¿Para qué sirven los diagramas de procesos?
Siempre en cualquier proceso industrial en el que una serie de materias primas sean sometidas a procesos dirigidos a su transformación para la obtención de productos acabados, surgirán una serie de preguntas que el ingeniero querrá responder y/o comunicar, como por ejemplo.
- Cuáles son las materias primas alimentadas al proceso, sus composiciones y cantidades
- Cuáles son los productos acabados, su calidad y cantidad
- Qué procesos intermedios son necesarios para esta transformación y manejo
- Qué subproductos son generados, en qué cantidad y cuáles son sus propiedades físicas y químicas.
- Dada una modificación en la especificación de la alimentación o los productos, qué impacto tendrán estas modificaciones en los procesos.
Mientras más complejos sean los procesos se hace más necesario contar con herramientas que permitan transmitir todo este conjunto de información de manera sencilla y simplificada. Los ingenieros usan los planos como medio de trasmitir la información, más específicamente los ingenieros de procesos han desarrollado un conjunto de planos que permiten dar respuesta a todas estas preguntas, estos son los denominados diagramas de proceso.
No existen procedimientos estandarizados para su preparación, pero dependiendo de su utilidad final estos pueden dividirse en tres grandes grupos:
- Los Diagramas de Bloque de Proceso (DBP, o Block flow Diagrams BFD)
- Los Diagramas de Flujo de Procesos (DFP, o Process Flow Diagrams PFD)
- Los Diagramas de Tuberías e Instrumentos (DTI, o Piping & Instruments Diagrams P&IDs)
Sin importar la designación que se le dé, lo que los diferencia es la información que cada uno de estos documentos es capaz de aportar durante el ciclo de vida de un proyecto, que va desde la visualización hasta llegar a las fases de implantación y operación.
Así por ejemplo un DBP es un tipo de diagrama que agrupa los equipos en unidades, mostrándolos todos como un solo bloque y presentando la interrelación entre cada una de estas unidades, los flujos que se intercambian entre ellas y como van cambiando a lo largo del proceso tanto en cantidad como en calidad. Es un diagrama muy simple que puede condensar un proceso completo en tan solo una hoja. Esto puede ser de mucha utilidad para el seguimiento de todas las corrientes a lo largo de las unidades.
Diagrama de Bloques
Otro tipo de diagramas de procesos son los Diagramas de Flujo de Procesos, que son los precursores de los Diagramas de tuberías e Instrumentación. En estos las unidades son desplegadas mostrando los equipos que conforman cada una de ellas, pero sin mucho detalle como equipos en paralelo, equipos secundarios o instrumentación y control detallado. Solo se muestran equipos principales y los lazos de control más importantes. Además, se recogen en estos las corrientes que los conectan identificadas mediante números únicos individuales, lo que permite mostrar en una tabla cada una de estas corrientes con toda la información de caudales, condiciones de operación, composición y propiedades físicoquímicas. Es un documento netamente creado y manejado por los ingenieros de procesos fundamentalmente para diseño de equipos. En algunas ocasiones el diagrama de flujo de proceso es el propio diagrama generado por la simulación de procesos.
Diagrama de flujo de Procesos
Por último, tenemos los Diagrama de Tuberías e Instrumentación (DTI) o P&ID. Estos son una representación detallada de todo el proceso, mostrando todos los equipos tanto los principales como auxiliares, todas las tuberías con sus accesorios, tamaños, especificación de materiales, toda la instrumentación de control y de seguridad, valvulería, alarmas, drenajes y purgas. También suele incluirse en ellos notas aclaratorias que permitan entender condiciones de operación especiales o distintas a la operación normal de la planta. Algunas agencias reguladoras suelen exigir su uso durante el diseño y la construcción, así como durante las operaciones. El estándar de símbolos utilizados en estos diagramas se basa generalmente en la Norma ANSI/ISA-S5.1 Identificación y símbolos de instrumentación de la Sociedad Internacional de Automatización. Los avances tecnológicos los han transformado en documentos inteligentes, capaces de almacenar gran cantidad de información digital.
Diagrama de Tuberías e Instrumentos
Es importante entender y utilizar símbolos que identifiquen claramente los equipos, instrumentos y elementos en las tuberías que aparecen en los P&ID. Con su digitalización en programas especializados se han convertido en un recurso de almacenamiento de información con gran detalle de cada uno de los elementos que conforman la planta.
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