Diseño Equipos -Spanish- Modulo4

Versin 11.3

Mdulo 4

Diseo de Equipos

Manual de Apoyo

Cadcentre Ltd, High Cross, Madingley Road, Cambridge CB3 0HB, UK

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Mdulo 4 Diseo de Equipos Contents-i

ndice

Session 1............................................................. 1-1 Los Principios del Diseo .....................................................................................1-1

Objetivos.................................................................................................................1-1 Antes de Empezar ............................................................................................1-1 Equipos...................................................................................................................1-2 Primitivas ................................................................................................................1-2 Nombre en PDMS.................................................................................................1-3 Creacin de Equipos ............................................................................................1-3 Direccin de ejes por defecto ..............................................................................1-4 Orientacin de Equipos y Primitivas ..................................................................1-4 Creando Primitivas................................................................................................1-5 Asignando Atributos..............................................................................................1-5 Atributos de tamao (Primitivas) ........................................................................1-5 Posicionamiento ....................................................................................................1-6 Posicionado usando P-Points ...........................................................................1-10 Orientacin...........................................................................................................1-10 Otros Atributos en PDMS ..................................................................................1-13 Atributo LEVEL ...................................................................................................1-13 Atributo Obstruccin ...........................................................................................1-13 Unidades en PDMS ............................................................................................1-14 Ejercicio 1 .............................................................................................................1-15 Corregir errores posicionales ...........................................................................1-16 Correcting Orientation errors.............................................................................1-16

Session 2............................................................. 2-1 Construyendo la Estructura Bsica en PDMS .................................................2-1

Objetivos.................................................................................................................2-1 Antes de Empezar ................................................................................................2-1 Ejercicio 2 ...............................................................................................................2-2 Qu se va a hacer? ............................................................................................2-2 Savework ................................................................................................................2-5 Ejercicio 3 ...............................................................................................................2-5 Ejercicio 4 ...............................................................................................................2-7 Copia de Equipos..................................................................................................2-7 Ejercicio 5 .............................................................................................................2-10 Creacin de Intercambiadores de Calor..........................................................2-10 Ejercicio 6 .............................................................................................................2-10 Creacin de Equipos mediante Primitivas ......................................................2-10 Construccin del /E1301....................................................................................2-11

ndice

Contents-ii Mdulo 4 Diseo de Equipos

Primitivas.............................................................................................................. 2-13 Ejercicio 7 ............................................................................................................ 2-13 Construccin del /C1101 ................................................................................... 2-13 Ejercicio 8 ............................................................................................................ 2-14 Construccin del /D1201 ................................................................................... 2-14

Mdulo 4 Diseo de Equipos 1-1

Sesin 1 Los principios del Diseo

Objetivos Al acabar esta unidad debes ser capaz de:

Crear equipos. Saber crear, posicionar, orientar y conectar primitivas. Manipular elementos y modificar atributos. Comprender los principios grficos bsicos para modificar elementos Manipular la representacin grfica de los objetos en DESIGN

Antes de empezar Es importante entender los siguientes aspectos:

Cmo crear equipos y primitivas. Chequear y manipular la posicin y orientacin de los mismos. Modificar la representacin grfica estableciendo los atributos obstruccin

(OBST) y nivel de representacin (LEVEL) de las primitivas

Los Principios del Diseo

1-2 Mdulo 4 Diseo de Equipos _ VANTAGE PDMS

Equipos Los equipos en PDMS consisten en una serie de primitivas, dispuestas fsicamente de tal forma que se ajustan de algn modo al objeto real que representan. Cuando se construye un equipo se necesita saber qu tipo de modelo se va a realizar, de igual forma que cuando se haca la maqueta de plstico. La nica diferencia en trminos de PDMS es que el modelo se construye con las dimensiones reales en vez de trabajar a escala.

Primitivas Para construir un equipo, primeramente se debe decidir qu tipo de primitivas se van a utilizar. Por ejemplo, un simple tanque de almacenamiento horizontal, como el que se muestra en la figura, podra construirse mediante un cilindro (CYLI) que forme el cuerpo principal, dos tapas (DISHes) en los extremos, dos cajas (BOXes) para los apoyos y una tobera (NOZZ) para la conexin de tuberas.

Origen Equipo

x 2 x 2 x 1 DISHes

x 1 CYLInder BOXes NOZZle Primitivas:

Todos estos bloques constructivos se seleccionan de una lista de primitivas disponibles en PDMS ( que estn descritas en el punto 5.2 del Manual de referencia de DESIGN de PDMS11.3, Parte 3 ).

A la vez que se eligen las primitivas que se van a utilizar hay que considerar tambin la posicin del origen del equipo.

Una vez decidido cmo se representa el equipo, esto es, qu primitivas se van a utilizar, la siguiente fase es empezar a crear primitivas una a una.

Mdulo 4 _ Manuales AVEVA

Mdulo 4 Diseo de Equipos Manual de Apoyo 1-3

Hay tambin otras facilidades en PDMS, que permiten modelar equipos con diferentes grados de detalle mediante plantillas o equipos predefinidos; lo veremos despus en esta misma sesin.

Los siguientes puntos a tratar se seleccionan desde el men Design>Equipment de la barra principal, como se muestra abajo, o desde sus sub-mens. El camino para ejecutar el comando se muestra, por ejemplo Position>Explicitly (At), como se muestra en la figura.

Nombres en PDMS Cualquier elemento en la base de datos de PDMS puede ser nombrado. Los nombres permiten identificar elementos y producir informes comprensibles de la base de datos. A qu elementos se debe poner nombre es un tema que queda a la eleccin del usuario, pero en general es aconsejable nombrar los elementos significativos del diseo, como equipos (EQUI), toberas (NOZZ), tuberas (PIPE) y vlvulas (VALV).

Normalmente, para los equipos, se nombran el equipo principal y todas las toberas. stas empiezan generalmente por el nombre del equipo seguidas por un sufijo que las identifica. Por ejemplo, la tobera 1 del equipo /E1101 se llamar probablemente /E1101-N1, o /E1101/N1 o simplemente /E1101/1. Los nombres elegidos seguirn a su vez la convencin de nomenclatura usada en el proyecto en que se trabaje. Es probable que el proyecto dicte las reglas para nombrar los diferentes equipos, toberas y lneas de tubera.

La asignacin de nombres a los elementos puede ser realizada de diferentes formas. Usando los mens de la aplicacin, la mayora de las ventanas de creacin de elementos ofrecen la posibilidad de nombrar el elemento que se crea. Si se olvida poner un nombre a un elemento o se quiere cambiar el que se haba asignado, se puede usar el men Modify>Name. . . para cambiar o asignar un nuevo nombre.

Todas las ventanas de aplicacin permiten introducir el nombre SIN el carcter inicial slash o barra de divisin (/). Esto es porque el sistema lo aade automticamente durante el proceso del comando mediante macros.



Creacin de Equipos Cuando se crean nuevos elementos en el sistema, se puede elegir usar la aplicacin de equipos o teclear instrucciones en la ventana de comandos de PDMS. A su vez, hay varias maneras de hacerlo usando la aplicacin de equipos.

Para equipos propiamente, se puede elegir el men Create>Equipment para crear un equipo vaco o seleccionar alguno de los equipos standard mediante la opcin Create>Standard de la barra principal. La opcin Create>Equipment presenta una ventana para introducir el nombre, posicin y una serie de atributos, mientras que la opcin Create>Standard ofrece una serie de pasos que permiten crear equipos parametrizados en base a especificaciones de equipos standard prediseados. Durante este curso, veremos las dos opciones: Create>Equipment y Create>Standard

El sistema de Ejes Cartesianos Despus de decidir cmo representar un equipo con sus primitivas correspondientes, hay que considerar la orientacin del mismo as como de sus primitivas. Los modelos de PDMS son construidos en un espacio tridimensional, lo que permite posicionar y orientar los elementos. El sistema de ejes usado en el espacio 3D es el cartesiano, como sera de esperar en cualquier plano convencional. As como se usan posiciones del tipo NORTH4500 EAST3000 UP8000 se utilizan orientaciones como NORTH 45 EAST o UP 45 SOUTH 15 DOWN. En PDMS solo se requiere indicar la primera letra de las direcciones, es decir, N, S, E, W, U, D, sin espacios entre las distintas direcciones coordenadas; por ejemplo, N37.5 E27.3 U es una direccin vlida.

Direccin de ejes por defecto En PDMS, cada elemento tiene una orientacin por defecto. Si se observan las primitivas del manual se puede comprobar que estn definidas en una orientacin especfica respecto a un sistema de ejes X, Y y Z. Estos se refieren a las coordenadas espaciales como sigue:

X = EAST -X = WESTY = NORTH -Y = SOUTHZ = UP -Z = DOWN

ZY

X

Orientacin de Equipos y Primitivas Cuando se estudia el diseo de un equipo hay que tomar una serie de decisiones sobre su orientacin. La ms importante es fijar el norte del equipo, esto es, dnde apunta el norte del modelo respecto al del equipo. Al disear, normalmente es preferible construir el equipo de forma que no tenga que ser reorientado respecto de su ZONE.



Las primitivas tipo cajas (BOX) pueden ser construidas con sus ejes (y longitudes) X, Y y Z alineados o no con el sistema por defecto de ejes; esto ltimo significar que se ha cambiado su orientacin. Obviamente, algunas primitivas necesitas ser rotadas, pero lo mejor es intentar mantener el mnimo de rotaciones de las mismas, lo que facilitar modificaciones posteriores del equipo.

Creando Primitivas Tras la creacin de un elemento EQUIpo, se necesita crear sus primitivas. Usando la aplicacin de equipos, se seleccionan de la lista que se ofrece partiendo del men Create>Primitives. Seleccionando la opcin deseada se crea una primitiva bajo el equipo. Por ejemplo, si se elige un paraleleppedo (BOX), la ventana de creacin de BOX se muestra en pantalla para introducir los atributos correspondientes. Cuando se han rellenado los campos, se pulsa OK para crear la nueva BOX.

Asignando Atributos A los nuevos elementos creados se les deben asignar algunos de los atributos, normalmente distintos de los de por defecto. Los principales atributos de un cilindro (CYLI) son, por ejemplo:

HEIGHT (Altura) DIAMETER (Dimetro) POSITION (Posicin) ORIENTATION (Orientacin)

Un cilindro recin creado tiene, por defecto, cero de altura y dimetro, de modo que sus atributos HEIGHT y DIAMETER tienen que ser asignados convenientemente de acuerdo con su tamao. Despus de establecer su tamao, tambin hay que asignar los atributos posicin y orientacin. Hay otros atributos en PDMS que pueden necesitar ser modificados. Veremos ahora las diferentes formas de asignar o modificar atributos.

Atributos de tamao (Primitivas) Cuando se crean primitivas usando la aplicacin de equipos, se pueden ver directamente los atributos que han de ser modificados desde la ventada y su figura correspondiente. Los campos de la ventana se rellenan con los valores de cada atributo. Cuando se pulsa el botn OK de la ventana de creacin aparece la primitiva del tamao y caractersticas elegidas. En cualquier momento se puede pulsar el botn Cancel, para abandonar el proceso de creacin.

Algunas veces, tras crear la primitiva, hay que cambiar algn atributo. Esto se hace utilizando la opcin Modify>Attributes del men principal, y reseleccionando el atributo que se quiere modificar. Haciendo clic en el atributo deseado se muestra una ventana con su valor actual, que puede ser ahora cambiado. El botn OK retorna al men de Attributes. Es importante pulsar el botn OK de la ventana de Attributes.



Alternativamente se puede reasignar el atributo directamente desde la ventana de comandos, introduciendo el atributo y su nuevo valor. Por ejemplo, al teclear el comando HEIGHT 200 se establece el atributo HEIGHT (altura) para el elemento activo (CE) en 200mm.



Posicionamiento

Hay dos maneras de establecer el atributo posicin, explcitamente o relativamente. Seleccionando el men Position>Explicitly (AT) se muestran dos ventanas.

La primera de ellas es la Positioning Control (arriba).

La ventana de control de posicionamiento (event-driven graphics, esto es, de grficos controlados por eventos) se muestra automticamente cada vez que se requiere seleccionar una posicin mediante el ratn en la pantalla grfica. Permite especificar cmo interpretar las pulsaciones del ratn como posiciones.

La ventana tiene dos listas de opciones desde las que efectuar la operacin requerida:

Opcin 1: Pick Type. Permite controlar el tipo de elementos a los que activa la pulsacin de ratn. Moviendo el cursor con el botn pulsado sobre la vista 3D, slo los elementos especificados sern resaltados cuando el ratn pasa por encima de ellos. La referencia o identidad del elemento que se resalta es mostrado constantemente en la barra de status (o prompt bar) de la ventana grfica.

Las opciones son::

Any: Se puede seleccionar cualquier elemento, ayuda, P-line o P-point.

Element: Seleccin restringida a elementos.

Aid: Seleccin restringida a lneas de ayuda.

P-line: Seleccin restringida a P-lines de estructuras o vigas.

P-point: Seleccin restringida a P-points.

Screen: Permite pulsar cualquier sitio de la vista grfica, que definir dos coordenadas. La tercera coordenada ser tomada del actual plano de trabajo.

Graphics: Permite seleccionar cualquier elemento grfico (incluyendo ayudas, pins constructivos de referencia, etc.) que se muestren en pantalla.

Opcin 2: Pick Method Determina la forma en que la posicin es interpretada en funcin de la seleccin del ratn. El modo de seleccin activo es mostrado en la barra de prompt.

Nota: La mayora de estas opciones se utilizan bsicamente en las aplicaciones de estructura metlica (Steelwork)



Las opciones son:

Snap: Selecciona como posicin (derived position) la del punto indicativo (snap point) ms cercano al punto marcado con la pulsacin del ratn (picked point)

Distance: Aplica el valor de desplazamiento marcado en la caja textual adyacente (por ejemplo: 500 marca un punto que est a 500mm del punto indicativo ms cercano, medido hacia la posicin del cursor del ratn; -500 marca un punto a 500mm del punto indicativo ms cercano, medido desde la posicin del cursor).

Mid-Point: Aplica la distancia media, sobre la lnea que une, que hay entre dos puntos indicativos (snap point).

Fraction: Subdivide la distancia entre dos puntos indicativos en tantas partes como se especifique (en la caja textual adyacente). Luego el sistema



elige la distancia fraccional entera ms cercana a la posicin del cursor (por ejemplo, un 6 da la posicin del sexto, de la subdivisin entre los puntos indicativos prximos, ms cercano al cursor).

Proportion: Selecciona el punto que responde a la proporcin determinada en la caja textual adyacente entre dos puntos indicativos (por ejemplo, 0.25 devuelve un punto situado en el 25% de la distancia sobre la lnea que une el primer y el segundo punto indicativo).

Intersect: Permite seleccionar dos lneas (de cualquier elemento con direccin) o tres planos, y calcula su punto de interseccin.



Cursor: Sita el punto elegido justo donde se pulsa el botn del ratn sobre el elemento.

La segunda ventana que se muestra es Position At (en la figura inferior).

Esta ventana permite posicionar un elemento tecleando sus coordenadas absolutas o relativas a otro elemento del diseo.

La opcin Datum permite identificar el punto especfico del elemento al que se quiere asignar posicin, el origen (Origin) u otra posicin. Si se elige esta ltima (Designate Position), el sistema preguntar la posicin requerida usando las funcionalidades de la ventana de control de posicin (Positioning Control form), que se ha explicado anteriormente.

Para definir una posicin explcita, hay que introducir las coordenadas en los campos East/West, North/South y Up/Down, usando las opciones de cada botn para indicar la direccin apropiada en cada caso. Si se requiere, se puede usar el campo WRT (with respect to, es decir, con respecto a) para identificar el elemento al que se refieren las coordenadas relativas introducidas (por defecto se toma el WORLD, o sea, coordenadas absolutas).

Para definir una posicin referida a otro elemento existente en el diseo, se usa la ventana de control de posicin (Positioning Control) y el cursor para identificar la posicin requerida, pulsando el ratn sobre el elemento en la ventana grfica.

Si se requiere, se pueden usar los botones de bloqueo (marcas sealadas con la palabra Lock en la ventana) para fijar la coordenada del eje en cuestin.

Para posicionar otro elemento, las opciones del men Select permiten cambiar el elemento de trabajo de la ventana. Se usan las opciones CE u Owner si nos encontramos en el elemento deseado, y si no, las opciones Pick o Pick Owner permiten elegirlo con el ratn.

La ventana muestra la posicin actual pudindose cambiar cualquier valor teclendolo en su correspondiente casilla. La posicin introducida ser referida al Datum, que ser el origen o cualquier punto identificado del diseo.



Al seleccionar Position>Relatively (BY)... se mostrar la siguiente ventana, as como la de control de posicin (Position control) descrita anteriormente.

Los valores de posicin introducidos sern relativos al origen del elemento.

Posicionado usando P-Points Todas las primitivas de PDMS tienen un nmero predefinido de puntos en sus superficies conocidos como Ppoints. Por ejemplo, un cilindro (CYLI), tiene 3 pPoints, P0 (el origen), P1 y P2 en ambas caras. P0 est normalmente situado en el centro y se usa para el posicionamiento, mientras que P1 y P2 son utilizados para conectar o posicionar relativamente otras primitivas.

P1

P2

Z Y

X

P0

l

l

l

Origen del elemento

Se puede conectar un ppoint del elemento activo con otro ppoint de otra primitiva del modelo. Esta accin conecta ambas posiciones y orienta el elemento activo (CE) de forma que los puntos conectados estn en la misma posicin uno enfrente del otro.



Orientacin Al igual que la posicin, la orientacin de los elementos tambin puede efectuarse de varias maneras. Los mens de la aplicacin subdividen la orientacin en diferentes categoras por seguridad, para no reorientar, por ejemplo un equipo, cuando se quiere cambiar una primitiva. Son los siguientes:

Orientate>Axes Orientate>Rotate Orientate>Primitive>Point

Orientate>Axes Esta opcin se utiliza para orientar equipos y primitivas. Otros elementos, como SCTNs (estructura metlica) no pueden ser orientados usando esta ventana, por lo que el sistema dar una seal de error y el comando ser ignorado.

La orientacin por defecto de cualquier elemento es Y al North y Z como Up. Con esta orientacin, el eje X apunta al East. Si asignamos, por ejemplo, una orientacin de Y al North 45 East, el eje Z sigue teniendo la orientacin Up, por lo que habremos realizado un cambio simple de orientacin.



Orientate>Rotate Esta opcin permite rotar sobre un eje especfico de giro situado en unas determinadas coordenadas.

Orientate>Primitive>Point Esta opcin permite alguno de los ppoints del elemento activo (CE).



Otros Atributos en PDMS Cuando se crean elementos, los atributos tpicos que se asignan son posicin, orientacin y tamao. Tomando un Equipo como muestra, hay una serie de atributos referidos a datos de ingeniera, que tambin pueden ser asignados. Estos son:

Function (funcin) Design code (cdigo de diseo) Paint specification (especificacin de pintura) Insulation code (cdigo de aislamiento)

Bajo el nivel de EQUIpo, todas las primitivas tienen dos atributos adicionales, LEVEL y OBSTRUCTION. Estos, a su vez, tienen relacin con cmo se visualizan en PDMS dichas primitivas.

Atributo LEVEL El atributo LEVEL define el rango de niveles de detalle en el que cada primitiva es visible. Por ejemplo, si se crea un equipo, se pueden asignar primitivas en los niveles 1-3 para la base, 5-10 para las principales y para las toberas 8-10. Otro ejemplo de cmo funciona esto se puede ver en estructura metlica (Steelwork), en el que se puede asignar para el centreline los niveles 0 a 5, y para la representacin completa y detallada los niveles 6 a 10. Los niveles visibles en DESIGN determinan lo que se ve del modelo en cada momento. El nivel visible actual se determina con el men Settings>Graphics>Representation.

Atributo Obstruccin Todas las primitives de PDMS tienen tambin el atributo OBSTRUCTION que puede valer 0, 1 2. Es utilizado por la utilidad de chequeo de interferencias para determinar en tipo de colisin que afecta a cada elemento. Los tres valores posibles significan:

OBST = 0 Cualquier interferencia con este objeto ser ignorada.

OBST = 1 El elemento se considera de obstruccin soft (volumen reservado)

OBST = 2 Con obstruccin hard, o sea, se considera slido.



Unidades en PDMS Aunque en este curso solo se utilicen unidades mtricas (metros y milmetros), PDMS entiende adems las imperiales (pies y pulgadas). Por defecto los nmeros introducidos se entienden como milmetros, pero se pueden cambiar las unidades al formato requerido. Por ejemplo:

Dato Significado 56IN 5 pies 6 pulgadas 5.5FT 5.5 pulgadas 2.3M 2.3 metros

Seleccionando la opcin Settings>Units, se muestra la ventana, en donde se eligen las unidades requeridas tanto para las distancias como para los dimetros.



Ejercicio 1 Lo primero que hay que hacer es ir a DESIGN y mostrar el SITE /STABILIZER en pantalla. Se vern una serie de errores claramente en pantalla. (un listado de los mismos est al final de este ejercicio, por si se necesita)

Todos los errores estn en equipos, por lo que hay que seleccionar la aplicacin de equipos antes de empezar. Los tipos de errores son de tres categoras.

1. Errores de tamao: En algunas primitivas alguno de sus atributos no est correctamente asignado. La tarea es identificarlos y corregirlos.

2. Errores de posicin Algunos equipos o primitivas no estn bien situados respecto a otros equipos o primitivas dentro del propio equipo.

3. Errores de orientacin Otros estn orientados incorrectamente. Nota- Todos los equipos deben estar orientados sobre los ejes ortogonales.

El mtodo utilizado para cambiar parmetros de tamao depende del tipo de primitiva que se est cambiando. De esta forma, las diferentes primitivas tienen distintos parmetros para controlar su aspecto: los CYLI (cilindros) tienen HEIGht (altura) y DIAMeter, mientras que los BOXes (cajas) tienen XLENgth, YLENgth y ZLENgth (longitud en X, Y y Z, respectivamente)

La aplicacin de equipos proporciona una utilidad para cambiar atributos de un elemento bajo el men Modify>Attributes. Cuando se selecciona este men aparece una ventana con los atributos actuales del elemento. Para cambiarlos, lo que hay que hacer es simplemente seleccionar el atributo que se quiere cambiar; posteriormente aparece una segunda ventana para introducir el nuevo valor. Seleccionando el botn OK y Apply en la ventana inicial, se asignarn los nuevos valores en la base de datos.



Corregir errores posicionales La aplicacin de equipos permite manipular equipos y cualquiera de las primitivas que les pertenecen. Las opciones que hay que utilizar son Position>Explicitly (AT) y Position>Relatively (BY). (Los dems mens de la aplicacin no son necesarios para este ejercicio.)

Corregir errores de orientacin Corregir errores de orientacin se hace de forma similar exceptuando que el atributo en cuestin se denomina ORI (orientacin)

La orientacin se basa en los ejes X, Y y Z, en donde Y apunta al Norte, X el Este y Z hacia arriba. Cada primitiva de la base de datos tiene su propia orientacin por defecto. Por ejemplo, un cilindro permanece vertical sobre una de sus dos caras, esto es, su orientacin viene definida, en principio por el eje Z. Si se pregunta la orientacin de un cilindro y resulta Y IS E AND Z IS N, querr decir que est reclinado sobre un lado apuntando su eje principal el norte.

La aplicacin de equipos tiene utilidades para orientar los tres niveles de equipos (Equipos, Sub-Equipos, y Primitivas). Cada una de estas tres categoras tienen las opciones de orientacin Orientate>Axes o Orientate>Rotate en los mens. La diferencia entre las dos es que mientras Rotate permite los giros sobre cualquier eje definido, la opcin Axes simplemente redefine la orientacin de dos de los ejes, por lo que el tercero queda determinado.



Sumario de errores del ejemplo propuesto A continuacin se listan los errores y sus correcciones del ejemplo propuesto:

/TANK1 Orientacin debera ser Y is North and Z is UP

Cylinder 1 POS debera ser up 1500

Box 1 YLEN debera ser 2850

/TANK2

Cone 1 DTOP debera ser 1500

Cylinder 1 West debera ser 2600 WRT /*

Pyra 2 North debera ser 0 WRT EQUIP

Pyra 1 Up debera ser la misma que Pyra 2

Nozzle /TANK2-N2 Orientacin de p1 debera ser east

/PUMP1 Elevacin debera ser up 350

Dish 2 debera ser conectada al cilindro del motor

Mdulo 4 Diseo de Equipos 2-1

Sesin 2 Construyendo la Estructura Bsica en PDMS

Este mdulo incluye los fundamentos de equipos mediante ejemplos prcticos. El llamado Proyecto 2000, como proyecto de prueba, empieza a ser construido en este mdulo y se usa en los siguientes para otras disciplinas. El chequeo bsico de entrada de datos tambin es comentado aqu.

Objetivos Al acabar esta unidad debes ser capaz de:

Crear y entender el nivel superior de elementos de un proyecto.

Entender los mtodos y convenciones de nombrado de equipos.

Cmo introducir y chequear la base civil del Proyecto 2000.

Comprender cmo crear un equipo standard Manejar las capacidades de la funcin de copia y sus opciones.

Crear un equipo mediante primitivas y aadir detalles de obstruccin y volmenes reservados.

Conocer la sintaxis bsica de la aplicacin de equipos de DESIGN

Antes de empezar

Es importante entender los siguientes aspectos

Cmo crear equipos y primitivas

Manipular y chequear posiciones y orientaciones. Manejar la representacin grfica asignando valores a los atributos OBST

y LEV de las primitivas.

Construyendo la Estructura Bsica de PDMS


Ejercicio 2 En estos ejercicios se va a usar un modelo real para el curso. El Proyecto 2000 es parte de una planta qumica real, y se va a construir del mismo modo que lo haramos en cualquier otro proyecto. Construyendo esta planta, se debe ser capaz de usar las tcnicas bsicas de ingeniera para crear el modelo PDMS.

Qu se va a hacer? Durante el curso, se utilizarn distintas tcnicas de PDMS para realizar la replica del Proyecto 2000 (SITE /STABILIZER). Segn avance el curso, se practicar lo aprendido, consolidando lo sabido e introduciendo nuevos conceptos.

Empezamos con una base de datos vaca, y vamos construyendo el modelo con distintos tipos de equipos y diferentes utilidades de creacin. Estas tcnicas conviene que sean explicadas previamente por el tutor del curso, o bien introducidas paso a paso mediante los ejercicios. La secuencia de modelado ser la siguiente:

1) Modelado bsico Creando SITE, ZONEs y la base civil.

2) Modelado de Equipos Creando los equipos de la planta.

3) Modelado de Tuberas Con recorridos de tubera de varias disposiciones

El primer ejercicio que se presenta es crear la estructura bsica del diseo en donde ir incorporando los distintos elementos de la planta de prueba.

El proyecto del curso (PROYECTO 2000) es una planta real, que adoptamos como modelo. El paquete de diseo contiene todos los planos necesarios para crear el modelo PDMS en el SITE, y ser utilizado frecuentemente durante el resto del curso. Por ahora, consideraremos el diseo de la estructura jerrquica inicial para incluir el resto de componentes.

La siguiente vez que se entre en DESIGN, se ver que la estructura no tiene ningn elemento ni miembro. De hecho el tutor habr generado una nueva base de datos para trabajar en ella.

El Proyecto 2000 consta de equipos, estructura metlica, obra civil, tuberas, etc. Aqu crearemos la base civil y los equipos del proyecto. Como ir sabiendo, estos quipos tienen que formar parte de elementos jerrquicos de ms alto nivel llamados ZONEs, y estas ZONEs son a su vez parte una determinada SITE. Esto es lo que vamos a construir.

La estructura jerrquica ms simple que permite la creacin de un modelo, es una simple SITE que contenga nicamente una ZONE. sta podra contener todos los equipos, estructuras y tuberas sin dificultad.

En la prctica se suelen colocar tipos similares de elementos en ZONEs individuales que puedan ser accesibles de forma lgica. Esto es, equipos en zonas de equipos, tuberas con tuberas, etc.



La jerarqua resultante ser parecida a:

SITE /STABILIZER

ZONE /EQUI.ZONE Conteniendo todos los equipos ZONE /PIPE.ZONE Conteniendo todas las tuberas ZONE /STRU.ZONE Conteniendo toda la estructura metlica ZONE /CIVIL.ZONE Conteniendo la parte civil

Cuando se seleccionan las opciones Create>Site o Create>Zone se muestra una vantana en pantalla, que requiere la introduccin del nombre y posicin del SITE o ZONE que se estn creando. Rellenando el nombre requerido y pulsando OK en la ventana la aplicacin crear el elemento. Aunque SITES y ZONES se pueden posicionar, recomendamos, de momento, que se mantengan en la posicin North 0 East 0 Up 0.

RECORDAD: Para crear cualquier elemento, hay que situarse en el nivel apropiado de la jerarqua; para crear una ZONE, hay que estar en una SITE.

Una vez creada la estructura bsica de la jerarqua, hay que crear los objetos fsicos que componen el diseo. El primero de ellos es una simple caja (BOX) que forma la base sobre la que los dems elementos se posicionarn. En la prctica, esta base probablemente ser mucho ms compleja, pero por ahora, nos vale como base civil del proyecto.

N290000

N311000

NIVEL BASE U100000 (Superficie superior)

W303560 W321285

Esta BOX, que para nosotros representa la base, tiene que pertenecer a un elemento EQUIpo, que a su vez pertenecer a una ZONE. Para nuestro propsito,



sugerimos crear un equipo que pertenezca a la zona civils. Para hacer esto, hay que utilizar la aplicacin de equipos para poder crearlo.

Obviamente, hay que calcular la longitud, anchura y posicin de la primitiva, y habr que saber cmo chequear estas medidas una vez creada la caja. El mtodo de chequeo es lo que sigue.

Del diagrama inferior, podemos ver que cada arista de la caja est marcada con una coordenada. Se puede chequear dicha coordenada preguntando la posicin de cada punto asociado a la cara del paraleleppedo a la que pertenecen las aristas marcadas. Los PPOINTS de todas las primitivas se muestran en el manual de referencia comentado con anterioridad. Reproducimos aqu los de la primitiva BOX.

YLENXLEN

ZLENG

P3

P4

P5P6

P1

P2

Los PPOINTS estn en el centro de cada cara y adems en el centro de la caja est el P0, tambin conocido como origen.

La manera de chequear los PPOINTS de la BOX es utilizando el men Query>General y seleccionando la opcin PPOINTS para requerir uno a uno cada uno de los puntos. Por defecto, la informacin que se proporciona es con relacin al equipo, aunque se puede elegir que sea respecto al world, site o zone. Para este ejercicio, preguntaremos las coordenadas de los PPOINTS referidas al World, para asegurarnos que estn convenientemente posicionadas.

Cualquier error que se detecte en las posiciones o tamaos se puede corregir utilizando los mens apropiados para cambiar los atributos errneos.



Savework Cuando se haya completado el ejercicio, seguramente se desee almacenar lo realizado, para evitar tener que volver a repetirlo. Cualquier cambio realizado en la sesin de DESIGN es guardado automticamente cuando se sale del modulo DESIGN.

El comando Savework permite guardar el trabajo sin salir de DESIGN. En cualquier momento que se haya realizado un trabajo significativo, se recomienda usar el comando Savework, seleccionando Design>SaveWork desde el men principal.

Ejercicio 3 Este ejercicio est pensado para familiarizarse con la aplicacin de equipos construyendo y situando una serie de bombas: /P1501A y /P1501B, /P1502A y /P1502B. Primeramente, creamos las bombas /P1501A y /P1501B por el siguiente procedimiento:

1. Entramos en DESIGN y seleccionamos la Aplicacin de Equipos

2. Como se van a crear equipos los mens que aparecen son los que permiten hacer esta tarea.

3. Seleccionamos la ZONE de Equipos para que sea el elemento activo (CE)

4. Elegimos Create> Standard de la barra de mens (para seleccionar un standard equipment de la lista)

Introducimos el nombre de la bomba en la ventana de creacin de equipos (en este caso ser P1501A).

De la especificacin CADC Standard Equip, elegimos Standard Pumps de la lista ofrecida.

Continuando el proceso para la bomba P1501A, seleccionamos Centrifugal Pumps, despus Centreline Mounted. Finalmente elegimos el tipo Centreline mounted tangential (PUMP005)

Ahora pulsamos el botn Properties e introducimos los valores dimensionales requeridos en la ventana.

Para este ejercicio (solo se pretende conocer la ventana de creacin de equipos), tomamos las dimensiones siguientes:

D I M E N S I O N E S

A=1390, B=510, C=174, D=155, E=340, F=180,G=700, H=70, J=135

Cuando se completen las dimensiones, se pulsa OK para aceptar los valores.



Seleccionad el botn Apply para aceptar las opciones y posicionar el equipo usando las ventanas EDG (Event Driven Graphics).

En la ventana Positioning Control se selecciona el botn que aparece en la esquina superior derecha explicit position, se introduce la posicin de la bomba, esto es, W312660 N 303300 U 100645 y se pulsa Apply para que la posicin indicada surta efecto. Para introducir la coordenada W se pondr con signo negativo en la casilla E de la ventana (W312660 es igual a E-312660).

Habiendo situado la bomba, hay que rotarla 180 grados. En la ventana que se muestra con Orientate>Rotate se pone el ngulo en 180 grados y la direccin hacia U (definiendo un eje de giro). Pulsamos Apply para orientarla de nuevo.

Usa la ventana Modify>Attributes , rellena los campos de descripcin del equipo con los atributos que se muestran abajo.

DESCRIPITION BOMBA PRINCIPAL FUNCTION RECIRCULACIN DESIGN CODE N/A PAINT SPEC N/A INSULATION CODE N/A

Los atributos del equipo se utilizarn posteriormente cuando se hagan listados e informes de la base de datos (se pueden asignar otros distintos, es slo un ejemplo)

Cuando ests de acuerdo pulsa Apply y despus Dismiss para ocultar la ventana.

Ahora daremos nombre a las NOZZles (toberas) y les asignaremos especificacin. We now need to name the nozzles and set the nozzle specification. Asegurando que la opcin de seleccin de la ventana principal est en Element (arriba a la izquierda) vamos seleccionando toberas para cambiar su nombre y especificacin

Para asignar nombre a cada tobera se usa el men Modify>Name



Para modificar la especificacin y/o dimetro segn los requerimientos, es utiliza el men Modify>Nozzle Specification

Las toberas son:

SUCCIN P1501A-N1 100NB #300 RAISED FACE

DESCARGA P1501A-N2 50NB #300 RAISED FACE

Chequea que los PPOINTS de las toberas de las bombas correspondan con los marcados en el plano de equipos.

Ejercicio 4

Copia de Equipos Mejor que repetir el ejercicio previo, podemos usar las utilidades de copia de equipos para crear la bomba /P1501B.



A estas utilidades se accede mediante el men Create> Copy>Offset (suponiendo que todava nos encontramos en la primera bomba /P1501A.) Se mostrar la ventana de la pgina anterior.

Seleccionando el men Offset se pueden elegir las opciones siguientes:

from Element > to Element from Design Point > to Design Point from Pline > to Pline From Edge > to Edge

o una mezcla de todas ellas.

El objeto que se copia puede ser CE, List o Pick. La opcin de copia puede ser CE o Rel. (que significa relativo, es decir, la misma posicin en la jerarqua)

Introduciendo la distancia entre los orgenes de los equipos, en este caso: 1830mm en X, y pulsando Apply se obtiene la copia requerida.

Ahora se usa Modify>Name para cambiar los nombre de la bomba (P1501B) y toberas (P1501B-N1 y P1501B-N2)



Ahora creamos las otras dos bombas /P1502A y /P1502B. Esta vez tendremos que calcular las posiciones y dimensiones con los planos. Utilizamos el tipo de bombas: Centreline mounted with vertical offset nozzles Chequea de Nuevo que los PPOINTS de las toberas coincidan con los planos suministrados.

Ejercicio 5

Creacin de Intercambiadores de Calor Despus de las bombas, tenemos los intercambiadores, /E1302A y /E1302B. Pueden ser construidos usando los mens de standard equipment con soportes, con la opcin de heat exchangers,

Dished and flanged with nozzles (EXCH 005) como seleccin.

Hay que recordar asignar los soportes del cambiador antes de pulsar Apply en la ventana de propiedades.



No debera haber problemas para construir los equipos con la informacin de los planos. La opcin de soportes standard su puede utilizar para generarlos en un primer momento (mejor que crear cajas), y los superiores se pueden modificar a posteriori para aumentar su altura.

Chequear siempre que los PPOINTS de las toberas del intercambiador (y de cualquier equipo) corresponden con las posiciones requeridas.

Ejercicio 6

Creacin de Equipos mediante primitivas En el siguiente ejercicio se trata de construir el Reboiler /E1301 y la columna /C1101 usando los mens de primitivas para crear y modificar sus atributos.



Construccin del /E1301 Cuando se construye un equipo en PDMS hay que tomar tres decisiones antes de empezar.

Primeramente hay que definir un punto de origen respecto del cual las primitivas van a ser situadas.

Despus, se decide la direccin y orientacin del equipo.

Por ultimo, el nmero y tipo de primitivas que se utilizan en su modelado.

Busca el plano del /E1301. Cuando se empieza a disear se podran considerar razonablemente dos puntos como posibles orgenes del equipo. La primera opcin sera situarlo en la base de uno de los apoyos, de tal forma que el equipo quedara situado encima de la estructura metlica. Una segunda opcin podra ser situar el origen sobre el eje principal del equipo, en lnea con las toberas N1 y N2. Esta segunda opcin podra parecer ms ilgica que la primera, pero de hecho es el punto que viene dimensionado en los planos, lo que facilitar los clculos de posicin del equipo respecto la planimetra.

En cuanto a la orientacin, un pequeo truco puede ser ir construyendo las primitivas del equipo en un eje y despus reorientarlas una vez completado el equipo. Tambin se puede, cmo no, construir el equipo con la orientacin correcta desde el principio. Por consiguiente, mirando el plano, se ver el /E1301 de forma que su extremo bridado apunta al sur, y su extremo convexo (tapa, dish) al norte. Esta es la orientacin que usaremos para sus primitivas.

La siguiente tarea ser decidir cmo representar el cambiador en el modelo PDMS. Si se observa el plano del /E1301 se puede comprobar que se podran utilizar un gran nmero de primitivas; si se tomaran y representaran todos los conos, cilindros y paraleleppedos individuales, el nmero total de primitivas sera superior a 30para representar el equipo. Sin embargo, combinando alguna de las primitivas sin llegar a tanto detalle, podremos reducir su nmero hasta 13 o 14.

Siempre que se piense cmo representar un equipo, se deber pensar en utilizar el menor nmero de primitivas que engloben el volumen total de obstruccin, para facilitar el diseo. Otra manera de ver el asunto puede ser imaginar al modelador del equipo con plstico, de forma que realice el menor trabajo para construir el equipo. El dibujo a continuacin puede dar una idea de cmo construir el /E1301.



Punto Origen

1 14 2 3 13

4 12 9

6 5 8 11 7 10

Secuencia de construccin

Para construir el reboiler, hay que seleccionar primero Create>Equipment . . .

del men principal. Se mostrar una ventana, que permite introducir el nombre y posicin del equipo. Dar el nombre E1301 y la posicin N296950 W319150 U101470

Primitivas

Ahora seleccionamos la ventana Create>Primitives, como se muestra arriba, para construir el equipo.

Se pueden elegir las opciones Solid o Negative, que significan que la primitiva puede ser representada como un hueco o como un objeto slido. Selecciona el otro botn (aqu mostrado como Nozzle) para elegir el tipo de primitiva que se quiere crear.

Construir el equipo conforme a las dimensiones de los planos.

Chequear una vez ms que los PPOINTS correspondan con los planos de los equipos suministrados.



Ejercicio 7

Construccin del /C1101 Ahora construimos el equipo /C1101. Se hace de forma similar al equipo anterior, excepto que no se muestran aqu ayudas adicionales. Slo se presenta una complicacin en este equipo, la posicin y orientacin de las toberas que presentan distintos ngulos. La secuencia aconsejada es establecer la altura y direccin de las mismas en lnea con el eje del equipo y despus usar los mens Position>Move para desplazarlas una cierta distancia.



Ejercicio 8

Construccin del /D1201 Si queda tiempo, crear el ultimo equipo de forma similar a los anteriores. Si no, hay una macro que puede ser utilizada, ejecutndola con

!!traRunMacro(d1201.pmlmac)

Diseño Equipos -Spanish- Modulo4

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