vlvulas de ControlUna vlvula se puede definir como un aparato mecnico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulacin (paso) de lquidos o gases mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o ms orificios o conductos.Las vlvulas son unos de los instrumentos de control ms esenciales en la industria. Debido a su diseo y materiales, las vlvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de lquidos y gases, desde los ms simples hasta los ms corrosivos o txicos. Sus tamaos van desde una fraccin de pulgada hasta 30 ft (9 m) o ms de dimetro. Pueden trabajar con presiones que van desde el vaci hasta mas de 20000 lb/in (140 Mpa) y temperaturas desde las criognicas hasta 1500 F (815 C). En algunas instalaciones se requiere un sellado absoluto; en otras, las fugas o escurrimientos no tienen importancia. La palabra flujo expresa el movimiento de un fluido, pero tambin significa para nosotros la cantidad total de fluido que ha pasado por una seccin de terminada de un conducto. Caudal es el flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de fluido que circula por una seccin determinada del conducto en la unidad de tiempo.

Vlvula de control: La vlvula automtica de controlgeneralmente constituye el ltimo elemento en un lazo de control instalado en la lnea de proceso y se comporta como un orificio cuya seccin de paso varia continuamente con la finalidad de controlar un caudal en una forma determinada.

Partes de la Vlvula de ControlLas vlvulas de control constan bsicamente de dos partes que son:

Actuador: el actuador tambin llamado accionador o motor, puede ser neumtico, elctrico o hidrulico, pero los ms utilizados son los dos primeros, por ser las ms sencillas y de rpida actuaciones. Aproximadamente el 90% de las vlvulas utilizadas en la industria son accionadas neumticamente. Los actuadores neumticos constan bsicamente de un diafragma, un vstago y un resorte. Lo que se busca en un actuador de tipo neumtico es que cada valor de la presin recibida por la vlvula corresponda una posicin determinada del vstago. Teniendo en cuenta que la gama usual de presin es de 3 a 15 lbs/pulg en la mayora de los actuadores se selecciona el rea del diafragma y la constante del resorte de tal manera que un cambio de presin de 12 lbs/pulg, produzca un desplazamiento del vstago igual al 100% del total de la carrera.

Cuerpo de la vlvula: este esta provisto de un obturador o tapn, los asientos del mismo y una serie de accesorios. La unin entre la vlvula y la tubera puede hacerse por medio de bridas soldadas o roscadas directamente a la misma. El tapn es el encargado de controlar la cantidad de fluido que pasa a travs de la vlvula y puede accionar en la direccin de su propio eje mediante un movimiento angular. Esta unido por medio de un vstago al actuador.

Categoras de Vlvulas

Debido a las diferentes variables, no puede haber una vlvula universal; por tanto, para satisfacer los cambiantes requisitos de la industria se han creado innumerables diseos y variantes con el paso de los aos, conforme se han desarrollado nuevos materiales. Todos los tipos de vlvulas recaen en nueve categoras: vlvulas de compuerta, vlvulas de globo, vlvulas de bola, vlvulas de mariposa, vlvulas de apriete, vlvulas de diafragma, vlvulas de macho, vlvulas de retencin y vlvulas de desahogo (alivio).

FORMATO ISA 20.50

Vlvulas de Control de Presin - Pilotos y Reguladores -

FORMATO ISA 20.51

Vlvulas de Alivio de Presin

Permiten el DESALOJO de vapor con una capacidad igual o mayor de la capacidad de generacin nominal del equipo. En algunos casos se requiere un 10 - 15 % por encima de la capacidad. Las vlvulas de seguridad o de alivio deben ser accionadas manualmente con regularidad, mnimo una vez al mes, para asegurar su buen funcionamiento; sedimentos retenidos en el asiento de la vlvula podran pegar la vlvula o impedir el cierre total, generando fugas. En caso de fallo, la vlvula sustituto deber tener la misma capacidad de desalojo que la original y respetar el dimetro.

FORMATO ISA 20.53

Discos de Ruptura

Es un dispositivo de alivio de presin para sistemas cerrados que provee apertura instantnea a una presin predeterminada. Su funcin es proteger frente a sobrepresiones a un sistema que pueda estar sujeto a presiones excesivas causadas por el mal funcionamiento del equipo mecnico, reacciones fuera de control, y fuegos internos o externos.

FORMATO ISA 20.54

Vlvulas Solenoides

La vlvula solenoide es un tipo de vlvula que es accionada por medio de una bobina ,las puedes encontrar de diferente voltaje y potencia asi como de ac o dc. Se utiliza para controlar el flujo de lquidos o gases. Su apertura o cierre responde a la aplicacin de tensin sobre un electroimn cuyo ncleo esta adosado a la compuerta que abre o cierra el paso dentro de ella.

FORMATO ISA 20.56

Referencias

http://cicunexpo-instrumentacion1.blogspot.com/ Creus, A. Instrumentacin Industrial.. Alfa Omega Marcombo. 1997. ISA Standards Library for Measurement and Control. Version 99-01.