SIMBOLOGIA ISA
Algo de Historia.
La norma ISA fue fundada en 1945 y con sede en Carolina del Norte, Estados Unidos de América. ISA es una organización educativa sin animo lucrativo, originalmente su nombre era Sociedad Americana de Instrumentación o en inglés "Instrument Society of America". Con el transcurso del tiempo la norma ISA se empezó a ver como un recurso muy preciado para miembros de procesos industriales.
ISA comenzó con la organización de 18 sociedades locales de instrumentación en una unidad nacional. A medida que la tecnología de instrumentación avanzaba rápidamente, la membresía de ISA y su alcance técnico también experimentaron un crecimiento acelerado.
En el año 2000, los líderes de la sociedad tomaron la decisión de cambiar legalmente el nombre de ISA a "La Sociedad de Instrumentación, Sistemas y Automatización". En ese momento, la sociedad ya contaba con más de 39,000 miembros provenientes de 110 países. Este logro consolidó a ISA como la principal sociedad global para profesionales dedicados a la instrumentación, sistemas y automatización.
Esta transformación en el nombre refleja la evolución de la sociedad y su enfoque en abarcar no solo la instrumentación, sino también los sistemas y la automatización. La membresía diversa y global de ISA evidencia su reputación y reconocimiento a nivel mundial como una organización líder en el campo.
ISA se ha convertido en un referente para los profesionales de la instrumentación, sistemas y automatización, brindando oportunidades para el intercambio de conocimientos, el desarrollo profesional y la promoción de los avances tecnológicos en estas áreas. Su red internacional y su amplio alcance técnico la posicionan como una entidad clave para el progreso y la excelencia en el ámbito de la instrumentación y la automatización
Aplicaciones de la Norma ISA.
Fuente: Elaboración Propia.
Usualmente, en el control de procesos se utilizan símbolos y diagramas para representar la aplicación en el proceso, el tipo de señales utilizadas, la secuencia de componentes interconectados y, de alguna manera, la instrumentación empleada.
ISA se encarga de publicar normas relacionadas con los símbolos, términos y diagramas que son ampliamente reconocidos en la industria. Estas normas proporcionan una base común de referencia para que los profesionales puedan comunicarse de manera efectiva y precisa, garantizando la comprensión y consistencia en el diseño, la operación y el mantenimiento de los sistemas de control y la instrumentación utilizada en los procesos industriales.
¿Que es un P&ID?
Un diagrama de instrumentación y tuberías, también conocido como P&ID (por sus siglas en inglés), representa visualmente las tuberías y los componentes asociados del flujo de un proceso físico. Este tipo de diagrama es ampliamente utilizado en el campo de la ingeniería como una herramienta fundamental para el diseño, la construcción y la operación de sistemas industriales y de procesos.
El P&ID proporciona información detallada sobre las tuberías, válvulas, instrumentos, equipos y otros elementos que intervienen en el proceso. Mediante símbolos gráficos estandarizados, el diagrama representa la interconexión y la secuencia de los componentes, permitiendo una comprensión clara y precisa de cómo funciona el sistema en su totalidad.
El uso de los P&ID es esencial para el mantenimiento y modificación de los procesos representados. Estos diagramas permiten a los profesionales visualizar la disposición física de los elementos del proceso, identificar problemas y proponer mejoras en el diseño. Además, los P&ID facilitan la comunicación y la colaboración entre equipos y disciplinas, lo que asegura una coordinación efectiva durante todo el proyecto. También son la base para el desarrollo de esquemas de control del sistema, como el Análisis de Riesgos y Operabilidad (HAZOP), durante la etapa de diseño.
¿En qué consiste un P&ID?
Los diagramas P&ID desempeñan un papel fundamental en la ingeniería de procesos, ya que permiten representar gráficamente la disposición física de los elementos y componentes de un proceso. Aunque no incluyen las especificaciones detalladas, los P&ID son extremadamente útiles en diversas formas, como:
Servir como base para la programación de controles: Los P&ID proporcionan una representación visual de los equipos y componentes del proceso, lo que facilita la programación y configuración de los sistemas de control necesarios para el funcionamiento eficiente del proceso.
Desarrollar pautas y estándares para el funcionamiento de las instalaciones: Los P&ID ayudan a establecer pautas y estándares para las operaciones de la planta, proporcionando un marco de referencia para asegurar la consistencia y la seguridad en el funcionamiento del proceso.
Elaborar documentos que expliquen cómo funciona el proceso: Los P&ID se utilizan para crear documentos técnicos y manuales que explican el funcionamiento del proceso de manera detallada, lo cual es fundamental para la capacitación del personal y el correcto funcionamiento de las instalaciones.
Aportar un lenguaje común para debatir sobre las operaciones de la planta: Los P&ID ofrecen un lenguaje visual común que facilita las discusiones y la comunicación entre los diferentes equipos y departamentos involucrados en la operación de la planta.
Crear e implementar filosofías para la seguridad y el control: Los P&ID permiten desarrollar y aplicar filosofías de seguridad y control en el diseño y operación del proceso, asegurando la protección del personal, los equipos y el medio ambiente.
Diseñar una distribución conceptual de una planta química o de fabricación: Los P&ID son utilizados para crear una distribución conceptual de la planta, ayudando a visualizar la ubicación y la interconexión de los diferentes equipos y sistemas en el proceso de construcción.
Elaborar recomendaciones para estimaciones de costos, diseño de equipos y diseño de tuberías: Los P&ID proporcionan información valiosa para realizar estimaciones de costos, diseñar equipos y sistemas, y diseñar la distribución de tuberías en la planta, lo cual es esencial para la planificación y ejecución eficiente del proyecto de construcción.
Diferencias entre un diagrama de flujo de procesos (PFD) y un diagrama de tuberías e instrumentación (P&ID).
La distinción se encuentra en que un PFD (Diagrama de Flujo de Proceso) muestra menos detalles que un P&ID (Diagrama de Instrumentación y Tuberías) y suele ser el primer paso en el proceso de diseño. Por otro lado, en un P&ID se representan los diagramas de instrumentación y tuberías con un nivel de desarrollo más completo. En resumen, se puede decir que un PFD es una versión simplificada de un P&ID, y el grado de complejidad determina si se trata de un PFD o un P&ID.
Como crear un P&ID.
Para la creación de diagramas P&ID existen diversos software con niveles distintos de aprendizaje, por ejemplo:
- Autocad P&ID – Nivel Profesional.
- Microsoft Visio - Nivel Intermedio.
- LucidChart - Nivel Básico.
Algunas recomendaciones para la creación de estos diagramas son:
- Genera y valida un inventario de equipos utilizando los símbolos de la biblioteca una vez que hayas confirmado la lista.
- Conecta las tuberías y el equipo, y posteriormente revisa los detalles con un compañero de confianza. Repasa el proceso en varias ocasiones en busca de posibles ineficiencias.
Símbolos y números de Instrumentación.
El símbolo estándar utilizado para representar un instrumento es un círculo con un diámetro de 11.1 mm. Dentro de este círculo se pueden incluir líneas, letras y números que indican la ubicación del instrumento, su función en el proceso y también especifican de manera explícita si el instrumento se utiliza para indicar, registrar o controlar una variable. Por ejemplo:
- La identificación funcional del instrumento.
- La identificación del lazo de control al que pertenece el instrumento.
Generalmente la identificación del lazo del número de la etiqueta es común a todos los instrumentos o funciones que pertenecen al mismo lazo, por tanto un sufijo o prefijo puede ser agregado para complementar la identificación.
Fuente: Tomada de Martinez B. Javier (2023). Simbología en la Instrumentación Industrial.
A continuación algunos diagramas de procesos e instrumentos.
Símbolos de conexión a procesos.
Por lo general, las señales de instrumentación utilizadas en el control de procesos son de lo siguientes tipos: Neumática, electrónica (eléctrica), capilar, hidráulica, sónica o indicando radioactividad. Cada señal tiene un simbolo diferente como se puede observar acontinuación.
AS: Alimentación de aire. Se refiere a la fuente de suministro de aire comprimido o aire a presión para equipos o sistemas neumáticos. Puede ser utilizado en aplicaciones industriales, como sistemas de control neumático, herramientas neumáticas, equipos de ventilación, entre otros.
ES: Alimentación eléctrica. Hace referencia a la fuente de energía eléctrica utilizada para alimentar equipos, dispositivos o sistemas. Puede ser una conexión a la red eléctrica convencional o una fuente de energía alternativa, como paneles solares o generadores eléctricos.
GS: Alimentación de gas. Se refiere a la provisión de gas, como gas natural o gas licuado de petróleo (GLP), para diferentes fines. Puede incluir aplicaciones como calefacción, cocina, generación de energía, sistemas de combustión, entre otros.
HS: Alimentación hidráulica. Se refiere a la fuente de suministro de fluido hidráulico utilizado en sistemas hidráulicos. El fluido hidráulico es utilizado para transmitir energía en sistemas de maquinaria y equipos que operan con presión hidráulica, como grúas, prensas hidráulicas, sistemas de dirección asistida, entre otros.
NS: Alimentación de nitrógeno. Hace referencia a la fuente de suministro de nitrógeno gaseoso. El nitrógeno se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, como la purga de sistemas, inertización de espacios, enfriamiento criogénico, protección de productos sensibles al oxígeno, entre otros.
SS: Alimentación de vapor. Se refiere a la fuente de suministro de vapor de agua. El vapor se utiliza en numerosos procesos industriales, como generación de energía, calefacción, esterilización, limpieza a vapor, entre otros.
WS: Alimentación de agua. Hace referencia a la provisión de agua, ya sea para consumo humano, procesos industriales, refrigeración, sistemas de extinción de incendios u otras aplicaciones relacionadas con el uso del agua.
Algunas normas que rigen la Simbología ISA.
La simbología ISA (Instrument Society of America) se utiliza para representar gráficamente los instrumentos y sistemas de control en la industria. Estas son algunas de las normas y directrices que se deben seguir al utilizar la simbología ISA:
Norma ISA-5.1-2009: Esta norma establece los lineamientos generales para el desarrollo de diagramas de instrumentación y simbología de instrumentos. Define los símbolos básicos y las convenciones de representación utilizados en los diagramas de instrumentación.
Norma ISA-5.2-1976: Esta norma establece los lineamientos específicos para la representación gráfica de los instrumentos en los diagramas de instrumentación. Proporciona símbolos específicos para diferentes tipos de instrumentos, como transmisores de presión, transmisores de nivel, controladores, válvulas, entre otros.
Consistencia y uniformidad: Es importante mantener la consistencia y uniformidad en la utilización de los símbolos ISA dentro de un proyecto o en la documentación de una planta o sistema. Esto garantiza que los diagramas e interpretaciones sean claros y comprensibles para los operadores, técnicos y personal de mantenimiento.
Clasificación de instrumentos: Los instrumentos se clasifican en diferentes categorías según su función y aplicación, como instrumentos de medida, instrumentos de control, instrumentos de protección, instrumentos de registro, entre otros. La simbología ISA proporciona símbolos específicos para cada categoría de instrumento.
Etiquetas y identificación: Los símbolos ISA deben ir acompañados de etiquetas y marcas de identificación que proporcionen información adicional sobre el instrumento, como el tipo de medición, la ubicación, el número de identificación y otros detalles relevantes.
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