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PROYECTO FIN DE CARRERA

SISTEMA DE CONTROL DE UNA PLANTA

DESALINIZADORA EN ALICANTE

AUTOR: ESTHER JARABA HERAS

MADRID, Septiembre 2007

UNIVERSIDAD PONTIFICIA DE COMILLAS

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERIA (ICAI)

INGENIERO EN AUTOMÁTICA Y ELECTRÓNICA INDUSTRIAL

PROYECTO FIN DE CARRERA

SISTEMA DE CONTROL DE UNA PLANTA

DESALINIZADORA EN ALICANTE

Director: José Ramón Rentero

Autor: Esther Jaraba Heras

Madrid, Septiembre 2007

UNIVERSIDAD PONTIFICIA DE COMILLAS

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERIA (ICAI)

INGENIERO EN AUTOMÁTICA Y ELECTRÓNICA INDUSTRIAL

Autorizada la entrega del proyecto: Sistema de Control de una Planta Desalinizadora en Alicante

Realizado por: Esther Jaraba Heras

Vº Bº del Director del proyecto

Firmado: José Ramón Rentero

Fecha: ……/…………/ ……

Vº Bº del Coordinador de Proyectos

Firmado.: Álvaro Sánchez Miralles

Fecha: ……/…………/ ……

Sistema de Control de una Planta Desalinizadora


Documento I: Memoria -4-

INDICE

DOCUMENTO I Memoria ...............................................................................6

Capítulo 1 Introducción ..................................................................................7

1 Estudio de los trabajos existentes / tecnologías existentes ........................ 7

1.1 Procesos de desalinizacion.................................................................................. 7

1.2 Sistemas de control............................................................................................. 11

2 Objeto del proyecto ......................................................................................... 16

3 Metodología :.................................................................................................... 19

4 Recursos / herramientas empleadas ............................................................. 20

Capítulo 2 proceso e instalaciones ..............................................................21

1 Descripción de las instalaciones y análisis de funcionamiento. ............ 21

1.1 Captación y bombeo de agua de mar. ............................................................. 23

1.2 Sistema de desalación ........................................................................................ 23

1.3 Sistemas auxiliares ............................................................................................. 41

1.4 Almacenaje e impulsión de agua osmotizada ................................................ 45

Capítulo 3 Sistema de Control .....................................................................51

1 Descripción funcional del sistema de control ........................................... 51

2 Arquitectura de control................................................................................... 58

3 Distribución del Sistema de Control ........................................................... 64

3.1 Almacenamiento y dosificación de reactivos químicos ................................ 65

3.2 Captación de agua de mar................................................................................. 67

3.3 Pretratamiento y sistema de ósmosis inversa:................................................ 69

3.4 Post-tratamiento y sistema de agua producto. Limpieza Química. ............ 71

3.5 Limpieza química ............................................................................................... 72

3.6 Control Depósito Fontcalent ............................................................................. 73

4 Ingeniería de Proceso asociada al Sistema de Control ............................. 74

4.1 Puesta en funcionamiento de un tren de proceso .......................................... 74

4.2 Secuencia de lavado de un filtro de arena (ref. Fa-101)................................. 88




4.3 Limpieza química de un bastidor de ósmosis: ............................................... 94

4.4 Desplazamiento con agua de mar .................................................................... 99

4.5 Neutralización................................................................................................... 100

4.6 Permisivos de arranque................................................................................... 102

4.7 Disparos............................................................................................................. 113

4.8 Actuaciones asociadas a los disparos ............................................................ 116

Capítulo 4 Conclusiones..............................................................................118

DOCUMENTO II Lista de señales....................................................................

DOCUMENTO III Datasheets ..........................................................................

DOCUMENTO IV Programa de puntos de inspeccion del sistema de

control (ppi) ...............................................................................................

DOCUMENTO V Codigo fuente........................................................................

DOCUMENTO VI Pliego De Condiciones:......................................................

DOCUMENTO VII Planos.................................................................................




DOCUMENTO I MEMORIA




Capítulo 1 INTRODUCCIÓN

1 Estudio de los trabajos existentes / tecnologías existentes

1.1 Procesos de desalinizacion

Las enormes reservas de agua del mar y aguas salubres de distintas

procedencias, al mismo tiempo que las dificultades planteadas debidas a

la escasez de agua dulce, han obligado a tomar en consideración las

posibilidades de su tratamiento económico, y actualmente existe una

corriente de interés en la realización de programas de estudio relativos a

los distintos métodos de desalinización.

Los procedimientos de desalinización son numerosos y responden a

técnicas muy diversas; sin embargo, pueden dividirse en dos grandes

grupos:

Grupo 1.- El agua cambia de estado en el curso del tratamiento:

A) Pasando por una fase gaseosa (destilación):

• Procedimiento por compresión de gases

• Procedimiento térmico de múltiple efecto

• Procedimiento térmico "multiflash" (expansiones múltiples)

B) Pasando por una fase sólida:

• Congelación




• Formación de hidratos (Procedimiento en fase de

laboratorio)

Grupo 2.- El agua no cambia de estado en el curso del tratamiento.

(procedimientos con membranas):

C) Electrodiálisis

D) Ósmosis inversa

A) Destilación:

La destilación se aplica especialmente en la desalinización del agua de

mar.

Existen diferentes métodos de destilación, que pueden agruparse según

dos sistemas fundamentales: procesos térmicos y procesos por

compresión.

En el primer caso, la energía necesaria se suministra, en su mayor parte, en

forma de calor y, en el segundo, exclusivamente en forma de trabajo,

puesto que el vapor se comprime para obtener la diferencia de

temperatura necesaria para el intercambio de calor.

Los procedimientos técnicos, a su vez, pueden realizarse llevando el agua

a ebullición (destilación de múltiple efecto), o bien impidiendo la

ebullición y obteniéndose la evaporación por disminución de presión

(sistema "flash").

Actualmente entre los métodos de destilación indicados, la destilación

"multiflash" es la más utilizada.




B) Congelación :

La congelación del agua del mar (-1.9 C) suministra cristales de hielo puro

que se separan de la solución, la cual, a su vez, se concentra en sales.

Existen dos procedimientos de congelación directa:

b.1) Por expansión del agua (congelación en vacío)

El agua de mar se congela parcialmente a una presión absoluta de 3mm de

mercurio, a -4 ºC. A esta presión se produce una evaporación,

acompañada del enfriamiento correspondiente, que es el que provoca la

congelación.

Para mantener el vacío necesario es preciso aspirar de continuo el vapor

de agua formado, pudiendo ser realizada esta operación bien por un

compresor mecánico, o por absorción en una solución higroscópica (que

absorbe agua).

En la práctica, los problemas de compresión del gran volumen de vapor

producido a baja presión son considerables.

b.2) Congelación con ayuda de un agente refrigerante:

Se utiliza un refrigerante auxiliar cuya tensión de vapor sea netamente

superior a la del agua y que no sea mezclable con ella. El butano por

ejemplo, satisface estas condiciones. El agua de mar se congela

parcialmente por la expansión del butano. Este procedimiento evita los

problemas de compresión inherentes a la congelación en vacío.

C) Electrodiálisis :




La electrodiálisis consiste en el paso de iones a través de membranas

permeables selectivas, bajo el efecto de una corriente eléctrica.

Se colocan, de forma alternativa, una serie de membranas catiónicas y

aniónicas , entre dos electrodos, entre los cuales circula el agua a tratar.

Las membranas, permeables sólo a los cationes o a los aniones, limitan la

migración de los iones entre los dos electrodos, recogiéndose así,

separadamente, una corriente de agua desmineralizada y otra enriquecida

en iones.

D) Ósmosis inversa

Este método se basa en el empleo de membranas semipermeables que

permiten el paso del agua, pero no el de sales disueltas.

La tecnología de la ósmosis inversa se basa en el proceso de ósmosis, que

es un fenómeno natural que se produce en las células de los seres vivos,

por el cual dos soluciones de distinta concentración salina puestas en

contacto a través de una membrana semipermeable tienden a igualar sus

concentraciones.

Si se separan por una membrana semipermeable dos compartimientos

abiertos a la atmósfera, uno de los cuales contiene agua pura y el otro una

solución acuosa de sales, se comprueba que el agua pura atraviesa la

membrana hacia la solución acuosa de sales, aumentando la presión del

lado de la solución de sales hasta alcanzar un cierto valor (presión

osmótica) suficiente para anular el caudal de agua que atraviesa la

membrana. Este fenómeno constituye la ósmosis directa y se da, de forma

general, entre dos soluciones acuosas de diferentes concentraciones.

Si se invierte el proceso y se aplica una presión en el tubo de la solución

más concentrada (a través de una bomba), el movimiento se produce de la

solución más concentrada a la solución mas diluida. Este proceso es lo que




constituye la ósmosis inversa. La altura que alcanza la solución en el

nuevo equilibrio es función de la presión que se aplica, de las

características de las membranas y de las concentraciones de ambas

soluciones.

La presión osmóstica depende de la salinidad del agua: a más salinidad

mayor presión osmótica, a menos salinidad menor presión osmótica

-Figura 1-

Figura 1

1.2 Sistemas de control

Hubo un tiempo, en que los sistemas de control estaban basados en

paneles de relés electromecánicos o en sistemas de control basado en

neumática. La llegada de la tecnología de estado sólido (de

semiconductores) ofreció un medio de reducir costos y aumentar la

flexibilidad al usar circuitos lógicos que reemplazaron a los cables, hilos,

canaletas y relés. Se desarrollaron algoritmos de control más poderosos.

Cada vez más se desarrollaron dejan mando más firme encima de

procesos algoritmos poderosos. Sin embargo, las servidumbres técnicas




asociadas con sistemas cerrados y distintos aumentaban al mismo tiempo

que se desarrollaban los sistemas de control.

A menudo es la propia naturaleza propietaria del hardware y del software

el que causa estos problemas. Cada fabricante construye sus propios

sistemas y proporciona todos los elementos inteligentes necesarios para su

funcionamiento. Esto ofrece un único responsable técnico del sistema,

pero al mismo tiempo se consigue un cliente cautivo, obligando a la

propiedad a, de manera continuada, depender de este fabricante en

repuestos, mantenimiento o ampliaciones de los sistemas durante todo el

periodo de explotación del sistema. De esta manera, se ha establecido una

práctica de infravalorar la funcionalidad y versatilidad de los sistemas de

control con el fín de obtener clientes cautivos, a los que “exprimir” en el

mantenimiento o las futuras expansiones del sistema.

Incluso esta situación empeora ante la necesidad de diseñar y ofrecer la

ingeniería un sistema completo,ya que en este caso, las posibilidades de

elección para la propiedad se tienen que ver reducidas a un pequeño

conjunto de empresas e ingenierías. Estas empresas tienden a moverse

lentamente o ha desarrollar modelos de negocio basado en el cliente.

Solamente basta comparar la evolución que ha tenido las

prestaciones/precio de los sistemas de ordenadores con los equipamientos

para los sistemas de control.




Figura 1: Evolución de los sistemas de control

En la Figura 1 se muestra la evolución de los sistemas de control. Se ha

evolucionado de sistemas controlados por ordenadores con tarjetas I/O al

que se cablean todas las señales, con sistemas jerárquicos, costosos de

instalar, y elementos y tareas duplicadas entre los subsistemas (Figura 2)

Figura 2: Control central

En este tipo de control, todo el sistema cuelga y depende de un único

controlador, lo que implica que un fallo en el controlador impediria el

funcionamiento de todo el proceso que controla. Estos sistemas son

propietarios, habiendo atado a la propiedad a un solo proveedor técnico

en servicios y equipos.




En la Figura 3, podemos ver una arquitectura de control centralizada

basada en Plcs y con un sistema distribuido de toma de datos. Este

segundo estado se basa en soluciones de cajas negras para poder

conseguir la interoperatibilidad entre distintos proveedores. Es decir, se

diseña una pasarela “a medida” que permita la interconexión entre

equipos de proveedores diferentes. Esto conlleva una notable falta de

flexibilidad ante necesidades futuras, ya que se tendrían que crear nuevas

pasarelas en función de las necesidades actuales. Así mismo, crea un

cuello de botella, ya que al existir una única pasarela para varios equipos,

aparece una debilidad que frente a un fallo en la pasarela, se perderían

todos los equipos que cuelgan de la misma.

Figura 3: Control centralizado con periferia distribuida




La Figura 4 se corresponde con una arquitectura distribuida, donde son

interoperables equipos de distintos fabricantes e ingenierías. Estas

arquitecturas son planas, eliminando complejos cableados, bajando los

costes de instalación, mientras se eliminan los dispositivos cerrados y

propietarios, arquitectura a la que corresponde la solución propuesta en

este proyecto.

Figura 4: Control Distribuido




2 Objeto del proyecto

El objeto de este proyecto es el suministro, diseño y puesta en explotación

de un sistema de control integrado para la planta desalinizadora de la

Mancomunidad de Canales del Taibilla.

La planta desalinizadora de agua de mar del Canal de Alicante presenta

una capacidad de producción neta de 65.000 m3/día operando de forma

continuada durante las 24 horas. La toma de agua de mar se realiza

mediante 22 pozos playeros impulsándose un caudal de 125.000 3/día.

Una vez superada la fase de pretratamiento, el caudal total se divide en

siete líneas de producción formados por un tren de alta presión (bomba,

motor y turbina) seguido por un bastidor de osmosis inversa. La

conversión es del 45% (de cada 100 litros, 45 litros se convierten en agua

producto y el resto es agua de rechazo) por lo que cada línea de

producción obtiene 7.200 m3/día de agua desalada.

El proceso de desalación se realiza mediante la tecnología de ósmosis

inversa con la utilización de membranas semipermeables de poliamida del

tipo de arrollamiento en espiral. El agua producto es bombeada por cuatro

grupos motobomba hasta un deposito regulador de 50.000 m3 desde el

cual se conecta con los canales propios de distribución de la

Mancomunidad de los Canales del Taibilla.

La solución adoptada está basada en una arquitectura completamente

distribuida en aplicación de la normativa de sistemas abiertos LonMark,

que elimina todos los puntos únicos concentradores de señales, y con

estructura de cliente/servidor en los puestos de explotación de la planta.

En la Figura 5, podemos ver con detalle la localización, y situación de las

instalaciones.




Figura 5: Plano de situación

Distinguimos tres emplazamientos:

• Planta desaladora.

• Deposito de agua de Font Calent

• Estación de captación de agua de mar

A su vez, y como refleja la Figura 6, en la planta desaladora, podemos

diferenciar nuevamente dos instalaciones:

• Planta de Proceso

• Edificio de impulsión de Agua Producto




La comunicación entre los distintos emplazamientos se realiza de

diferentes modos. Así bien, la comunicación entre los edificios de

Captación de Agua de Mar, Impulsión de Agua Producto y la Planta de

Proceso se realiza a través de un anillo de fibra óptica multimodo, que

recorre a su vez todos los puntos interiores de los edificios y puestos de

operación, comunicando todos los puntos de control.

El depósito de Font Calent, se encuentra a una distancia de 8.300m de la

planta. No existe línea de visión directa, lo que imposibilita una conexión

microonda. Tampoco existe línea de radio, por tanto se ha optado por un

sistema de comunicación GSM para el intercambio de información entre

dicho depósito y la planta.

Impulsión Agua Producto

Planta de Proceso

Figura 6: Plano general de la planta




3 Metodología :

El desarrollo del proceso se ha llevado a cabo en distintas etapas:

1ª Planteamiento del problema: En primer lugar hemos tenido que

familiarizarnos con el entorno en el que íbamos a trabajar y ampliar

nuestros conocimientos en las tecnologías de aplicación a lo largo del

proyecto. En nuestro caso con las distintas técnicas de desalación y de

control de procesos. Es en esta parte del proyecto cuando se comienza a

elaborar el parque de señales, que posibilitará el diseño del control a

posteriori. Este parque de señales no se cierra hasta el fín del proyecto, ya

que siempre surgen modificaciones. Una vez cerrado el parque de señales

provisional, se desarrolla la arquitectura básica de control y se contacta

con los distintos proveedores.

2ª Ingeniería de Control: Ingeniería de Detalle: cableados, bandejas de

cables, consumos y potencias. Programación de Control, Diagramas de

PID, dimensionamiento, lanzamiento de pedidos de Materiales, erección y

montaje básicos.

3ª Pruebas en Almacén y Montaje: Según se van montando los armarios de

control, se procede a realizar las pruebas básicas de que el montaje ha sido

correcto y el programa se ha cargado correctamente en el plc.

4ª Pruebas en Planta y Puesta en Marcha: Una vez que se han instalado los

armarios de control en la planta, en primer lugar se procede a la

comprobación del cableado, posteriormente se verificarán las




comunicaciones y por último se procederá a la puesta en marcha de la

instalación.

4 Recursos / herramientas empleadas

Herramientas Software

o Microsoft Visio

o Microsoft Word

o Microsoft Excel

o Microsoft Project

o AutoCad

o LonMaker

o Codesys

o Intouch

Herramientas Hardware

o Ordenadores Portátiles

o Impresora

o Ploter

o Equipos de demostración Wago




Capítulo 2 PROCESO E INSTALACIONES

1 Descripción de las instalaciones y análisis de

funcionamiento.

La planta desalinizadora de agua de mar del Canal de Alicante presenta

una capacidad de producción neta de 50.000 m3/día operando de forma

continuada durante las 24 horas. La toma de agua de mar se realiza

mediante 22 pozos playeros impulsándose un caudal de 125.000 3/día.

Una vez superada la fase de pretratamiento, el caudal total se divide en

siete líneas de producción formados por un tren de alta presión (bomba,

motor y turbina) seguido por un bastidor de osmosis inversa. La

conversión es del 45% (de cada 100 litros, 45 litros se convierten en agua

producto y el resto es agua de rechazo) por lo que cada línea de

producción obtiene 7.200 m3/día de agua desalada.

El proceso de desalación se realiza mediante la tecnología de ósmosis

inversa con la utilización de membranas semipermeables de poliamida del

tipo de arrollamiento en espiral. El agua producto es bombeada por cuatro

grupos motobomba hasta un deposito regulador de 50.000 m3 desde el

cual se conecta con los canales propios de distribución de la

Mancomunidad de los Canales del Taibilla.

En la Figura 7 se representa el diagrama de flujo del proceso.


Figura 7: Diagrama de bloques del proceso de desalación




1.1 Captación y bombeo de agua de mar.

El depósito de agua de mar está equipado con un transmisor de nivel

sumergible y dos (2) interruptores de nivel.

En el depósito de agua de mar se han instalado ocho (8) bombas

sumergibles con un caudal unitario de 913,95 m3/h y una presión de

impulsión de 87,5 m.c.a. Cada una de ellas está dotada de un variador de

frecuencia.

En condiciones nominales (producción de 2.879 m3/h de agua tratada)

siete (7) de las bombas estarán en funcionamiento y la bomba restante

quedará en reserva, poniéndose en operación durante el proceso de

enjuague de los filtros de arena.

El agua de mar impulsada por las bombas es conducida a un colector

común construido en PRFV de 1200 mm de diámetro que lleva el agua

hasta la Planta de Proceso, donde el agua entra directamente a los filtros

de arena. Un by pass permite el desvío del agua desde el colector al

depósito de descarga de salmuera evitando así su entrada a dichos filtros.

1.2 Sistema de desalación

En la Figura 8, se detallan los distintos emplazamientos de la planta de

proceso.




Figura 8: Distribución de la planta de Proceso

1.2.1 Pretratamiento I: Dosificación de productos químicos

1.2.1.1 Dosificación de hipoclorito sódico.

La experiencia indica que el agua de mar procedente de drenes contiene

menos materia orgánica y sólidos en suspensión que la procedente de una

toma abierta.

Cada dosificación consistirá en la adición en continuo de 2 ppm de

hipoclorito sódico.

El hipoclorito sódico se almacena en un tanque de PRFV de 60 m3 de

capacidad provisto de transmisor de nivel y tres (3) interruptores de nivel.

Filtros de arena (18 )

Bastidores de Osmosis (7 lineas ) Salida

Entra Reactivos quimicos

Filtros Cartucho (10 )




El tanque de hipoclorito sódico está situado en el interior de un cubeto con

capacidad suficiente para contener todo el hipoclorito sódico en él

almacenado en caso de rotura. Este cubeto está construido con materiales

resistentes a la acción del hipoclorito sódico.

Para dosificar hipoclorito sódico en el agua de mar se dispone de tres

bombas dosificadoras de capacidad nominal 120 l/h. Las bombas

dosificadoras son de tipo desplazamiento positivo, regulables desde el

10% al 100% y provistas de servomotores eléctricos para ajuste automático

de la dosificación. El accionamiento del servomotor se efectúa desde el

panel de control.

1.2.1.2 Dosificación de ácido sulfúrico

Con el fin de evitar la precipitación de carbonato cálcico en las membranas

al concentrar el agua de mar, se debe corregir el pH de la misma. Al

disminuir el pH del agua de mar se reduce la concentración de carbonatos

en el agua, ya que estos se transforman en bicarbonatos más solubles.

La adición de ácido produce además anhídrido carbónico suficiente para

la posterior remineralización del agua con hidróxido cálcico. Para la

corrección del pH se utiliza ácido sulfúrico al 98%.

El ácido sulfúrico se almacena en un tanque de acero al carbono de 20 m3

de capacidad provisto de un transmisor de nivel y tres interruptores de

nivel.




Dicho tanque está situado dentro un cubeto con capacidad suficiente para

contener todo el ácido en él almacenado en caso de rotura. Este cubeto está

construido de materiales resistentes a la acción del ácido sulfúrico.

Para la dosificación del ácido en el agua de mar se dispone de tres

bombas dosificadoras de capacidad máxima de 50 l/h, siendo una de ellas

de reserva. Las bombas dosificadoras son del tipo desplazamiento

positivo, regulables de 10% al 100% y provistas de servomotores eléctricos

lo que permite el ajuste automático de la dosificación. El accionamiento

del servomotor se ejecuta desde el panel de control.

La inyección del ácido sulfúrico en la tubería de alimentación a los filtros

se realiza a través de un punto de inyección en el mezclador estático

previo a los filtros de arena.

1.2.1.3 Dosificación de coagulante (cloruro férrico)

No se prevé la dosificación de coagulante ya que el agua de mar captada

mediante pozos suele ser de buena calidad y contiene pocos coloides y

materia en suspensión. Sin embargo, se ha considerado instalar un sistema

de dosificación de coagulante en caso de que el agua de mar llegue a la

IDAM en peores condiciones de las esperadas y sea necesario eliminar la

materia en suspensión y los coloides presentes mediante la formación de

flóculos que serán retenidos en los filtros de arena.

La adición del producto se lleva a cabo en línea lo más alejado posible de

los filtros de arena para favorecer la mezcla del coagulante con el agua y




alargar al máximo el tiempo de reacción en el agua antes de llegar a los

filtros de arena.

La instalación de dosificación de coagulante incluye dos depósitos de

preparación de la solución con una capacidad unitaria 5,000 litros.

La razón de instalar dos tanques es que se facilita la operación de la

planta ya que se puede estar trabajando con un tanque mientras se

prepara la solución en el otro.

Los depósitos están equipados con agitadores, valvulería de aislamiento,

seguridad y retención, un transmisor de nivel y tres interruptores de nivel.

Para la dosificación del coagulante se dispone de tres bombas

dosificadoras (una de reserva) de capacidad máxima de 120 l/h. Las

bombas dosificadoras son de desplazamiento positivo, regulables desde el

10% al 100% y provistas de servomotores eléctricos para ajuste automático

de la dosificación. El accionamiento del servomotor se hace desde el panel

de control. Los depósitos de dilución son de PRFV y las tuberías del

sistema de dosificación de PVC.

1.2.1.4 Dosificación de Metabisulfito Sódico

Con el fin de reducir el cloro residual antes de que el agua de mar llegue a

las membranas, dada la escasa tolerancia al cloro que tienen dichas

membranas, se incluye este equipo de dosificación de bisulfito sódico, el

cual reacciona con el cloro y con el resto de oxidantes contenidos en el




agua de mar, tales como el oxigeno disuelto, evitando que lleguen a las

membranas y las deterioren.

La adición del producto se lleva a cabo en línea antes de los filtros de

cartucho para favorecer la mezcla del metabisulfito en el agua y conseguir

una efectiva reducción del cloro. Por si el proceso lo requiere se instalará

un punto de inyección adicional después de los filtros de cartucho.

La instalación de dosificación de metabisulfito sódico consta de dos

depósitos de preparación de la solución de metabisulfito con una

capacidad unitaria 1,500 litros y realizados en material PRFV. Se instalan

dos tanques porque facilitan la operación de la planta ya que se puede

estar trabajando con un tanque mientras se prepara una nueva solución en

el otro. Los depósitos llevan agitadores, valvulería de aislamiento,

seguridad y retención, un transmisor de nivel un y tres interruptores de

nivel.

La dosificación se lleva a cabo mediante tres bombas dosificadoras, siendo

una de reserva. Los materiales de las bombas son los siguientes: cuerpo y

cajas de PVC, asientos de polietileno, membranas de PTFE, juntas de vitón

y carter-bancada de fundición. Serán regulables desde el 10% al 100% de

su capacidad máxima. La regulación es automática desde panel para lo

cual cada bomba esta provista de su correspondiente servomotor.

Tras este equipo y después de los filtros de cartuchos se sitúa un detector

ORP con alarma y registro en panel, un medidor de pH con indicación en

panel, y alarmas por máximo y mínimo, con registrado. Igualmente se ha

instalado un medidor transmisor de cloro libre.




1.2.1.5 Dosificación de dispersante

Con el fin de evitar la precipitación de sales al concentrarse el agua de mar

en las membranas, se dosifica un dispersante. El dispersante impide la

formación de las redes cristalinas de las sales, manteniendo a los iones en

dispersión y permitiendo sobrepasar el límite de solubilidad de dichas

sales.

La adición del producto se lleva a cabo en línea y antes de los filtros de

cartucho para favorecer la mezcla del dispersante con el agua

La instalación de dosificación de dispersante incluye dos depósitos de

preparación de la solución con capacidad unitaria de 1.000 litros. Los

depósitos, de material PRFV, están equipados con electroagitadores,

valvulería de aislamiento, seguridad y retención, un transmisor de nivel y

tres interruptores de nivel.

Para la dosificación se dispone de tres (2+1) bombas dosificadoras con una

capacidad nominal 10 l/h. Las bombas dosificadoras son del tipo de

desplazamiento positivo, regulables desde el 10% al 100% y provistas de

servomotores eléctricos lo que permite que la dosificación se ajuste al

caudal de agua de mar a desalar de forma automática. El accionamiento

del servomotor se opera desde el panel de control.




1.2.2 Pretratamiento II: Filtración y Microfiltración

1.2.2.1 Filtración: Filtros de arena

Para la eliminación de los flóculos formados y otras partículas presentes

en el agua bruta, se filtra el agua de mar a través de unos filtros de arena

de un solo lecho, con dos capas de arena silícica, una de 300 mm de altura

arena de talla efectiva 2 mm, y otra de 1000 mm con arena de talla efectiva

0,9 mm. El coeficiente de uniformidad en ambos casos será de 1,4.

Se dispone de 18 filtros de forma cilíndrica horizontal, montados en

paralelo, de tal manera, que el caudal queda repartido entre todos ellos en

el proceso normal de operación. Cada filtro alberga en su interior una

placa soporte equipada con las correspondientes boquillas sobre la cual se

sitúa el lecho de silex filtrante. Los filtros se sitúan a la intemperie, con un

cerramiento lateral.

Los filtros son de 3,5 m. de diámetro y 12 m de longitud cilíndrica, lo que

hace una superficie eficaz de filtración superior a 40,25 m2. Este tamaño de

filtro ha sido probado con eficacia en gran cantidad de plantas de O.I.,

asegurando que con estas dimensiones y una operación correcta de lavado

de los mismos no se producen caminos preferenciales en lecho de arena, ni

pérdidas de carga importantes. La velocidad de filtración en operación

normal es inferior de 8,8 m/h, y en situación de lavado de 9,3 m/h

máxima. Los filtros están dotados de bocas de hombre (de inspección y

ventilación de emergencia), necesarias para su inspección y

mantenimiento, igualmente llevan drenajes, venteos y la instrumentación

correspondiente, así como el juego de válvulas automáticas necesarias

para efectuar las operaciones de lavado y puesta en servicio de una forma




totalmente automática. Si el operador lo desea, el lavado puede hacerse de

forma semiautomática decidiendo desde panel cada uno de los pasos a

realizar. También puede modificarse los tiempos de cada una de las fases

de lavado y entrando en el nivel de programación, cambiar el sistema de

lavado.

Las boquillas de los filtros de arena están estudiadas de forma que se

impida la salida de la arena y que la pérdida de carga sea la mínima

posible. Hay instaladas en total de 50 boquillas por metro cuadrado de

superficie filtrante. Las boquillas son de material plástico resistente al

agua de mar y no degradable por ésta

Una vez que el caudal de paso por un filtro baje del 80% del caudal

normal de trabajo, se procederá a su lavado pasando el caudal de trabajo

por los otros filtros en servicio

El lavado de los filtros de arena se realiza con la salmuera de rechazo de

las membranas. Para el lavado se utilizan dos bombas centrífugas

horizontales que aspiran de la balsa que recoge la salmuera antes del

vertido al mar. Una de las bombas es de reserva. El caudal de las bombas

es suficiente para que la velocidad del lavado sea de 15 m/h, que es

adecuada para producir un lavado eficaz. Si se quiere lavar a doble

velocidad pueden usarse las dos bombas. Una vez que el filtro ha sido

lavado se enjuaga con agua de mar que se bombea desde los pozos de

captación. Las bombas de lavado de los filtros de arena tienen capacidad

para bombear 805 m3/h a 2,5 bares de presión




El caudal de agua de lavado está controlado mediante una válvula de

control situada en el colector de agua de lavado a los filtros, justo a la

descarga de las bombas de agua de lavado. Para la medida del caudal de

agua de lavado se dispone de un caudalímetro electromagnético instalado

en el colector de impulsión de las bombas.

El uso del rechazo de membranas para agua de lavado implica un ahorro

energético, y de productos químicos.

Además del aporte de agua de lavado mediante las bombas descritas, se

dispone de dos soplantes, una en operación y otra en reserva. La inclusión

de las soplantes permite asegurar un lavado efectivo, así como un ahorro

notable en las aguas de lavado. Cada soplante dispone de su

correspondiente filtro de aire, silenciador de ruidos, válvulas de

seguridad, y aislamiento, así como los tramos de tubería con manómetros

y accesorios correspondientes. Las soplantes suministran un caudal de

1.950 m3/h a una presión de descarga de 1,6 barg. Las tuberías de agua

de salmuera y aire de lavado son PRFV

En el colector de salida de filtros de arena se dispone de una válvula de

mariposa, válvula de partición del colector, que permite en el caso de que

sea necesario, dividir la planta en dos circuitos independientes (SECTOR

A y SECTOR B)




1.2.2.2 Microfiltración: Filtros de cartuchos (o de afino)

Una vez que el agua de mar ha recibido las dosificaciones de reactivos

adecuados, y ha sido filtrada es enviada al proceso de microfiltración.

Esta parte del proceso consta de 10 filtros de cartuchos de filtración en

profundidad que están situados en el interior de una carcasa. Los

cartuchos están construidos en polipropileno y tienen un poder de corte

de 15 micras nominales y una eficiencia de eliminación de partículas del

99,6%. Estos filtros tienen la misión de retener coloides y partículas en

suspensión que no han sido retenidas por los filtros de arena protegiendo

las membranas, pues la más mínima partícula en suspensión al ser

lanzada a presión contra las mismas podría perforarlas.

Figura 9: Filtros de cartucho

Figura 10: Detalle interior filtros de cartucho




Los cuerpos para alojar los cartuchos son de material PRFV. Cada cuerpo

contiene 235 cartuchos de 50’’ que se fijan mediante espadas y tuercas a la

placa soporte. (Figura 10)

Antes y después de los filtros de cartucho se han instalado tomas de

muestra para la medida de SDI (indice de ensuciamiento de las

membranas) del agua, con objeto de determinar la eficacia de la filtración,

y la calidad del agua antes de entrar en las membranas.

Tanto en el colector de entrada de filtros de cartucho como en el de salida

se dispone de una válvula de mariposa, válvula de partición del colector,

que permiten dividir “los anillos de distribución” en dos, separando la

planta en dos circuitos independientes (SECTOR A y SECTOR B)

A la entrada del conjunto filtrante en cada extremo del bucle se incluye:

transmisor de presión y un manómetro.

A la salida de los filtros de cartucho se han instalado la instrumentación

correspondiente para la toma de medidas de presión, pH, conductividad,

potencial redox, turbidez y temperatura. Todas estas medidas son

enviadas al sistema de control para su valoración.

Medidor automático del SDI (Silt Density Index)

El S.D.I. es un parámetro fundamental para controlar la calidad del agua

de alimentación a las membranas de Osmosis Inversa, así como un

indicador esencial de la eficiencia del pretratamiento físico-químico del




proceso. De alguna manera nos indica el poder de atascamiento que tiene

una determinada agua.

Dado la importancia del parámetro se ha instalado un medidor

automático del S.D.I. dotado de tres puntos de muestreo en los

emplazamientos siguientes:

1. Antes de filtros de arena

2. Después de filtros de arena

3. Después de filtros de cartucho

Este equipo está formado por un autómata programable, servomotor,

rodillos para el papel continuo de acetato de celulosa de 0,45 micras

absolutas, electroválvulas y demás elementos auxiliares, todo ello incluido

en un armario de poliéster con un grado de protección IP 65.

Los resultados de las medidas son transmitidos al Sistema de Control de la

Planta mediante señales analógicas de 4 – 20 mA. Igualmente se envía al

Sistema de Control una señal general de anomalía del Medidor

Automático de S.D.I.




1.2.3 Ósmosis inversa

1.2.3.1 Sistema de bombeo de alta presión, bomba booster y

recuperadores de energía.

Este grupo tiene la misión fundamental de proporcionar la presión

necesaria para conseguir vencer la presión osmótica del agua de mar y las

pérdidas de carga del sistema.

La planta cuenta con 7 conjuntos de bombeo de alta presión, estando

formado cada conjunto por una bomba de alta presión, un intercambiador

de presión y una bomba booster.

El modo de funcionamiento de un conjunto de bombeo de alta presión

sería el siguiente: La tubería de agua de alimentación procedente de los

filtros de cartucho se divide entre la aspiración de la bomba de alta

presión (aproximadamente el 50% del caudal) y el intercambiador de

presión (el restante 50%).

El intercambiador, aprovecha la presión de la salmuera de rechazo de las

membranas para cedérsela al agua de mar, de modo que el agua a presión

que sale del intercambiador casi posee la presión necesaria para volver a

entrar en las membranas de osmosis inversa, junto con el agua a presión

de la impulsión de la bomba de alta.

En la Figura 11 podemos ver los bastidores de ósmosis con sus

correspondientes bombas de presión a la entrada y las válvulas de

alimentación a los mismos.




Figura 11: Bastidores de osmosis y grupos de presión

Una bomba booster es la encargada de suministrar el incremento de

presión que se requiere para que se unan el flujo de agua de la bomba de

alta presión y el flujo de agua del intercambiador.

El flujo total es conducido mediante una tubería común hasta el resto de

bastidores de membranas.

La bomba booster está provista de un variador de velocidad con objeto de

optimizar los consumos de energía eléctrica en caso de baja salinidad del

agua de alimentación, e incrementar el TDH de la bomba a medida que

las membranas se van ensuciando ó que la pérdida de carga a través de

los tubos de presión se incremente.

Cada bomba de alta presión tiene una capacidad nominal de 412 m3/h y

una presión de descarga de 67,56 bares. La bomba booster tiene una

capacidad de 520 m3/h a una presión de 33,166 m.c.a.




Cada intercambiador de presión está formado por 12 módulos modelo

PX-220. De la marca ERI.

En la aspiración de cada bomba de alta presión se sitúa un caudalímetro;

un manómetro y un presostato, el cual producirá la parada de la bomba

por baja presión de aspiración además de su registro correspondiente en el

sistema de control central.

En la impulsión de la bomba se dispone de un manómetro, transmisor de

presión, una válvula de retención y una válvula de macho para

aislamiento.

En la tubería de alimentación de agua de mar a cada intercambiador de

presión, se instala un caudalímetro. La regulación del caudal de agua a

alta presión que sale de los intercambiadores de presión se efectúa

mediante los variadores de frecuencia de las bombas booster. Y la

regulación del caudal de salmuera a baja presión que sale de los

intercambiadores de presión se hace mediante una válvula de regulación

situada en la salida de baja presión.

Los cojinetes de las bombas de alta presión y booster llevan sondas de

temperatura, así como también están provistos de sondas de temperatura

los devanados de los motores.

1.2.3.2 Bastidores de ósmosis inversa

El diseño realizado corresponde a un solo paso y una sola etapa. La planta

se ha modulado en 7 bastidores, teniendo en cuenta la futura ampliación




con un bastidor más, con capacidad de producción unitaria de 411,32

m3/h (114,25 l/s). Cada bastidor tiene 122 tubos de presión y cada tubo de

presión contiene siete membranas. Cada uno de los trenes es

independiente lo que permite operar en siete líneas diferenciadas. Las

líneas parten de un colector común y en cada una de ellas el caudal de

alimentación se divide entre la aspiración de la bomba de alta presión

(aproximadamente el 50% del caudal) y el intercambiador de presión (el

restante 50%).

El permeado producido (agua dulce) se recoge y se lleva hasta un colector

común que conduce el agua producto hasta los lechos de calcita. En la

tubería de salida del permeado de las membranas se ha instalado una

válvula de control que lo que permite regular la presión y caudal del

permeado. Además se han instalan dos transmisores de presión, y un

transmisor de conductividad con el fin de validar el rendimiento de las

membranas.

El agua de rechazo generada en el bastidor de osmosis inversa se recoge y

se distribuye a los intercambiadores de presión. En esta tubería se

encuentra instalado un medidor de presión y transmisor de

conductividad.

Los tubos de presión de cada bastidor se hallan sobre una estructura

metálica capaz de albergar hasta 128 tubos de presión. Esto nos permite

tener previsto un espacio extra para el caso de que fuese necesario un

aumento del número de tubos de presión a instalar.

Entre la tubería que alimenta a cada bastidor y la que recoge el rechazo del

bastidor está instalado un medidor de presión diferencial que indicará la




evolución del atascamiento de las membranas. En caso de que se detecte

que la calidad del permeado en alguno de los bastidores esté fuera de del

rango especificado se identificará cual de los tubos de presión es el

causante ya que se dispone de una toma de muestra de agua permeada.

Las tomas de muestra de cada bastidor se centralizan en un panel local. En

dicho panel se disponen las conexiones de tipo enchufe rápido para medir

la conductividad del agua de producto en cada tubo de presión de forma

manual.

Además, en la salida de producto de cada tubo de presión se dispone de

un conector de enchufe rápido que mediante la introducción de un tubo

de toma de muestras permite comprobar la salinidad del agua producida

por cada membrana del tubo de presión. Con ello tendremos una idea del

estado de funcionamiento de las membranas instaladas en cada bastidor.

El diseño de la ósmosis inversa se ha efectuado:

• Con membranas de poliamida enrolladas en espiral del tipo de alto

rechazo de sales, y de dimensiones estandarizadas lo que permite

la utilización de membranas de cualquier marca. Hay 7 membranas

por cada tubo de presión.

• Considerando las peores condiciones de temperatura, para

membranas limpias y sucias, y teniendo en cuenta la tasa de

reposición garantizado por el suministrador de membranas.




Figura 12: Bastidor de ósmosis inversa

1.3 Sistemas auxiliares

1.3.1 Limpieza Química

Se empleará este sistema cuando se alcance un ensuciamiento apreciable

en las membranas, o se haga necesaria una limpieza por algún tipo de

contaminación. Normalmente, la necesidad de realizar una limpieza

química de un bastidor, se manifiesta cuando concurre alguna de estas

circunstancias:

• Incremento de la presión de alimentación en un 10% para

mantener el caudal nominal de agua permeada.




• Disminución del 10% del caudal de agua permeada para la misma

presión de alimentación al bastidor.

• Incremento del 30% de la presión diferencial del bastidor.

Los dos tipos de ensuciamiento más habituales son:

• Bioensuciamiento: Biopelícula que se forma sobre la superficie de la

membrana a causa de crecimientos bacterianos

• Ensuciamiento inorgánico: Debido a la precipitación de sales de

calcio, bario, estroncio,..y sílice entre otras.

La limpieza periódica de los módulos es un proceso necesario desde el

punto de vista de conservación y operación de los mismos.

Este sistema consta fundamentalmente de un depósito donde se prepara la

disolución de limpieza, cuatro grupos calefactores para calentar la

disolución, un transmisor de nivel, un indicador lateral de nivel y tres

interruptores de nivel (nivel alto, nivel bajo y nivel muy bajo). El producto

químico seleccionado se diluye con agua osmotizada mediante un sistema

de agitación constituido por eyectores y una bomba de recirculación. Se

realiza la agitación del preparado de esta manera debido a las

dimensiones del depósito, ya que con agitadores se comprobó que no se

homogeneizaba correctamente la disolución.

Una vez realizada la disolución, ésta se impulsa mediante las bombas a

una presión de descarga de las bombas es 6 bares.




Las bombas disponen de válvulas de aislamiento y retención, manómetros

y tuberías de interconexión en PVC, así como un medidor de caudal.

La disolución de reactivo atravesará un filtro de cartucho con el fin de

eliminar pequeñas partículas presentes de reactivo que puedan quedar sin

disolver. Este filtro es del mismo tipo que los utilizados en el

pretratamiento del agua de mar, los cartuchos filtrantes son perfectamente

intercambiables con los del pretratamiento.

La disolución se introduce en la tubería de alimentación del bastidor

correspondiente, justamente detrás de la válvula de aislamiento, que en

este momento, lógicamente, estará CERRADA. Atraviesa los módulos

lavándolos a baja presión, con lo que la mayor parte de agua de la

disolución saldrá por el rechazo de los módulos junto a los precipitados

disueltos y pequeñas partículas que arrastre y que constituían la suciedad

de las membranas. Esta agua de salida se lleva de nuevo al tanque de

limpieza, estableciéndose una recirculación de la disolución del producto

químico. Conviene descargar el primer 10% del volumen de la solución

recirculada, para no diluir la solución de limpieza y además evitar la

colmatación del filtro de cartuchos con la suciedad eliminada de las

membranas.

Por la línea de producto saldrá una pequeña cantidad de agua que

mediante una tubería, prevista a este fin, retornará al tanque de limpieza,

al igual que el rechazo, formándose un circuito cerrado de limpieza.




Naturalmente, cuando se verifique este proceso se deberá aislar el circuito

cerrado de módulos y equipo de limpieza por lo que se disponen las

válvulas con finales de carrera y accesorios a éste fin.

Los productos químicos a utilizar en la limpieza de las membranas son

varios y dependen de dos factores principalmente: del tipo de

ensuciamiento que haya tenido lugar, y del tipo y fabricante de

membranas instaladas.

La limpieza consiste en un lavado ácido, un lavado alcalino y una

desinfección, con aclarados entre etapa y etapa.

Como ejemplo de productos químicos que se suelen usar en la limpieza

química tenemos:

- Ácido cítrico al 1 ó 2% (pH 2.5 a 4) para limpiezas ácidas.

- Solución de hidróxido de sodio (pH 10-11) para limpiezas

alcalinas.

- Metabisulfito sódico como desinfectante.

1.3.2 Equipo de aclarado o desplazamiento

Siempre que se produzca una parada prolongada en alguna de las líneas

de ósmosis inversa, se hace necesario enjuagar con agua desalada, tanto

las turbobombas como los módulos osmotizadores.

De no realizarse el enjuague, los equipos turbobombas podrían sufrir

corrosión y en los módulos se producirían precipitaciones de sales que

perjudicarían notablemente a los mismos.




Para este proceso de enjuague se utiliza agua osmotizada desde el

depósito de agua de servicio.

Para el proceso de enjuague se utilizan las mismas bombas de limpieza

química, conectándolas mediante una tubería de aspiración independiente

al tanque de agua de servicios.

La inyección de agua de enjuague en las líneas de tratamiento se verifica

en la aspiración de las bombas de alta presión y en la aspiración de las

bombas de recirculación, estando la válvula automática correspondiente

CERRADA en la línea principal y abierta la válvula que da acceso al

enjuague de la línea sometida a este proceso.

La mezcla de agua de mar y/o salmuera con el agua de producto de

enjuague, saldrá por la tubería de salmuera de las cámaras de intercambio

de presión al drenaje general de la instalación. El proceso de enjuague

finalizará cuando la conductividad de estae agua de salida sea inferior a

2000 ohms/c.

1.4 Almacenaje e impulsión de agua osmotizada

1.4.1 Depósito de servicios

Dado que el agua se trata antes de entrar en el depósito de

almacenamiento, se ha instalado para el uso interno de la planta un

depósito auxiliar denominado Depósito Agua de Servicio.

El agua osmotizada procedente de las 7 líneas de producción, es

almacenada en dicho depósito situado en el edificio de Proceso. Este

tanque está provisto de un transmisor de nivel sumergible para

indicación en el Sistema de Control, válvulas de aislamiento y conexiones

de drenaje y rebose.




1.4.2 Postratamiento

El agua permeada antes de ser enviada al tanque de almacenamiento, será

tratada con CO2, calcita, e hipoclorito sódico, para adaptar su calidad,

como agua potable.

Los carbonatos de la calcita, reaccionan con el anhídrido carbónico

producido por la acción del ácido sulfúrico en el pretratamiento y el

dosificado posteriormente al producto, produciendo bicarbonatos y por

consiguiente aumentando la alcalinidad y la dureza.

La adición de hipoclorito añade el cloro necesario para la desinfección.

1.4.2.1 Dosificación de dióxido de carbono

El equipo dosificador de CO2 consta de un depósito externo de

almacenamiento con capacidad total para 30 m³. El CO2 se almacena bajo

forma líquida en tanques aislados, a –20 ºC/ 20 Kg/cm².

A partir de dicho tanque, el CO2 es trasegado bajo forma líquida,

vaporizado y llevado a temperatura ambiente por un evaporador eléctrico.

El CO2 vaporizado está conectado al correspondiente cuadro de control

para permitir la expansión, medida y regulación del gas carbónico en

función del caudal de dosificación de CO2 y del pH del agua a tratar.

El CO2 se inyectará en la tubería de agua producto antes de entrar en los

filtros de calcita.

1.4.2.2 Dosificación de carbonato cálcico

La reacción principal que gobierna la disolución de un lecho de carbonato

cálcico (calcita) es la siguiente:




CaCO3 + CO2 + H2O = Ca2+ + 2HCO3- (1)

El paso por un lecho de calcita permite aumentar la alcalinidad y la dureza

y reducir la corrosividad del agua desalada aumentando el índice de

Langelier (LSI) hasta alcanzar los niveles exigidos por dicha normativa (±

0,5 LSI). Esta reacción alcanza un pH de equilibrio cuyo valor depende de

una serie de factores como son: el pH inicial, el contenido en CO2, calcio,

carbonatos, bicarbonatos, sólidos totales disueltos y la temperatura.

El sistema consiste en una serie de lechos de calcita de flujo ascendente y

de altura constante. Los lechos están alojados en una serie de celdas

rectangulares de hormigón armado que funcionarán en paralelo, haciendo

pasar el flujo ascendente del agua a través de lechos de calcita triturada a

la vez que dosifican de forma continua la calcita que se vaya consumiendo

por la parte superior del lecho.

El número de celdas considerado será capaz de tratar una producción de

69.000 m3/d.

El funcionamiento de las celdas es como sigue: el agua entra en la parte

inferior de la celda y se distribuye a través del piso filtrante con crepinas.

A continuación asciende por la parte inferior del lecho de carbonato

cálcico triturado y a medida que sube por el lecho el agua va corrigiendo

su composición química.

El anhídrido carbónico disuelto en el agua, reacciona con el carbonato

cálcico del lecho formando bicarbonato cálcico soluble, con lo que

aumenta el pH.




Una vez atravesado el lecho, el agua ya remineralizada entra en una zona

de remanso y abandona a continuación la celda por un vertedero

perimetral.

Las celdas cuentan con un silo de reserva en su parte superior así como

unos pequeños conos alimentadores que guían el producto desde dicho

silo de reserva hasta la superficie del lecho. De esta forma el producto se

dosifica sobre el lecho por gravedad y a medida que al agua va

consumiendo la calcita. La dosificación se realiza, por tanto, de forma muy

lenta y sin crear turbulencias. El sistema se auto-alimenta según la

demanda natural del agua.

El silo de calcita permite un funcionamiento autónomo de la celda de

varias semanas. El producto en el silo de reserva permanece seco. El

carbonato cálcico se humedece solo en los tubos de bajada hacia el lecho,

pero dado que el material es relativamente inerte, esto es que no absorbe

agua ni disuelve fácilmente, no hay problemas de obstrucción.

Las celdas disponen de bocas de carga en la parte superior para la recarga

de producto. La recarga se realiza manualmente por medio de un puente

grúa que se desplaza sobre las bocas de carga de las celdas.

1.4.2.3 Dosificación de hipoclorito sódico

El equipo de dosificación de hipoclorito sódico usará como depósitos de

almacenamiento los mismos que el de pretratamiento, existiendo tres




bombas dosificadoras exclusivas para la dosificación en postratamiento.

Las bombas dosificadoras son similares a las de pretratamiento.

La dosificación de hipoclorito se realiza en el depósito de agua tratada.

1.4.3 Depósito de agua producto

Tras la fase de postratamiento, el agua osmotizada (agua producto ya por

haber finalizado todos los tratamientos) se almacena en un depósito de

hormigón de 4.000 m3 de capacidad. Este tanque está provisto de un

transmisor de nivel sumergible para indicación en el Sistema de Control,

válvulas de aislamiento, conexiones de drenaje y rebose.

1.4.4 Impulsión de agua tratada

La impulsión de agua tratada se realiza mediante un conjunto de 3

bombas. Su propósito es bombear el agua tratada hasta el depósito de

Fontcalent ubicado aproximadamente a 8.300 m. a través de una línea de

conducción de acero al carbono.

El sistema de bombeo está formado por 2+1 bombas, con una capacidad

por bomba de 1.440 m3/h con una presión de 110 m.c.l.

Las bombas estarán dispuestas de tal forma que succionan directamente

del tanque descargando en un único colector fabricado en tubería de

acero de 1.000 mm.

En la impulsión de cada una de las bombas se ha instalado un manómetro

y un transmisor de presión para controlar la presión de descarga en el

colector.




En el colector de impulsión se han instalado un caudalímetro, un medidor

de conductividad, un medidor de pH y un medidor de cloro libre.

Las medidas generadas por estos instrumentos son registradas en el

sistema de control y generando las alarmas correspondientes si alguna de

las medidas se sale fuera de los rangos prefijados.




Capítulo 3 SISTEMA DE CONTROL

1 Descripción funcional del sistema de control

La ingeniería distribuida se basa en el análisis funcional por elementos que

forman parte de una instalación. La idea general obedece al principio de

considerar que una instalación no es ni más ni menos que un conjunto de

unidades independientes denominadas “nodos o elementos funcionales”;

que disponen de una cierta autonomía y que en determinadas situaciones

pueden interactuar entre sí de forma continuada o temporal.

Aplicando el concepto anterior a la instalación de la desaladora podemos

establecer como unidades independientes a modo de ejemplo, cada una de

las bombas de impulsión de agua de mar, cada filtro de arena, cada bomba

de alta presión, cada uno de los aditivos químicos, etc. Si observamos con

detenimiento, nos damos cuenta que las unidades citadas como

“elementos funcionales” pueden tener mayor o menor complejidad, es

decir, pudieran llegar a ser tan sencillas como un instrumento de campo o

con la complejidad de un conjunto de elementos como un aditivo químico

que engloba la arqueta, el mezclador, las bombas de dosificación, los

instrumentos de nivel del aditivo, la consigna de dosificación, etc.

También se ha de resaltar que un elemento funcional visto como un

bloque de programación, no sólo esta compuesto de entradas y salidas

físicas sino que incorpora entradas y salidas lógicas como podrían ser

enclavamientos procedentes de otros “elementos funcionales” o




entradas/salidas de operación como pudiera ser la demanda de

dosificación del aditivo.

Desde el punto de vista de la estrategia de control tanto el caso de una

bomba de impulsión de agua de mar (elemento funcional) como la adición

de metabisulfito (elemento funcional) no son ni mas ni menos que unos

bloques de programación con unas “patitas de entrada” y con unas

“patitas de salida” que se encargan de su funcionamiento bajo cualquier

circunstancia.

Profundizando en el concepto y a modo de ejemplo podríamos analizar el

caso de una bomba de alta presión considerada como “elemento

funcional”.

El bloque de control dispondría quedar de la forma siguiente:

a. Entradas del bloque de la bomba de alta presión:

- Temperatura de cojinetes (física – Entrada Digital)

- Temperatura del tren de alta presión (física – Entrada Digital)

- Temperatura del bobinado (física – Entrada Digital)

- Temperatura de agua filtrada (física – Entrada Digital)

- Presostato de admisión (física – Entrada Digital)

- Presión de agua filtrada (Variable de Red)

- pH del agua filtrada (Variable de Red)

- Conductividad del agua filtrada (Variable de Red)




- Caudal de impulsión de agua de mar (Variable de Red)

- Bomba de impulsión de Agua de Mar nº1 en marcha (Variable de Red)








- Orden de marcha/paro (Operaciones)

- Porcentaje de apertura de válvula entrada a Bomba Alta Presión

(Operaciones)

- Número de arranques en la última hora (Interno)

- Etc….

b. Salidas del bloque de la bomba de alta presión:

- Marcha/Paro de la BAP

- Abrir/Cerrar bypass BAP

- Presión de salida de la BAP

- Etc.




c. Bloque de la bomba de alta presión:

Configuración de ingeniería necesaria para preservar las condiciones de

funcionamiento de bomba. Análisis de los enclavamientos de arranque, de

los enclavamientos de funcionamiento, de las decisiones de operación de

los operadores de planta, etc.

Una vez alcanzado este punto de detalle, la ingeniería se vuelve sencilla al

tener sólo que enlazar los diferentes bloques creados para controlar el

funcionamiento de la planta.

Aclarada la programación resta decidir si toda esta programación puede

residir en un único nodo o si bien como apuesta la ingeniería distribuida

debe haber un nodo por cada “elemento funcional” creado. En el caso que

nos ocupa, se apuesta por esta segunda opción puesto que permite aportar

las siguientes ventajas:

• Intercambiabilidad de los elementos

• Mejora de la velocidad del sistema

• Mejora de la disponibilidad del sistema

• Reducción de los costes de mantenimiento y Explotación

• Velocidad de instalación y puesta en marcha

• Flexibilidad ante mejoras y ampliaciones

• Ahorro de costes de instalación




De acuerdo con esta filosofía se han instalado 64 Nodos para los 64

elementos funcionales considerados (elementos que deberán ser

aprobados por la ingeniería de la propiedad).

Estos equipos estarán instalados en cajas con IP65 en campo cerca de la

instrumentación minizando el cable de señales enormemente.

La conexión entre ellos será mediante una red Ethernet redundante en

doble anillo de fibra óptica, dotada de “switches” redundantes inteligentes

que permiten diferentes cortes de cable de la propia red o en los equipos

de comunicaciones, puesto que admiten la busqueda inteligente de los

diferentes nodos. Protocolos como LonWorks, lo que facilitan es el

intercambio eficiente de la información entre nodos y certificaciones como

la LonMark lo que garantizan es compatibilidad de elementos de la red.

El sistema de control consta de una arquitectura abierta y uniforme que

utiliza la norma EIA 709.1, el protocolo LonTalk, como protocolo común

de comunicaciones entre todos los dispositivos que controlan y que son

controlados. Si es necesario o si se desea, los paquetes de LonTalk que se

encapsula en mensajes TCP/IP para aumentar la anchura de banda de la

red.

El objetivo del control de la planta de desalinización es conectar sin fisuras

dispositivos sin tener en cuenta el tipo de subsistema, es decir, que

coexisten fácilmente en el mismo canal de la red dispositivos de control de

variadores de frecuencia, analizadores de parámetros eléctricos,

mediciones químicas del agua,etc.




El sistema se configura de manera modular y extensible, así como fácil de

reconfigurar.

Todas las pantallas de manejo desarrollados, tanto de la aplicación de

mando como de la aplicación de mantenimiento, se entregan a los

operadores en lengua española, así como la documentación de uso de las

mismas.

Se facilitará al personal propio, las herramientas, documentación y

formación necesaria para el adecuado mantenimiento y adaptaciones del

sistema a las nuevas configuraciones de la planta.

Los puestos de control siempre necesitarán una doble conformidad a una

orden dada por parte del personal, para evitar posibles malas

manipulaciones del sistema.

Incluso en las estaciones táctiles se habilita un modo de limpieza, para

poder proceder a su higiene, sin que por ello se produzcan órdenes no

deseadas.

Caso de caída o perdida de información en el sistema de control, o de

detección de alguna alarma o mal funcionamiento en el mismo, este

mostrará las alarmas acústicas y de señalización correspondientes.

El canal de comunicaciones principal, que en este caso se contempla en

fibra óptica multimodo 62,5/125 con routers y pasarelas entre Ethernet.




Esta arquitectura sobre una red troncal en Ethernet Industrial, permite el

acceso de forma estándar a la información del sistema.

La estructura de cliente/servidor realizan en estos dos puestos de trabajo

permite estructurar el reparto de recursos del sistema según sean

necesarios, tratando de manera coherente la gestión de eventos, alarmas,

gradientes, recetas, así como permite el acceso rápido y fácil a la

información para la realización de informes y análisis de datos.

Esta capa de control de nivel superior concebida como interfaz de los

operadores sobre el sistema, monitoriza y ejecuta las órdenes del personal

de control de la planta, si bien la inteligencia de todo el proceso se concibe

e instala de manera distribuida hasta conseguir que el fallo en cualquiera

dispositivo no implica la perdida de disponibilidad en el proceso.

Esta inteligencia distribuida en planta, permite la más alta concepción

modular del sistema.




2 Arquitectura de control

Con la arquitectura de control distribuida que se muestra en la figura de la

planta desalinizadora, la propiedad puede llegar a utilizar si fuera

necesario, conexiones vertebrales de alta velocidad para transporte de

información en la red. Como se presenta en la arquitectura de la planta, se

utilizarán enrutadores entre segmentos de canales, en vez de pasarelas.

Los mensajes del bus de campo son encapsulados en paquetes TCP/IP y

son enviados a través de una red TCP/IP. Con esto se consigue que de

una manera harto sencilla, y estandarizada, los sistemas sean fáciles de

instalar, monitorizar y mantener ya que todo el sistema está integrado en

una red con completa conectividad entre todos sus puntos.

Esta arquitectura queda reflejada en la Figura 13.




SD

Media Converter

LINK PWR LINK

5VDC. 1A_ __ __ +

UP LINK

RX

TX

1 2 3 4 5 6

7 8 9101112

A

B

12x

6x

8x

2x

9x

3x

10x

4x

11x

5x

7x

1x

Eth

ern

et

A

12x

6x

8x

2x

9x

3x

10x

4x

11x

5x

7x

1x

C

1 2 3 4 5 6

7 8 9101112

A

B

12x

6x

8x

2x

9x

3x

10x

4x

11x

5x

7x

1x

Eth

ern

et

A

12x

6x

8x

2x

9x

3x

10x

4x

11x

5x

7x

1x

C

Figura 13: Arquitectura de control




Los beneficio en la instalación de control horizontal o plano como la

propuesta para la desalinizadora son:

• Un amplio abanico de dispositivos con conectividad

• Una gran variedad de HMI y herramientas de administración de

red de múltiples fabricantes

• Una drástica reducción de los cableados

• Un ciclo de diseño más corte, sin hardware a la medida o

programaciones específicas.

• Aumento de la fiabilidad al desaparecer los puntos débiles

centrales de fallo único

• Múltiples opciones para mantenimiento y ampliaciones

• Facilidad de integración de nuevas funciones a deseo de la

propiedad

Los puntos a controlar para diseñar el proyecto constructivo de control

para la planta desalinizadora con este tipo de arquitectura son pocos

conceptos clave pero básicos :

1. Un cableado de red inteligente

La base para un sistema de control abierto es un cableado adecuado.

Se debe de garantizar la facilidad para rápidamente poder modificar o

añadir un medio de comunicación físico al sistema para integrar

nuevos dispositivos. Para ello se requiere que de manera coordinada,

la propiedad y el integrador de red que diseña la estructura de

comunicaciones contemplen todas las funciones a integrar en el




sistema, según los deseos de la propiedad y los utillajes y maquinaria

necesaria para asegurar la conectividad.

2. Una administración y una herramienta de red estándar

Las herramientas de red estándar proporcionan los servicios de red

necesarios y los interfaces públicos para la infraestructura. Estos

servicios permiten a múltiples herramientas de múltiples vendedores

coexistir en la red, e incluso algo más importante como es que puedan

trabajar de manera simultanea.

En los nuevos mercados de sistemas de control abiertos, los fabricantes

no necesitan crear un sistema de control entero. Los fabricantes pueden

centrarse en ser los mejores, optimizando su actividad, en los

dispositivos y servicios de su interés. Este hecho, y la optimización y

deseo de mejor uso de sus estructuras, ha conseguido que miles de

fabricantes se centren en la producción de mayores cantidades de sus

dispositivos específicos, donde tengan mejor posicionamiento.

Las herramientas de red incluyen herramientas de administración de

las mismas, así como interfaces hombre-máquina, almacenadores de

registros y otras. El beneficio es el uso de esta herramienta para todo el

sistema completo, o para cualquier parte de ellas o una parte de ella. Es

posible incluso elegir cualquier herramienta para un proyecto sobre la

base de su funcionalidad específica para ese proyecto, más que en

características físicas de los dispositivos.

3. Mensajes estándar entre dispositivos

Es crucial que los dispositivos instalados en la infraestructura común

compartan información sin esfuerzo. Así, el cuarto punto es controlar




que se pudiera comunicar la información entre dispositivos gracias a

unas directrices comunes en las comunicaciones. Como se determinó

previamente, esto significa que los dispositivos deben de utilizar

variables estandarizadas de comunicación.

4. Configuración estandarizada de dispositivos

Recordemos que de acuerdo a nuestra definición de un dispositivo

abierto, este debe no solamente soportar comunicaciones

estandarizadas, sino que este debe de soportar un interface estándar de

configuración.

Aunque es más sencillo para el fabricante simplificar la documentación

y la configuración de sus interfaces de sus dispositivos, es mejor ofrecer

pequeños programas de configuración que puedan correr dentro de las

herramientas de red. Esto permite que herramientas de diferentes

fabricantes puedan instalar y configurar sus equipos rápida y

fácilmente.

5. Soporte TCP/IP

Un sistema de control abierto debe de ofrecer la habilidad de ser

encapsulado en los datagramas de TCP/IP. Los mensajes pueden pasar

a través del mundo sin la translación a otros protocolos. El coste de

transmisión es mínimo y la habilidad de explotación de las

infraestructuras mundiales existentes es directa.

6. Pasarelas – solamente en sistemas subsidiarios

El último punto a tratar en un sistema de control abierto, en un sistema

de control abierto son las pasarelas, y que debe de ser uno de los

puntos a tener más en cuenta. A cualquier punto del sistema donde los




mensajes entre dispositivos sea mapeada para pasar de un protocolo de

comunicación a otro. , Significa el fin de la estructura abierta. El

mapeado de mensajes de un protocolo a otro es realizado vía un

gateway o pasarela. Las pasarelas solamente deben de ser utilizados

para interconexión con sistemas subsidiarios y siempre con la

autorización expresa del director de obra.

Las pasarelas son cuellos de botellas en el flujo de información. Las

necesidades de potencia de procesamiento, exige además, costes

adicionales. Las pasarelas además, requieren esfuerzos de

programación y conocimiento al estudiar que información debe de

tratarse. Finalmente, las pasarelas son difíciles de mantener. Cualquier

cambio a su derecha o a su izquierda debe de ser estudiado para ver si

hay que actualizar la pasarela. Como las pasarelas son cambios de

estructuras, esto implica adicionalmente herramientas distintas a

derecha e izquierda. Por lo tanto no es posible unificar el sistema con

una herramienta de administración única.

Al mismo tiempo, se debe tender a una arquitectura de control lo más

distribuida posible, con el fin de aumentar la robustez del sistema.




3 Distribución del Sistema de Control

Para la el control de la planta, se ha subdividido la misma en las áreas

siguientes:

• Almacenamiento y dosificación de reactivos químicos

• Captación de agua de mar

• Pretratamiento y Sistema de Ósmosis Inversa

• Post-tratamiento y sistema de agua producto

• Limpieza química

• Control Depósito Fontcalent

En cada una de estas zonas, se han instalado un pequeño plc (nodo de

control) en cada elemento sujeto a control, asegurando así el correcto

funcionamiento de la planta en caso de fallo de cualquiera de sus

elementos, pudiendo trabajar si no al cien por cien, sí con el mayor

número posible de líneas en funcionamiento.

La conexión entre cada uno de los nodos se realiza mediante cable de red

con protocolo LonWorks, mientras que las comunicaciones entre las

distintas zonas de la planta se realizan a través de fibra óptica multimodo,

garantizando así:

• Insensibilidad a interferencias electromagnéticas




• Seguridad: las fibras no pierden luz, por lo que la transmisión es

también segura y no puede ser perturbada.

• Carencia de señales eléctricas en la fibra, por lo que no pueden dar

sacudidas ni otros peligros. Son convenientes por lo tanto para

trabajar en ambientes explosivos.

• Liviandad y reducido tamaño del cable capaz de llevar un gran

número de señales.

3.1 Almacenamiento y dosificación de reactivos químicos

A continuación se presenta un esquema de la arquitectura propuesta para

la zona de almacenamiento y dosificación.

Se ha seguido la tendencia de situar un nodo de control por cada elemento

a controlar, excepto en aquellos que por cercanía de los elementos de

campo se ha creído conveniente la concentración de señales en un mismo

nodo.

La nomenclatura utilizada se ajusta a las siglas de la parte del proceso a la

que pertenece cada nodo. Así por ejemplo, los nodos de control de

almacenamiento de Reactivos Químicos vienen marcados como

RQI(Reactivos Químicos I) y RQII (Reactivos Químicos II)

Como se puede observar en la figFigura 13, la arquitectura es simétrica

para cada uno de los distintos reactivos químicos, por tanto nos

centraremos en detalle en uno de ellos siendo extrapolable todo lo

mencionado en relación a dicho reactivo para todos los demás.

Fijándonos en el sistema de dosificación del cloruro férrico, se ha

dispuesto un nodo de control RQII-001 para controlar la bomba de




trasiego. En cada uno de los depósitos, se han instalado sendos nodos de

control con el fin de controlar las señales de nivel, así como el

funcionamiento de los agitadores (RQII-005 y RQII-006) respectivamente.

El control necesario en cada depósito sí difiere entre los distintos tipos de

reactivos químicos, siendo necesario el control en determinados depósitos

de termorresistencias y otros instrumentos de medida. Todas las

diferentes señales correspondientes a cada uno de los depósitos se

encuentran detalladas en el listado de señales incluido en el anexo 1.

El nodo RQII-003 integra el control de las tres bombas dosificadoras de

producto.

En el caso de la Sosa Cáustica, se ha dividido la dosificación en dos nodos

de control, uno por cada línea de dosificación.

Figura 14: Reactivos quimicos I




Figura 15: Reactivos quimicos II

3.2 Captación de agua de mar

Debemos controlar el nivel del pozo de captación de agua de mar. Para ello se

dispone de un transmisor ultrasónico de nivel y de dos interruptores de nivel,

uno de nivel muy bajo y el otro de nivel bajo.

Es necesario controlar el correcto funcionamiento de cada una de las ocho

bombas de impulsión instaladas, así como el consumo de cada una de ellas.

El agua es impulsada a través de tuberías controladas por válvulas motorizadas.

Cada una de estas válvulas será accionada y controlada (posición

abierto/CERRADA) por el sistema de control. Así mismo, se han instalado

elementos de medida en cada una de las tuberías.

Se dispone de dos bombas de vaciado, conectadas a las correspondientes

tuberías de vaciado así como de una bomba de bombeo a saladar, con su

correspondiente conexión a la tubería al saladar. El funcionamiento de estas tres




bombas será tanto automático como manual, debiendo controlar el correcto

funcionamiento de las mismas pero no siendo necesaria el cálculo de consumos.

Se ha seguido la tendencia de situar un nodo de control por cada elemento a

controlar, excepto en aquellos que por cercanía de los elementos de campo se ha

creído conveniente la concentración de señales en un mismo nodo.

En la Figura 16, se detalla la ubicación de cada nodo así como la

instrumentación.

Figura 16: Captación agua de mar

• Nodo CAM-001…008: Cada uno de estos nodos recoge la información de la

bomba de captación de agua de mar correspondiente tales como:

- Control de frecuencia bombas agua de mar BS-007

- Confirmación de funcionamiento bomba agua de mar BS-00

- Motor bloqueado BS-00

- Fallo por protección BS-00

- Velocidad del variador BS-00




- Orden de marcha/paro BS-00

- Intensidad de fases

- Potencia activa

- Potencia reactiva

- Señal L,O,R

3.3 Pretratamiento y sistema de ósmosis inversa:

Aquí contemplamos el control de los filtros de arena y la balsa de salmuera. Se ha

situado un nodo de control por cada línea de agua, a excepción de las líneas

finales de cada grupo, que por cercanía se ha optado por integrarlas en un único

nodo de control.

Se ha incluido un nuevo nodo para el control de la balsa de salmuera, y otros dos

para cada una de las bombas conectadas a dicho depósito.

Para el control de los soplantes se han dispuestos nodos independientes en cada

uno de ellos, con el fin de asegurar el funcionamiento de al menos uno de los dos.

El esquema detallado seria el siguiente:




Figura 17: Filtros de arena y balsa de salmuera

En el caso de las bombas de Alta Presión y los bastidores, aun cuando estos

elementos se encuentran integrados en la misma línea, se han dispuesto en

módulos independientes debido al elevado número de señales que reúnen entre

los dos y a las barreras físicas existentes entre ambos.




Figura 18: Filtros de cartuchos y bastidores de ósmosis

3.4 Post-tratamiento y sistema de agua producto. Limpieza Química.

Se sigue la misma línea de trabajo, un nodo de control por cada línea, un nodo de

control por bomba y un nodo de control por depósito. En aquellas zonas donde

se requiera control, pero se encuentren alejadas o aisladas del resto, se instalará

un nodo de control adicional independientemente de la línea a la que

pertenezcan.




Figura 19: Impulsión

3.5 Limpieza química

Se han instalado nodos de control en todos los elementos que precisan del mismo

tales como tanques, depósitos y bombas. Así mismo se ha instalado un nodo de

control en la línea a filtro de cartuchos, para controlar el caudal de entrada,




Figura 20: Limpieza quimica

3.6 Control Depósito Fontcalent

Para el control del depósito de Fontcalent se ha instalado un sistema de

telecontrol basado en comunicación gms debido a la gran distancia que lo separa

de la sala de control de la planta.

Los elementos a controlar en el depósito son:

• Válvulas de entrada y salida

• Caudalímetros de tuberías tanto de entrada como de salida

• Transmisor de nivel del depósito

• Medidor de pH




4 Ingeniería de Proceso asociada al Sistema de Control

4.1 Puesta en funcionamiento de un tren de proceso

La puesta en funcionamiento de cualquiera de los trenes, nunca se realiza

de forma automática, sino de manera semiautomática ya que se deben

realizar ajustes y comprobaciones manuales.

4.1.1 Arranque de un tren estando el resto sin funcionar

4.1.1.1 Comprobaciones previas al arranque

NOTA: Previamente se han hecho las comprobaciones hidráulicas, llenado

y limpieza de tuberías, se han preparado los filtros…

Impulsión de agua de mar

• Válvulas de mariposa motorizadas en la impulsión de las

bombas de agua de mar ABIERTAS

• Válvula by-pass general planta CERRADA

• Válvula a colector a planta ABIERTA

• Válvulas de dosificaciones ABIERTAS

Filtración

• Válvula de by-pass filtros de arena CERRADA

• Válvulas de circuito de lavado y vaciado de filtros de arena

CERRADAS

• Válvulas de entrada AM y salida de agua filtrada de los filtros

de arena ABIERTAS

• Válvulas de separación en sectores ABIERTAS




• Válvulas entrada y salida filtros cartucho ABIERTAS

• Válvulas de vaciado filtros cartucho CERRADAS

Sistema de ósmosis y recuperación de energía

• Válvula de entrada al tren seleccionado ABIERTA

• Válvulas de circuito de desplazamiento y limpieza química

CERRADAS

• Válvula en impulsión de bomba de alta presión CERRADA

• Válvulas línea booster ABIERTAS

• Válvulas línea salmuera en salida ósmosis ABIERTAS

• Válvula entrada y salida PX’s ABIERTAS, estando la válvula de

control de salida de salmuera ABIERTA un 25%.()

• Válvula de permeado de mala calidad ABIERTA y válvula de

envío a remineralización CERRADA.

Remineralización

• Válvulas de entrada y salida filtros de calcita ABIERTAS

• Válvulas de vaciado y lavado de filtros de calcita. CERRADAS

4.1.1.2 Arranque de un tren

1) Arrancar una bomba de captación de agua de mar

La elección de la bomba de agua de mar la realiza el operador en función

de las horas de funcionamiento de cada bomba y del número de

arranques/paros que hayan tenido cada bomba.




Desde el control con el lazo en manual, aumentamos la frecuencia de la

bomba situándola en el punto en el entorno de (502+60)m3/h. El lazo de

control entre el variador de la bomba de agua de mar y los transmisores

de presión del colector de aspiración de la BAP se establecerá de acuerdo a

lo indicado en el apartado de lazos de control.

2) Ajuste del pretratamiento

Se utiliza la siguiente fórmula

)/(1000)/((%)(%)

)/()()/(

3

kgglkgCr

hmQppmdhlq

diluciónbomba ⋅⋅⋅

⋅=

ρ

Donde:

qbomba: Caudal de la bomba dosificadora

d: Dosis del producto puro

Q: Caudal de agua a tratar

r: Riqueza del producto comercial

Cdilución: concentración de la preparación de la disolución del

producto comercial (sólo para el caso que se necesite diluir:

Bisulfito)

ρ: Densidad de la disolución preparada

Para cada reactivo se introduce desde el control: dosis y la constante “k”,

que se define por:

k = r(%)·Cdilución·ρ(kg/l)·1000 (g/kg)




Orden de arranque desde el control de bombas dosificadoras

• Arrancar bombas dosificadoras seleccionadas de ácido sulfúrico

• Arrancar bombas dosificadoras seleccionadas de cloruro férrico

• Arranque bombas dosificadoras seleccionada de metabisulfito

sódico

• Arranque bombas dosificadoras seleccionada de hipoclorito

sódico

• Arranque bombas dosificadoras seleccionada de dispersante

Nota: Se debe ajustar la dosificación de ácido sulfúrico hasta obtener el

valor de pH deseado (pH=7,9)

3) Verificación parámetros

Verificamos que nuestros parámetros se ajustan a las referencias expuestas

en la Tabla 1.

PARÁMETRO Instrumento

de medida

Valor

típico

Caudal alimentación a proceso FIT-3101 520

m3/h

Conductividad de AM CIT-6101

pH de AM PHIT-5101 7,9

Temperatura de alimentación a proceso TIT- 2102-2103 18-21ºC

pH alimentación ósmosis PH-5103/5104

Potencial Redox alimentación ósmosis Rx-7102/7103




SDI alimentación a proceso Sdi automático <3

Turbidez de alimentación ósmosis Td-8102/8103

Presiones de alimentación a filtros de

arena

PIT-1114

Presiones de alimentación a filtros

cartucho

PIT-1115/1116

Caudal de entrada a filtros de arena FIT-3105/3121

Tabla 1: Parámetros de control una vez ajustado el pretratamiento

4) Ajuste del caudal de alimentación a los px’s

Se abren las purgas del circuito de alimentación de PX’s de baja para la

eliminación del aire del sistema.

Se realiza el ajuste manual del caudal de alimentación a los PX’s abriendo

válvula de control de salida de PX’s entorno al 25-30%, hasta que el caudal

de salida alcance el valor consigna establecido:

SP=QLIN (Caudal entrada de baja=Caudal de salida de baja)

No hay que superar NUNCA un valor de caudal por PX igual a 50 m3/h

PUEDEN ESTROPEARSE IRREVERSIBLEMENTE. El valor de caudal por

PX debe ser un valor de acuerdo a los indicados en la Tabla 2:

Qalimentación

(m3/h)

G (%) Nº de PX

funcionando

Qproducción

(m3/h)

Qsalmuera

(m3/h)

Caudal/PX

(m3/h)

913,95 43,00% 11 393,00 520,95 43,41

913,95 45,00% 12 411,32 502,68 41,89

Tabla 2: Valores consigna PX's en función del caudal de produccioón y número de PX's

operativos




Una vez que hemos ajustado el lazo de control en modo manual, lo

pasamos a modo automático. Aquí el sistema de control actuará regulando

la válvula de control de salida de los PX’s en función del caudal de salida

a salmuera (lectura que nos da un caudalímetro situado en la salida a

salmuera).

5) Comprobar presión a la salida de los PX’s

El sistema de control está controla la presión de salida de los PX’s, ya que

en caso de bajar de 0,6 bar, pueden estropearse irreversiblemente.

6) ABRIR válvulas de aspiración e impulsión de la BAP correspondiente

7) Arrancar bomba booster del tren seleccionado

Desde el sistema de control, se realiza el arranque de la bomba booster del

tren seleccionado aumentando progresivamente la frecuencia de la bomba

hasta situarla en el punto de trabajo seleccionado SP= QLIN (de acuerdo a

la Tabla 2).

Durante el arranque de la booster y previamente al arranque de la bomba

de alta presión las purgas del sistema (PX’s baja, booster y bastidor )

siguen ABIERTAS.

8) Pasar a modo automàtico los lazos de control anteriores.

Con el control automático de los lazos de control, se regula la frecuencia

de la bomba booster en función del caudal de salida de agua de mar a los

PX’s, (caudalímetro salida AM PX’s -Variador de frecuencia booster)

9) CERRAR válvulas de aspiración e impulsión de la BAP




10) Arrancar bomba de alta presión

Arrancar bomba de alta presión con la válvula motoricada CERRADA ó

un porcentaje ≤ 15%. A continuación se abre de manera progresiva

(mediante rampa) la válvula motorizada en la impulsión de la BAP al

mismo tiempo que se aumenta progresivamente la frecuencia de la bomba

de captación de agua de mar hasta llegar al punto de consigna establecido

( 913,95 m3/h).

11) Ajustar caudal de permeado

Ajustar válvula de regulación de salida de permeado hasta llegar al punto

de consigna establecido: SP= Caudal producción nominal.


Verificar los parámetros de control según la siguiente tabla:


de medida

Valor

Típico

Caudal permeado FIT-3137/3143 411,32 m3/h

Conversión del sistema 45%

Conductividad de permeado CIT- 6104/6110 200-380 µS/cm

PH permeado PHIT 5105/5111 6

Presión permeado PIT-1161/1167

Conductividad AM alta presión salida PX’s CIT- 6118/6124 54.400-56.500

µS/cm

Conductividad Salmuera CIT- 6111/6117 75.000-92.600µS/cm

Presión impulsión booster PIT-1133/1139 67,56 bar

Tabla 3: Parámetros Sistema de ósmosis




13) Pasar a modo automàtico los lazos de control anteriores.

En este momento el ajuste de los lazos de control se realiza de manera

automática desde el sistema de control:

• Caudalímetro salida permeado -Válvula control permeado

• Presión colector aspiración – Variador bomba de agua de mar

arrancada

14) Ajuste del post-tratamiento

• Cuando se obtiene permeado de buena calidad, se envía el agua

osmotizada a los filtros de calcita.

• Se procede al llenado del depósito de servicios.

• Se arranca el sistema de CO2 y se ajusta el caudal dosificado en

base al caudal de agua tratada y pH requerido.

• Lazo de control de dosificación de CO2 con el caudal de

producción de permeado.

o Condición para apertura de SV1 en automático

La suma de los caudales procedentes de todos

los bastidores (del 1 al 7) ≥ 50 m3/h

Y

Las válvulas de control asociadas a cada uno de

los bastidores con caudal > 10 m3/h

ABIERTAS

Y

CERRADAS las de válvulas de permeado de

mala calidad




o Si la válvula de control del bastidor está en

automático actuará el lazo de regulación al caudal

de permeado: (a suma de los caudales

procedentes de todos los bastidores (del 1 al 7) ≥

50 m3/h)

o Arranque bombas dosificadoras de hipoclorito sódico

15) Llenado de depósito de agua tratada

16) Arranque de bombas de agua tratada


El sistema de control debe verificar y asegurar el óptimo

funiconamiento del proceso de acuerdo a la Tabla 4:


de medida

Valor

Típico

Cloro Residual en agua tratada ClIT-8101 < 1ppm

pH de agua tratada pHIT-5113 8

Temperatura de agua tratada TIT- 2103 18-21ºC

Conductividad AT CIT-6125 2.500 µS/cm

Caudal de agua producto FIT-3160 2.880 m3/h

Tabla 4: Parámetros de control de agua tratada




4.1.2 Arranque de un tren estando otro/otros en funcionamiento

a) Comprobaciones previas al arranque

Impulsión de agua de mar

• Válvula de mariposa motorizada en la impulsión de la bomba

de agua de mar seleccionada ABIERTA

Sistema de ósmosis y recuperación de energía

• Válvula de entrada al tren seleccionado ABIERTA

• Válvulas de circuito de desplazamiento y limpieza química

CERRADAS

• Válvula en impulsión de bomba de alta presión CERRADA

• Válvulas línea booster ABIERTAS

• Válvulas línea salmuera en salida ósmosis ABIERTAS

• Válvula entrada y salida PX’s ABIERTAS, estando la válvula de

control de salida de salmuera ABIERTA un 25%.

• Válvula de permeado de mala calidad ABIERTA y válvula de

envío a remineralización CERRADA.

b) Arranque de un tren

El procedimiento de arranque es el mismo que en el caso de que no haya

ningún tren en funcionamiento, teniendo en cuenta que el lazo de control

entre el variador de la bomba de agua de mar y los transmisores de

presión del colector de aspiración de la BAP se establecerán de acuerdo a

lo indicado en el apartado de lazos de control.




4.1.3 Parada programada de un tren

1. Parada de bomba de alta presión del tren correspondiente

2. El caudal de recirculación de la booster, el caudal salida salmuera PX’s

y frecuencia de las bombas de agua de mar se ajustan a esta nueva

situación debido a la regulación que realizan los lazos de control.

3. Parada de la booster del tren seleccionado

4. Cerrar válvula de regulación salida de salmuera de px’s en un tiempo

de 1 minuto y simultáneamente parada de bomba de agua de mar

seleccionada.

5. El lazo de control entre el variador de la bomba de agua de mar y los

transmisores de presión del colector de aspiración de la BAP se ha

establecido de acuerdo a lo indicado en el apartado de lazos de

control.

6. Cerrar válvulas de alimentación al tren seleccionado

4.1.4 Lazos de control :

El control de la producción de agua desalinizada se realiza mediante lazos

de control que regulan la planta. A continuación se detallan los lazos de

control encargados de regular la produccion de agua desalada.

7. Caudal salida de salmuera de PX’s (Qconsigna=502 m3/h) mediante

lazo establecido entre caudalímetro FIT-3136 y válvula de regulación

VRC-014.




8. Caudal de agua de mar booster (Qconsigna= 502 m3/h) mediante lazo

establecido entre caudalímetro FIT-3150 y variador de velocidad de la

bomba booster correspondiente.

9. Caudal de permeado (Qdiseño=412 m3/h) mediante lazo establecido

entre caudalímetro FIT- 3143 y válvula de regulación VRC-007.

10. Presión colector de aspiración de bombas de alta presión mediante el

lazo establecido entre los transmisores de presión instalados y los

variadores de velocidad de las bombas de agua de mar, de acuerdo a

los siguientes puntos:

a. Si se arranca una bomba de agua de mar y el número total de

bombas en funcionamiento para ósmosis es igual o inferior a 4

(incluyendo la que se arranca) el lazo de control se establecerá

entre el variador de la bomba que se arranca (dejando las

consignas de los variadores de las otras bombas en la posición

que estaban en el momento previo al arranque) y:

▪ PIT-1117 si al menos cuatro de los filtros cartucho del Sector

A está en funcionamiento Y la válvula VM-175

CERRADA

▪ Mín(PIT-1117,PIT-1118) si al menos cuatro de los filtros

cartucho del Sector A está en funcionamiento Y la válvula

VM-175 ABIERTA.

▪ PIT-1118, si al menos cuatro de los filtros cartucho del Sector

B está en funcionamiento Y la válvula VM-175

CERRADA


cartucho del Sector B está en funcionamiento Y la válvula

VM-175 ABIERTA




Una vez obtenida la confirmación de arranque del tren correspondiente, el

lazo de control se establecerá entre el conjunto de variadores de las

bombas de agua de mar en funcionamiento para ósmosis y:

▪ PIT-1117 si al menos cuatro de los filtros cartucho del

Sector A está en funcionamiento Y la válvula VM- 175

CERRADA


cartucho del Sector A está en funcionamiento Y la válvula

VM-175 ABIERTA

▪ PIT-1118, si al menos cuatro de los filtros cartucho del

Sector B está en funcionamiento Y la válvula VM-175

CERRADA


cartucho del Sector B está en funcionamiento Y la válvula

VM-175 ABIERTA

b. Si se arranca una bomba de agua de mar y el número total de

bombas en funcionamiento para ósmosis es superior a 4

(incluyendo la que se arranca), el lazo de control se establecerá

entre el variador de la bomba que se arranca y Mín (PIT-1117,PIT-

1118).

Una vez obtenida la confirmación de arranque del tren correspondiente, el

lazo de control se establecerá entre el conjunto de variadores de las




bombas de agua de mar en funcionamiento para ósmosis y Mín (PIT-

1117,PIT-1118).

c. En caso de parada de un tren debido a alguno de los siguientes

motivos

- Caudal PX’s baja presión FIT-3136>50*12=600 m3/h durante

un tiempo t ≥ 15 minutos.

- Caudal PX’s baja presión FIT-3136>55*12=660 m3/h

- Presión descarga PX’s salmuera : PIT-1174< 0.6 bar

- Disparo de alguna bomba de agua de mar en servicio para

ósmosis.

El lazo de control actuará sobre el resto de bombas de agua de mar que

estén en servicio una vez enviada la orden de paro de la bomba de agua

de mar que corresponda.




4.2 Secuencia de lavado de un filtro de arena (ref. Fa-101)

NOTA: Siempre el lavado de un filtro se podrá operar en manual en

cualquier circunstancia. De tal manera que las válvulas presentan dos

opciones como refleja la Figura 21.

Figura 21: Detalle de visualizacion en la pantalla de operador de una válvula

Manual: el operador actúa con independencia de cualquier secuencia

automática que pueda intervenir en las válvulas. No obstante, el sistema

de control continúa supervisando el proceso y es el encargado de validar y

permitir las órdenes dictadas por el operador.

Automático: El proceso de lavado sigue una secuencia prefijada,

habilitando los caminos y elementos según la secuencia marcada a

continuación. No obstante, esta secuencia puede ser reprogramada a

través del puesto de ingenieria en cualquier momento.

MANUAL

AUTOMÁTICO




4.2.1 Etapas de Lavado:

Etapa 1: Puesta fuera de servicio

1. CERRAR la válvula de entrada del filtro de arena que se vaya a

lavar

2. CERRAR la válvula de agua filtrada (salida) del filtro que se vaya a

lavar

Etapa 2: Lavado inicial

1. El operador selecciona la bomba de lavado (BC 101/102).

2. ABRIR las válvulas de aislamiento de las bombas de lavado de

salmuera. (VM-162/163)

3. CERRAR válvula VM 412

4. Comprobar que está CERRADA la válvula de control (VM-166)

5. ABRIR válvula de entrada de agua de lavado (salmuera) del filtro

seleccionado.(VM 072)

6. ABRIR la válvula de impulsión correspondiente (VM-164/165)

7. ABRIR completamente la válvula de control VM-167

8. ABRIR válvula de salida de agua de lavado (salmuera) del filtro

seleccionado. (VM 018)

9. Arrancar una de las bombas de lavado con salmuera (BC 101/102).

Comprobar que la PQ=0<Pdiseño

10. Activar el lazo de control de la válvula de control (VM-166) con el

caudalímetro (FIT-3103) para ajustar el caudal de lavado.SP=

11. Mantener la bomba en operación 5 minutos.

12. Parar la bomba de lavado de salmuera.

13. CERRAR completamente la válvula de control VM-166




14. CERRAR válvula de entrada de agua de lavado (salmuera) del filtro


15. CERRAR válvula de salida de agua de lavado (salmuera) del filtro


Etapa 3: Vaciado parcial

1. ABRIR válvula de venteo de filtro seleccionado (VM-090).

2. ABRIR válvula de salida agua desplazamiento del filtro

seleccionado (VM 054)

3. ABRIR TOTALMENTE la válvula de control (VM 166)

4. Esperar un tiempo t= 2 minutos

5. CERRAR la válvula de salida de agua de desplazamiento del filtro


Etapa 4: Lavado con aire

1. El operador selecciona la soplante de lavado

2. ABRIR la válvula de impulsión correspondiente a la soplante que se

pondrá en funcionamiento (VM 172/173).

3. ABRIR la válvula salida agua lavado filtro de arena VM-018

4. ABRIR la válvula de entrada de aire del filtro seleccionado (VM

144)

5. Cerrar válvula VM-171 (purga conducto soplante)

6. Arrancar una de las soplantes (S-101/102)

7. Mantener la soplante durante un tiempo t = 5 minutos

8. Parar la soplante

9. CERRAR válvula impulsión soplante VM 172/173

10. Abrir válvula VM-171




11. CERRAR la válvula de entrada de aire del filtro seleccionado (VM

144)

Etapa 5: Llenado y lavado final

1. ABRIR válvula de entrada de agua de lavado (salmuera) del filtro


2. ABRIR válvula de salida de agua de lavado (salmuera) del filtro


3. CERRAR la válvula de control (VM-167)

4. Seleccionar la bomba de lavado (BC 101/102)

5. Arrancar una de la bomba de lavado con salmuera

6. Activar el lazo de control en automático de la válvula de control

(VM-167) con el caudalímetro (FIT-3103) para ajustar el caudal de

lavado.

7. Esperar un tiempo t = 20-30 segundos hasta asegurarse que todo el

aire del filtro ha sido desplazado por la salmuera.

8. CERRAR válvula de venteo del filtro seleccionado

9. Mantener la bomba en operación durante un tiempo t= 5 minutos

10. CERRAR la válvula de control (VM-166)

11. CERRAR la válvula de salida de agua de lavado (salmuera) del

filtro seleccionado. (VM 018)

12. CERRAR la válvula de entrada de agua de lavado (salmuera) del

filtro seleccionado. (VM 072)

13. Parar bomba de lavado con salmuera

14. CERRAR válvula impulsión VM-164/165




Etapa 6: Desplazamiento de salmuera

1. ABRIR válvula de entrada de agua de alimentación del filtro

seleccionado. (VM-O36)

2. Arrancar una bomba más de captación de los pozos (BS-001/009) para

servicio de lavado.

3. ABRIR la válvula de salida de agua de desplazamiento del filtro

seleccionado (VM-054)

4. Con la confirmación de marcha de la Bomba de agua de mar, pasar el

lazo de regulación de la presión de aspiración de las bombas de alta

presión a la bomba de agua de mar en servicio de lavado, dejando la

posición de los variadores de las bombas de agua de mar en servicio

para ósmosis en la última posición.

▪ ABRIR progresivamente la válvula de regulación VM-166

con la lazo de regulación de caudal FIT 3104 a SP= m3/h

▪ Mantener durante un tiempo de t= 10 minutos

▪ Cerrar progresivamente (rampa de cierre, t = 1 minuto) la

válvula VM-166

▪ Pasar lazo de control presión de aspiración bomba de alta

presión a resto de bombas en servicio.

▪ Parar bomba de agua de mar de lavado.

▪ CERRAR válvula de desplazamiento VM 054.

▪ CERRAR válvula de entrada VM 036

5. Mantener las bombas de captación en funcionamiento al menos

durante 15 minutos para asegurarnos el completo desplazamiento de

la salmuera. Comprobar que la conductividad y la turbidez de salida se

corresponden con las del agua de mar filtrada.




Etapa 7: Puesta en servicio

1. ABRIR la válvula de descarga de agua de mar VM 126

2. ABRIR válvula de entrada agua filtrada VM 036

ETAPAS DEL LAVADO DE FILTROS DE ARENA Válvula TAG

PUESTA

FUERA DE

SERVICIO

LAVADO

INICIAL

VACIADO

PARCIAL

LLENADO

Y LAVADO

FINAL

DESPLAZA-

MIENTO

SALMUERA

PUESTA EN

SERVICIO

Entrada de

agua de mar

VM

036

CERRADA CERRADA ABIERTA

Descarga

agua

filtrada

VM

126

CERRADA ABIERTA

Aislamiento

bomba

lavado

VM

162

ABIERTA

Aislamiento

bomba

lavado

VM

163

ABIERTA

Válvula de

control

impulsión

bombas

lavado

VM

166

(contr

ol)

CERRADA ABIERTA CERRADA CERRADA

Entrada de

agua de

lavado

VM

072

CERRADA CERRADA

Impulsión

bombas

lavado

VM

164

ABIERTA CERRADA

Impulsión

bombas

lavado

VM

165

ABIERTA CERRADA

Válvula de

control

salida agua

VM

167

(contr

ABIERTA CERRADA




lavado ol)

Salida agua

de lavado

VM

018

CERRADA CERRADA

Válvula de

venteo

VM

090

ABIERTA CERRADA

Impulsión

soplante

VM

172

ABIERTA

Impulsión

soplante

VM

173

ABIERTA

Purga

conducto

soplante

VM

171

CERRRAD

A

Entrada aire

filtro FA

VM

144

CERRADA

Salida agua

desplaza-

miento FA

VM

054

CERRADA

Tabla 5: Situación de las válvulas al final de cada etapa

4.3 Limpieza química de un bastidor de ósmosis:

4.3.1 Preparación del depósito de limpieza química

1. Llenado de un depósito de limpieza química con agua osmotizada,

habilitando el circuito, para ello antes:

• Comprobar que el depósito de agua de servicios tiene agua (por

encima de la mitad).

• Comprobar que están CERRADAS las válvulas de drenaje y

aspiración del tanque de limpieza química .

• ABRIR válvula de aspiración de agua de servicios a tanque.

• ABRIR las válvulas de aspiración e impulsión de agua de

servicios a tanque de bomba de limpieza química.




• Cerrar válvula de impulsión (VM-274/275)

2. Arrancar una de las bombas de limpieza química

3. Llenar el depósito de limpieza química hasta la que el transmisor de

nivel indique un nivel de 60 m3.

4. Una vez alcanzado el nivel, parar la bomba y limpieza química y

CERRAR su válvula correspondiente.

5. CERRAR todas las válvulas del tanque.

6. Conectamos Resistencia química.

7. Comenzamos a agitar la disolución. Para ello debemos poner en

funcionamiento el sistema de recirculacion, ya que debido a las

dimensiones del tanque, con un agitador no se consigue homogeneizar

la disolución.

8. Se espera a que la disolución llegue a la temperatura recomendada.

9. Por la plataforma superior del tanque por la boca del depósito, se

añade manualmente la cantidad necesaria del producto químico

adecuado de acuerdo a la dosificación y volumen del depósito.

10. Se tiene en funcionamiento el sistema de homogeneización un tiempo

de 20-30 min.




4.3.2 Parada y aislamiento del tren

1. Parar la bomba de alta presión y CERRAR su válvula de aspiración.

2. Dejar funcionando la Booster un tiempo de 10 minutos para que se

haga un barrido de la salmuera.

3. Parar la Booster, CERRAR la válvula de control salida salmuera,

CERRAR la válvula aislamiento tren y CERRAR la válvula entrada de

salmuera a PX’s

4. Si no se ha mantenido durante 10 minutos la Booster en

funcionamiento, se debe despresurizar el sistema (Presión en bastidor

< 4 bar).

4.3.3 Desplazamiento de un tren con agua osmotizada

El desplazamiento de un tren se puede hacer con agua osmotizada ó con

agua de mar dependiendo de si la parada va a ser superior ó inferior a 2

días respectivamente, para el caso de una limpieza química el

desplazamiento se hará siempre con agua osmotizada.

- CERRAR válvulas salida permeado.

- ABRIR COMPLETAMENTE válvula de control de permeado.

- ABRIR válvula de salida a desplazamiento.

- Arrancar bombas de desplazamiento con válvula PARCIALMENTE

CERRADA.

- Hacer desplazamiento hasta que en el drenaje con un conductivímetro

portátil la conductividad corresponda a la conductividad del agua

osmotizada.

- PARAR la bomba de desplazamiento.

- CERRAR válvulas.




- ABRIR PARCIALMENTE la válvula de control de salida de salmuera

VRC 014.

- Arrancar bombas de desplazamiento (BC 118/120) con válvula

PARCIALMENTE CERRADA VM 274/275 (dependiendo de la bomba

que se vaya a arrancar BC-119/120) e ir posicionando la válvula de

control hasta el caudal nominal de los PX’s (502 m3/h). Poner el lazo

en automático.

- Arrancar variador de velocidad de la bomba booster y pongo el lazo en

automático.

- Esperar 10 minutos y comprobar que la salida por los PX’s de baja y

bomba booster es agua osmotizada.

- Una vez hecha la comprobación anterior, se debe aislar el tren, para

ello: poner lazo de la booster en manual, parar la booster y a

continuación la bomba de desplazamiento.

- CERRAR la válvula de control de salida de salmuera VRC 014.

4.3.4 Limpieza química

Una vez realizado previamente el desplazamiento hay que habilitar el

circuito para hacer la limpieza química.

- ABRIR válvula VM 263 y CERRAR VM 262

- ABRIR VMA 063, VM 240 y VMA 098

- CERRAR válvulas VM 272 y VM 273

- CERRAR válvula a circuito de desplazamiento VM 281

- ABRIR válvula hacia limpieza química membranas VM 282

- CERRAR válvulas a salida depósito de servicios VM 276 y VM 279




- ABRIR válvula salida depósito de limpieza química VM 265

- Arrancar bomba de limpieza química a válvula PARCIALMENTE

ABIERTA (VM 274/275).

- Recircular durante el tiempo recomendado por el fabricante de

membranas y hacer los chequeos oportunos.

- ABRIR válvula VM 262

- CERRAR válvula VM 263

- Cuando baje de un nivel (LSL 4209) pararán las bombas de

recirculación y cuando llegue al nivel mínimo (LSLL 4208) pararán las

de desplazamiento.

- A continuación se desplaza con agua del depósito de servicios para

ello:

- CERRAR válvula salida depósito de limpieza química VM 265 y

ABRIR válvulas VM 279 y VM 276.

- Arrancar bomba de desplazamiento

- Hacer desplazamiento hasta que en el drenaje con un conductivímetro

portátil se mida

la conductividad corresponda a la conductividad del agua osmotizada.

- ABRIR VM 263 y CERRAR VM 262 para lavar el depósito de limpieza

química.

- ABRIR válvula de vaciado VM 264




4.4 Desplazamiento con agua de mar

El desplazamiento de un tren se hace con agua de mar por una parada

inferior a 2 días.

- Parar la Bomba de Alta presión.

- ABRIR válvulas VM 262 y CERRAR válvula VM 263

- CERRAR válvulas salida permeado VM 247 y VM 254

- ABRIR COMPLETAMENTE válvula de control de permeado VRC 007

- ABRIR válvula VMA 098

- Dejar funcionando la Booster un tiempo de 10 minutos para que se

haga un barrido de la salmuera.

- Si no se ha mantenido durante 10 minutos la Booster en

funcionamiento, se debe despresurizar el sistema abriendo la válvula

progresivamente hasta que se despresurice (Presión en bastidor < 4

bar).No es necesario si se mantienen las purgas ó se mantienen

ABIERTAS las válvulas de los puntos de medida.

- CERRAR válvula de aspiración de VM 205.

- Parar la Booster,

- CERRAR VÁLVULA DE REGULACIÓN SALIDA DE SALMUERA DE

PX’S (VRC 008/014) en un tiempo de 1 minuto y simultáneamente

PARADA de bomba de agua de mar seleccionada.

El lazo de control entre el variador de la bomba de agua de mar y

los transmisores de presión del colector de aspiración de la BAP se




establecerá de acuerdo a lo indicado en el apartado de lazos de

control del presente manual.

- CERRAR válvulas de alimentación PX’s baja presión(VM-112)

4.5 Neutralización

4.5.1 Vertido procedente de limpieza de membranas

Una vez que se ha vertido toda la disolución procedente del lavado de

membranas en el depósito de neutralización hay que habilitar el circuito

para llevar a cabo la neutralización.

- CERRAR válvulas a decantador existente VM 283 y a tubería de

salmuera VM 285

- Elegir la bomba de neutralización que se va a arrancar BC 121/122

- ABRIR válvulas en la succión de las bombas de neutralización VM-

284/285 (de la bomba que corresponda)

- ABRIR válvulas impulsión bombas neutralización que corresponda

VM 288/289

- ABRIR válvula entrada a depósito de neutralización VM 284

- Arrancar bomba de neutralización correspondiente

- De acuerdo al tipo de limpieza química realizada ácida ó básica y

según el pH medido (PHIT 5112) se realizará la dosificación del

producto correspondiente sosa ó ácido sulfúrico según corresponda.

Para ello se habilitará una ventana en la que el operador confirme el

producto a dosificar.




- Arrancar la bomba dosificadora correspondiente.

- Mantener recirculación hasta que el Ph esté en el rango 7,5< PHIT

5112< 8 durante un tiempo t ≥ 1 minuto.

- Apagar bomba dosificadora correspondiente.

- Habilitar ventana de confirmación en la que operador el elija el destino

del vertido:

- A depósito de decantador existente, para lo cual se mandará orden de

apertura de válvula VM 283.

- A tubería de salmuera, para lo cual se enviará orden de apertura de la

válvula VM 285.

- CERRAR válvula de entrada al depósito de neutralización VM 284.

- Cuando baje de un nivel (LSLL 4245) pararán las bombas de

neutralización.

- Para el vaciado completo del depósito ABRIR válvula impulsión

bomba de vaciado VM 290.

- Arrancar bomba de achique BC 127.

- Cuando baje de un nivel (LSL 4210) parará la bomba de achique.




4.6 Permisivos de arranque

A continuación se detallan las condiciones que se deben cumplir para

poner en funcionamiento las distintas bombas.

Todas las válvulas van dotadas de finales de carrera, tanto para la posición

abierto como cerrado, los cuales envian una señal digital al sistema de

control para indicar la posición en que se encuentra la bomba.

Esto mismo se podría haber realizado con una única señal digital, si no

está cerrada, podemos pensar que la bomba estará abierta y viceversa.

Pero esta configuración no contempla la posibilidad de que la válvula no

esté ni abierta ni cerrada, bien porque está dotada de un control de

posición, es decir que no se trata de una válvula de todo o nada, o bien

porque se haya quedado a medio camino atascada. Al incluir un final de

carrera para abierto y otro para cerrado, estamos eliminando la

incertidumbre de si realmente estará cerrada o se habrá podido atascar

confirmando que efectivamente la válvula está cerrada o se ha producido

un fallo.

4.6.1 Condiciones para arranque de bomba booster. Permisivos de

arranque.

1. Válvula aspiración Bomba Booster ABIERTA.

2. Válvula impulsión Bomba Booster ABIERTA.

3. Válvula entrada limpieza química CERRADA.

4. Válvula salida limpieza química CERRADA.




5. Válvula entrada salmuera PX’s ABIERTA.

6. Caudal de salida salmuera PX’s →

→ (40*12) m3/h=480m3/h < FIT-3157 < (50*12)m3/h=600 m3/h

Se desactiva este permisivo transcurrido un tiempo t=1 minuto desde la

confirmación de marcha.

7. Presión descarga PX’s salmuera > 0.6 bar.

8. Válvula alimentación PX’s baja presión ABIERTA.

9. Señal activa de variador “listo”.

10. El tiempo transcurrido entre el último arranque de la bomba y el

arranque actual sea ≥ tiempo t a determinar por el fabricante del

motor.

11. Temperatura de los devanados 1,2 y 3 < 120 ºC.

12. Temperatura de los cojinetes 1 y 2 < 75 ºC.

13. Para arrancar una cualquiera de las Bombas Booster, alguno de

los caminos definidos en tabla de arranque de la bomba de agua

de mar incluida en el anexo I, debe de habilitarse.

A. Para arrancar las Bombas Booster Nº1 a Nº4, alguna de la siguientes

condiciones tiene que ser cierta:

• Válvula aislamiento del grupo I de bastidores de ósmosis (VM-

198) ABIERTA, la válvula de salida de los filtros de cartucho

(VM-175) ABIERTA y 0,95* Máximo Valor (RxIT-7102,RxIT-

7103)≤ RxIT de referencia del agua de mar (300 mV)


198) CERRADA, válvula de salida de los filtros de cartucho




(VM-175) ABIERTA y 0,95* RxIT-7103≤ RxIT de referencia del

agua de mar (300 mV)



(VM-175) CERRADA y 0,95* RxIT-7103≤ RxIT de referencia del


B. Para arrancar las Bombas Booster Nº5 a Nº7, alguna de la siguientes

condiciones tiene que darse:


198) ABIERTA, la válvula de salida de los filtros de cartucho

(VM-175) ABIERTA y 0,95* Máximo Valor (RxIT-7102,RxIT-

7103)≤ RxIT de referencia del agua de mar (300 mV)



(VM-175) ABIERTA y 0,95* RxIT-7102≤ RxIT de referencia del




(VM-175) CERRADA y 0,95* RxIT-7102≤ RxIT de referencia del


14. Válvula de aspiración Bomba Alta Presión (VM-205)

ABIERTA

15. Válvula motorizada impulsión Bomba Alta Presión (VMA-021)

ABIERTA.




Este permisivo se desactivará pasado un tiempo t= 10 minutos después de constatar el

sistema de control de la confirmación de marcha de la bomba booster.

16. Válvula desplazamiento PX’s baja presión (VM-226) CERRADA

17. Válvula desplazamiento Bomba Alta Presión (VM-219)CERRADA

18. Habilitar ventana en el SCADA que solicite confirmación de

apertura de todas las purgas del circuito de la booster.

4.6.2 Condiciones para arranque de la bomba de alta presión (Ref tren

7)

1. Confirmación marcha de Bomba Booster correspondiente activada.

2. Válvula motorizada de impulsión Bomba Alta Presión (VMA-021)

CERRADA Ó PARCIALMENTE ABIERTA ALREDEDOR DE 15%

y contacto de “alto par” desactivado.

3. Válvula de control de permeado (VRC-007) COMPLETAMENTE

ABIERTA)

4. Al menos una de las siguientes válvulas debe estar ABIERTA:

• VM-254- válvula salida permeado

• VM-247- válvula salida permeado de “mala calidad”

5. Señal de baja presión de aspiración BAP, dada por el presostato

PSL-1207 DESACTIVADA.

A. Para arrancar las Bombas de Alta Presión Nº1 a Nº4, alguna de la

siguientes condiciones tiene que darse:




• Si VM-198 ABIERTA y VM-175 ABIERTA y Mínimo Valor

(PIT-1118,PIT-1117) > 2

• Si VM-198 CERRADA ,VM-175 ABIERTA y PIT 1117 > 2

• Si VM-198 CERRADA y VM-175 CERRADA y PIT 1117 > 2

B. Para arrancar las Bombas de Alta Presión Nº5 a Nº7, alguna de la

siguientes condiciones tiene que darse:

• Si VM-198 ABIERTA, VM-175 ABIERTA y Mínimo Valor

(PIT-1118,PIT-1117) > 2

• Si VM-198 CERRADA, VM-175 ABIERTA y PIT 1118 > 2

• Si VM-198 CERRADA, VM-175 CERRADA y PIT 1118 > 2

6. Temperatura Devanados motor 1.2 y 3 < 120 ºC

7. Temperatura Cojinetes bomba 1.2 y 3 < 75 ºC

8. El tiempo transcurrido entre el último arranque de la bomba y el

arranque actual sea ≥ tiempo t

9. El número de bombas de agua de mar en servicio para ósmosis

debe de ser n+1, siendo n= número de BAP en servicio.

4.6.3 Condiciones de arranque para bombas de agua de mar.

Permisivos de arranque

VER ESQUEMA ADJUNTO DE SECUENCIA DE CONDICIONES

DE APERTURA Y CIERRE DE VALVULAS




NOMENCLATURA VÁLVULAS

▪ Válvula a Alicante I= VM-400

▪ Válvula By-Pass General Planta = VM-401

▪ Válvula Alimentación General a Planta= VM-015

▪ Válvula By-Pass Filtros de Arena = VM-016

▪ Válvula partición colector salida filtros de arena = VM-017

▪ Válvula partición colector entrada filtros de cartucho= VM-174

▪ Válvula partición colector salida filtros de cartucho= VM-175

▪ Válvula partición colector aspiración Bombas Alta Presión VM-198

4.6.3.1 Arranque de bomba de agua de mar en servicio para ósmosis

siempre que el número de bombas para ósmosis sea como máximo 3

1. Confirmación de variador “listo”

2. Para arrancar cualquier Bomba de Agua de Mar siempre que el

número de bombas ya previamente en servicio de ósmosis (=

marcha) sea como máximo tres (3) se debe cumplir alguna de las

siguientes condiciones ó caminos habilitado:

3. Válvula motorizada de impulsión de la bomba de agua de mar

correspondiente este ABIERTA y CONTACTO de “alta valor de

par” desactivado




4. Temperatura devanados 1,2 y 3 < 100ºC (depende del fabricante)

5. Temperatura cojinetes 1 < 65ºC (depende del fabricante)

6. Detector de humedad del motor desactivado (HdS 001/008

dependiendo de la bomba)

7. Nivel en cántara > 5 m (a confirmar con el fabricante)

4.6.3.2 Arranque bomba servicio ósmosis siempre que previamente al

arranque haya más de cuatro en servicio

1. Para arrancar cualquier bomba (en servicio para ósmosis) siempre

que previamente al arranque haya más de cuatro (4) en servicio, se

debe cumplir alguna de las siguientes condiciones:

2. Al menos las válvulas de entrada y salida de dieciséis (16) filtros de

arena deben estar ABIERTAS Y al menos las válvulas de entrada y

salida de nueve (9) filtros cartuchos estén ABIERTAS Y válvula

partición entrada de alimentación filtro cartucho ABIERTA Y

válvula partición salida filtro de cartucho ABIERTA .




par” desactivado








8. Nivel en cántara > 5 m (a confirmar con el fabricante)

4.6.3.3 Arranque bomba servicio de lavado

Para arrancar cualquier bomba en “servicio de lavado” se deben cumplir

todas las condiciones siguientes:




par” desactivado





6. Nivel en cántara > 5m (a confirmar con el fabricante)

7. Válvula de alimentación a planta ABIERTA y válvula Bypass

general de planta CERRADA

8. Válvulas de bypass filtros sector A y sector B CERRADAS

9. Del filtro seleccionado que se haya completado la secuencia de

llenado final.




10. Del filtro seleccionado (Filtro Ref FA-101) deberán estar

ABIERTAS la válvula de alimentación VM-036 y la válvula de

salida de lavado VM-054, estando CERRADAS el resto de válvulas

asociadas a ese filtro Y la válvula de control VM 166 CERRADA

(Este último permisivo se deshabilitará una vez recibida la

confirmación de marcha de la bomba de agua de mar

correspondiente

4.6.4 Condiciones de arranque de bombas dosificadoras

1. Para arrancar cualquier bomba dosificadora del pretratamiento

(sulfúrico, hipoclorito, cloruro férrico, metabisulfito sódico ) debe

estar arrancada al menos una bomba de agua de mar en servicio

para ósmosis, siendo el caudal a tratar superior a 10 m3/h.

2. Para arrancar cualquier bomba dosificadora del post-tratamiento

(sosa) el caudal a tratar debe ser superior a 10 m3/h.

3. En todas las dosificaciones el caudal de dosificación debe ser

proporcional al caudal de agua a tratar (de mar ó de permeado

según el servicio) que circule por la tubería correspondiente, de

acuerdo a la siguiente fórmula:

)/(1000)/((%)(%)

)/()()/(

3

kgglkgCr

hmQppmdhlq

diluciónbomba ⋅⋅⋅

⋅=

ρ

Donde:

qbomba: Caudal de la bomba dosificadora




d: Dosis del producto puro

Q: Caudal de agua a tratar

r: Riqueza del producto comercial

Cdilución: concentración de la preparación de la disolución del

producto comercial (sólo para el caso que se necesite diluir:

Bisulfito)

ρ: Densidad de la disolución preparada

Cada bomba dosificadora podrá arrancarse en manual ó automático desde

el SCADA del sistema de control. En manual el operador fijará el caudal

de la bomba correspondiente previo a la orden de arranque. En

automático el operador determinará los valores de dosis según la tabla

siguiente y el sistema de control determinará el caudal según la fórmula

anterior y la Tabla 6.

Dosis (ppm) Riqueza Densidad (kg/l)

Ácido Sulfúrico 15,00 96 % 1,84

Hipoclorito Sódico

(pre-tratamiento)

2,00 120 g/l 1,24

Cloruro Férrico 6,00 59%

Dispersante 1,20 95%

Metabisulfito 1,00 95%

Tabla 6: Dosificacióbn reactivos quimicos




4. Las bombas dosificadoras de hipoclorito (pretratamiento) no

podrán arrancar si no hay previamente arrancada una bomba

dosificadora de bisulfito.

5. No arrancará ninguna bomba de hipoclorito (pre-tratamiento) si

RxIT 7102 ó RxIT 7103 > Rx agua de mar de referencia (300 mV).

4.6.5 Condiciones de arranque bombas impulsión agua tratada

1. Válvulas aspiración VM-389 a VM-391 ABIERTAS

2. Válvulas impulsión VM-392 a VM-394 ABIERTAS (excepto en le

primer arranque)

3. Válvula manual de vaciado colector VM-395 CERRADA (indicar

ventana de confirmación en el SCADA)

4. Válvulas de calderín antiariete VM-399 y VM-399 BIS ABIERTAS

(Indicar ventana de confirmación en el SCADA)

5. Válvula de arqueta de medición caudal VM-398 ABIERTA

6. ¿Averiguar situación válvulas depósito Fontcalent?

7. Nivel en el depósito de Foncalent LIT-<LSH

8. Nivel depósito de agua producto LIT-4103 (intermedio LSL-4103) >

2 m

9. Temperatura cojinetes <120ºC

10. Temperatura devanado < 75ºC

11. El tiempo transcurrido entre dos arranques consecutivos >

tiempo dado por




4.7 Disparos

4.7.1 Disparos bombas booster (ref. Tren nº7)

o Caudal Bomba Booster FIT-3150>50*12=600 m3/h durante un tiempo

t ≥ 15 minutos.

o Caudal Bomba Booster FIT-3150>55*12=660 m3/h

o Caudal PX’s baja presión FIT-3157>50*12=600 m3/h durante un

tiempo t ≥ 15 minutos.

o Caudal PX’s baja presión FIT-3157>55*12=660 m3/h

4.7.2 Disparos bombas alta presión (ref. Tren nº7)

o Los mismos de la Bomba Booster correspondiente.

o Presión diferencial del bastidor correspondiente DPIT-1311> 3 bar

o Grado de conversión > 0,45, siendo el grado de conversión:

31363129

3143

−+−

−=

FITFIT

FITrsiónGradoconve

o Conductividad de salida PX’s alta presión CIT-6124 > 58.746 µS/cm

(Cuando se bloquea un segundo PX’s del tren correspondiente)

o Presión impulsión Bomba Booster PIT-1139 > 75 bar

o Caudal de permeado (FIT-3143) > Caudal máximo de diseño (412

m3/h).

o La válvula de impulsión de la bomba de alta presión (VMA-021) no

podrá estar CERRADA un tiempo t > 1 minuto.

4.7.3 Disparos de las bombas de agua de mar

o Las condiciones negadas de los permisivos de arranque de las

bombas de agua de mar.

o Si 0,95*RxIT 7102 ≥ RxIT referencia del agua de mar ó si 0,95*RxIT

7103 ≥ RxIT




o PIT-1114 > 9 bar

o Presión diferencial filtros de arena (DPIT-1301 ó DPIT-1302) > 1 bar (

a confirmar por el fabricante)

o Mínimo valor (PIT-1116,PIT-1115)> 6 bar (A confirmar)

o Presión diferencial filtros de cartuchos (DPIT-1303 ó DPIT-1304) >

1,5 bar ( a confirmar por el fabricante)

o Presión impulsión agua de mar (PIT-1101 a PIT-1108) > 10 bar

(disparo de la bomba correspondiente).

o El disparo de una bomba de agua de mar se producirá cuando se de

alguna de las condiciones:

o Caudal PX’s baja presión FIT-3157>50*12=600 m3/h durante

un tiempo t ≥ 15 minutos.


o Presión descarga PX’s salmuera : PIT-1174< 0.6 bar

Y la válvula de alimentación a los PX’s baja presión (VM-212)esté

CERRADA.

Este disparo se hará de parada de variador en rampa.

o Con la orden de disparo ó parada de una bomba de agua de mar se

desencadenarán las siguientes actuaciones:

▪ El SCD elegirá para la parada el tren cuya conductividad sea

mayor de todos los que estén en servicio.

▪ Simultáneamente al disparo de la bomba de agua de mar:

• Paro de Bomba de alta presión del tren elegido

• Paro de la bomba booster (en rampa si no se dice lo

contrario).

• Cierre progresivo de la válvula de regulación de PX’s

de baja en un tiempo de 1 minuto.




▪ Cierre de válvula alimentación PX’s baja después de cierre de

válvula de regulación (t >1 minuto) e independientemente de

que se confirme el cierre para t > 1 minuto.

▪ Cierre válvula impulsión BAP

▪ Cierre aspiración BAP

4.7.4 Disparo de bombas dosificadoras, de trasiego y agitadores

o Las condiciones negadas de los permisivos de arranque de las bombas

dosificadoras.

o Las bombas de trasiego de sulfúrico e hipoclorito están enclavadas y

disparan por nivel muy alto en los depósitos correspondientes LSH (de

acuerdo con tabla 5).

o Todas las bombas dosificadoras están enclavadas y disparan por nivel

muy bajo de los depósitos correspondientes LSLL (de acuerdo con

tabla 5).

o Todos los agitadores están enclavados y disparan por nivel bajo de los

depósitos correspondiente LSL. (de acuerdo con tabla 5).

4.7.5 Disparo de bombas agua tratada

o Las condiciones negadas de los permisivos de arranque negados

excepto nivel depósito de agua producto LIT-4103 (intermedio LSL-

4103) > 2 m (¿?)

o Si LIT 4103 ≤ LSLL (a determinar con curvas NSPH y posición

pasamuros)

o LIT-¿? (en depósito de Fontcalent) ≥ LSHH máximo

o Si Ph < 6,5 ó PH > 9,5 durante un tiempo t≥ 15 minutos.

o Si cloro residual ClIT 8101 > 2 durante un tiempo t≥ 15 minutos.




o Si conductividad CIT 6125 > 2.500 µS/cm durante un tiempo t≥ 15

minutos.

4.8 Actuaciones asociadas a los disparos

4.8.1 Situación de válvulas de alimentación a px’s baja presión, válvula

de control (de px y permeado) y válvula de aspiración e impulsión de

la bomba de alta presión correspondientes ante disparos

A) Si los disparos que se produzcan en los trenes de alta presión son

debidos a cualquiera de los siguientes motivos:

o Caudal PX’s baja presión FIT-3157>50*12=600 m3/h durante un

tiempo t ≥ 15 minutos.


o Presión descarga PX’s salmuera : PIT-1174< 0.6 bar

La válvula de control de salmuera a la salida de PX’s (VRC-014)

CERRARÁ desde la última posición en un tiempo t=1 minuto y A

CONTINUACIÓN CERRARÁ la válvula de alimentación de baja

presión PX’s (VM-212) sin necesidad de la confirmación de cierre de

VM 261.

Después del cierre de la válvula de alimentación de baja presión de

PX’s (VM-212) cerrarán tanto la válvula de aspiración de BAP (VM

205) Y la de impulsión (VMA 021) Y la válvula de control de

permeado (VRC-007) ABRIRÁ COMPLETAMENTE y el lazo de

regulación pasará a manual con la consigna 100% ABIERTA.




B. Si los disparos se producen por alto valor de Redox ≥ RxIT referencia

del agua de mar.

� Las válvulas VM 205 (Aspiración BAP) VMA 021(impulsión BAP),

VM 212 (alimentación baja PX’s) deberán CERRAR Y las válvula de

control perneado VRC 007 Y la válvula VRC 014 (salida baja

presión PX’s) ABRIRÁ completamente y lazo de regulación pasará

a manual con la consigna del 100% de apertura.

C. Otros disparos no contemplados en los apartados A y B (excepto los

disparos de las Bombas de Agua de Mar).

� Las válvulas VM-205, VMA-021 y VM 212 se quedan en la situación

antes del disparo.

� Las válvulas de control VRC 014 (salida baja presión PX’s

permanece con su configuración de lazo (manual ó automático) y

consigna previa al disparo.

4.8.2 Válvulas de impulsión bombas agua de mar ante disparos

Ante cualquier disparo de las bombas de agua de mar y una vez

desactivada la confirmación de marcha: las válvulas de impulsión

motorizadas (VM-001 a VM-008) deberán CERRAR.




Capítulo 4 CONCLUSIONES

La apuesta por un sistema de control basado basado en la ingeniería

distribuida frente a la ingeniería clásica tradicional por las ventajas que a

continuación enumeramos:

1. Diseño funcional por equipo.

2. Mejora de la velocidad del sistema

3. Mejora de la disponibilidad del sistema.

4. Reducción de los costes de mantenimiento y Explotación.

5. Velocidad de instalación y puesta en marcha.

6. Flexibilidad ante mejoras y ampliaciones.

7. Ahorro de costes de instalación.

1. En el caso de “elementos funcionales” iguales por ejemplo las bombas

de impulsión o las BAP; resulta que la configuración hardware, es

decir, el equipo de nodo necesario y la aplicación de software

(ingeniería de control) son iguales. Por tanto, la intercambiabilidad de

los elementos es inmediata, el mantenimiento sencillo, las futuras

ampliaciones ya están programadas y diseñadas si fuese el caso.

2. La DISPONIBILIDAD del sistema se MEJORA, es decir, la capacidad

de tolerar fallos en la instalación para poder continuar con la

producción se ve aumentada. En el caso de que toda la programación

por ejemplo de las 8 bombas de impulsión de agua de mar resida en un




nodo la tolerancia a un fallo es cero, es decir si falla el nodo fallan todas

las bombas. Si el nodo es redundante la tolerancia a un fallo se cumple

pero el sistema queda en modo degradado (es decir, no tolera mas

fallos hasta que no se repare la avería, si se vuelve a fallar se pierden

todas las bombas). En el caso de la ingeniería distribuida deben fallar

todos los nodos para quedarte sin las bombas.

3. La velocidad de proceso mejora. Al tener menor carga de

programación los equipos la ejecución de los programas y las tareas

asociadas es menor con lo que se incrementa la velocidad de ejecución.

4. Los equipos reducen su configuración de hardware con lo que el

tamaño de los equipos resultantes disminuye. La disminución en

tamaño conlleva una menor envolvente o cuadro eléctrico y esto a su

vez reduce los costes de adquisición y de explotación. Si además como

en el caso de WAGO los nodos utilizan electrónica de bajo consumo, se

permite albergarlos en cajas con IP65 permitiendo de esta forma poder

acercar los nodos a las áreas donde físicamente se hayan los

“elementos funcionales” creados. Una vez aquí la reducción de los

costes de instalación sufre un revés fundamental produciendo un

ahorro cuantioso en cables eléctricos puesto que las distancias de

cableado se reducen y con ellas las secciones de trabajo necesarias.




5. El nuevo diseño distribuido mejora dos puntos fundamentales por un

lado se puede trabajar en paralelo en zonas independientes durante la

puesta en marcha y puesto que las tiradas de cables son menores el

tiempo de instalación se reduce drásticamente y con ello los costes. Por

tanto se mejora de la Velocidad de instalación reduciendo los

tiempos de puesta en marcha.

6. Mejora de la integridad de la interconexión con la instrumentación.

En este tipo de plantas el envejecimiento de los cables es un problema a

medio plazo y con ello la transmisión de la información de los sensores

e instrumentación de campo.

Como punto final sólo basta detallar como se realizan los enlaces de las

variables entre los diferentes equipos. Aquí ya no quedan secretos la

tecnología de mensajería entre Nodos, el famoso “peer to peer”, es decir

las variables de red, realizarán estas conexiones a través de la red

permitiendo el enlace de igual forma que el caso de las ingenierías clásicas

las variables globales permitían el enlace entre las diversas partes del

programa.



Documento II: Lista de señales

DOCUMENTO II LISTA DE

SEÑALES



Documento III: Datasheets

DOCUMENTO III DATASHEETS



Documento III: Datasheets

A continuación se adjuntan las hojas de características de los siguientes

equipos:

• Router L-IP Loytec

• Equipo industrial Lantronix UDS

• Equipos Hirschmann Ethernet

• Modem Siemens TC-65

• Controlador de altas prestaciones Wago 750-819 programable y

tarjetería asociadas.

• Cabecera 750-819

• Ethernet 750-841

• Entradas analógicas 4 canales 750-453,455

• Entrada analógica RTD 750-460

• Salida analógica 4 canales 750-553, 750-555

• Entradas digitales 8 canales 750-430,431

• Entradas digitales 4 canales 750-432,433

• Entrada analógica 2 canales 750-472,474

• Salidas digitales 8 canales 750-530

• Salidas digitales 4 canales 750-531

• Salidas analógicas 2 canales 750-552

• Módulo terminador 750-600

• Entras analógicas 2 canales RTD 750-461



Documento IV: Programa Puntos de Inspeccion

DOCUMENTO IV PROGRAMA DE

PUNTOS DE INSPECCION DEL SISTEMA

DE CONTROL (PPI)



Documento V: Codigo Fuente

DOCUMENTO V CODIGO FUENTE



Documento V: Codigo Fuente



Documento VI: Pliego de condiciones 1

DOCUMENTO VI PLIEGO

DE CONDICIONES:




1. Condiciones generales:

El objeto del presente Pliego de Condiciones Generales es el de establecer

las condiciones técnicas que han de regir en el desarrollo y fabricación del

Sistema On-site de suministro de oxigeno, unidad de separación de aire

criogénica (SIGMA) con sus accesorios y documentación asociada.

Las condiciones y cláusulas que se establecen en este documento son de

obligado cumplimiento por las partes contratantes.

I. Tanto el administrador como el cliente se comprometen desde

la fecha de la firma del contrato a llevar a cabo lo que se

estipule.

II. Ante cualquier reclamación o discrepancia en lo concerniente al

cumplimiento de lo pactado por cualquiera de las partes, una

vez agotada toda vía de entendimiento, se tramitará el asunto

por la vía de lo legal. El dictamen o sentencia que se dicte será

de obligado cumplimiento para las dos partes.

III. Al firmarse el contrato, el suministrador se compromete a

facilitar toda la información necesaria para la instalación y buen

funcionamiento del sistema, siempre que sea requerido para

ello.

IV. Asimismo, el cliente entregará al suministrador todas las

características distintivas del equipo comprado y aquellas otras

que considere oportunas para el necesario conocimiento de la

misma a efectos del diseño del presente equipo.

V. El plazo de entrega será de doce meses, a partir de la fecha de la

firma del contrato, pudiendo ampliarse en un mes. Cualquier




modificación de los plazos deberá contar con el acuerdo de las

dos partes.

VI. En caso de retrasos imputables al suministrador, se considerará

una indemnización del 1.5 % del valor estipulado por semana

de retraso.

VII. En ningún momento tendrá el suministrador obligación alguna

frente a desperfectos o averías por uso indebido por personas

no autorizadas por el suministrador.




2. Condiciones económicas:

I. Los precios indicados en este proyecto son firmes y sin

revisión por ningún concepto, siempre y cuando se acepten

dentro del periodo de validez del presupuesto que se fija

hasta Diciembre de 2008.

II. El pago se realizará como sigue:

h 75% a la firma del contrato.

h 25% en el momento de entrega.

III. La forma de pago será al contado mediante cheque

nominativo o mediante transferencia bancaria. En ningún caso

se aceptarán letras de cambio.

IV. El suministrador se hará cargo de los gastos de embalaje y del

transporte, dentro de la ciudad donde se encuentre la

instalación. En caso de ser necesario transporte interurbano, el

gasto correrá por cuenta del cliente. En todo caso, el

responsable de los posibles desperfectos ocasionados por el

transporte será el suministrador.

V. Durante el plazo de garantía, la totalidad de los gastos

originados por las reparaciones correrán por cuenta del

suministrador.

VI. Fuera de dicho plazo y durante los siguientes diez años, los

costes serán fijados mediante acuerdo por ambas partes.

Pasados 10 años, éstos los fijará exclusivamente el

suministrador.



Documento VII: Planos

DOCUMENTO VII PLANOS




ESQUEMAS ELÉCTRICOS




DIAGRAMAS DE FLUJO DEL

PROCESO




PLANO GENERAL DE

INSTRUMENTACIÓN Y

CONTROL



PRESUPUESTO ECONÓMICO

PRESUPUESTO ECONÓMICO

universidad pontificia de comillas · equipos de proveedores diferentes. esto conlleva una notable...

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