Ingeniería Básica, Conceptual y de Detalle

Ingeniería Básica, Conceptual y de Detalle

Sirve para identificar la viabilidad técnica y económica del proyecto y marcará la pauta para el desarrollo de la ingeniería básica y de detalle. Se basa en un estudio previo (estudio de viabilidad) y en la definición de los requerimientos del proyecto.

Es la primera fase o etapa de un proyecto de ingeniería, es la fase en la cual se fijan los objetivos deseados por el cliente, se establecen qué tipo de tecnologías se aplican, se define el marco de normas técnicas que regularán los diseños, se establecen los criterios de evaluación económica y de cálculo de rentabilidad. Una vez definidos estos, se procede conciliar las bases o criterios de norma de las entidades financieras o crediticias con los establecidos por el cliente. Para el desarrollo de varias opciones de los diseños (llamados casos) y las evaluaciones de rentabilidad del proyecto o tasa de retorno, para cada caso. Con el fin de elegir la opción con la cual se procederá a desarrollar la siguiente fase o se define la cancelación del proyecto por baja rentabilidad.

• Productos y capacidad de producción.
• Descripción general de instalación.
• Plan, diagramas de bloques, distribución de salas, planos de flujos de materiales y personas, planos de áreas clasificadas, diagramas de procesos básicos.
• Estimación de requerimientos de servicios auxiliares. Diagrama de flujo del proceso.
• Capacidad requerida del proyecto.
• Descripción del proceso.
• Se explican las variables de entrada y los requerimientos del cliente.
• Normativa y regulación.

• Ubicación y área aproximada..
• Lista de equipos preliminares.
• Costo de inversión con una aproximación ± 30%.
• Costo de operación y mantenimiento.
• Previsión para ampliaciones futuras.
• Factibilidad de disponer de insumos de materia prima.
• Factibilidad de disponer de servicios municipales.
• En arquitectura se elabora un anteproyecto con alternativas de diferentes arreglos arquitectónicos.

Las fases de Visualización e Ingeniería Conceptual constituyen los primeros pasos de ingeniería en la definición de planta de procesos. Es en estas fases en las que se toman las decisiones que mayor impacto tendrán en el costo final de las instalaciones y sobre la eficiencia del proceso. Definiciones como cantidad de equipos, tamaños, materiales genéricos de fabricación y licencias de tecnología, son establecidas en ese momento y permanecen sin cambios en las fases siguientes. Como consecuencia de esto, es durante la Visualización e Ingeniería Conceptual donde los esfuerzos de optimización del proceso deben ser maximizados y esrecomendable asignarle a estas etapas el tiempo de desarrollo adecuado.

Ingeniería básica

En la ingeniería básica quedarán reflejados definitivamente todos los requerimientos del usuario, las especificaciones básicas, el cronograma de realización y la valoración económica. Durante esta fase se definen los siguientes trabajos:

• Revisión detallada de la ingeniería conceptual y requerimientos de usuario.
• Hojas de datos de todas las salas (críticas y no críticas).
• Cálculo de cargas térmicas y caudal de aire en cada una de las salas.
• P&ID básico de aguas y HVAC.
• Distribución de puntos de uso de servicios.
• Revisión de layouts de salas, incluyendo áreas de servicios.
• Listas de consumos.
• Lista de equipos.

La ingeniería básica se desarrolla en dos etapas: la primera consiste en la toma de datos y elaboración de requerimientos de usuario y en la segunda se desarrolla el resto de trabajos descritos anteriormente.
La aprobación de esta ingeniería establece una sólida base para el desarrollo posterior de la ingeniería de detalle.

Listado de documentos de la Ingeniería básica, además de los criterios de diseño, se define:

• Diagrama de flujo de los sistemas de proceso y el balance de materia y energía.
• Memoria de cálculo para cada elemento del proceso, objetivo del proyecto.
• Listado y selección de equipos de proceso, especificaciones de válvulas, tuberías, aislamientos y pintura.
• Hojas de datos de equipos e instrumentos.
• Especificaciones de aire comprimido, sistema contra incendio, agua de enfriamiento, chillers, agua de servicio, vapor y condensados, redes de gas LP y gas natural, sistemas de extracción y colección de polvo.
• Diseño de equipos de proceso.

• Revisión del área a instalar los equipos.
• Arreglo preliminar de equipo en planta y elevaciones.
• Diagrama unifilar y especificaciones de equipos, arreglo de equipos en campo y cuartos eléctricos, cálculos de equipos, alimentadores, tierras, pararrayos y alumbrado.
• Listado de instrumentos, lazos de control, diagrama de instrumentación, selección de instrumentos, arquitectura y lógica de control.
• Definición de niveles y dimensiones de edificios.
• Planos de conjunto preliminares.
• Arreglos arquitectónicos con dimensiones finales del edificio u obra.

La ingeniería básica, en procesos industriales, también se le llama ingeniería básica de procesos, la cual define en forma concreta y total todas las variables del proyecto. En procesos industriales se inicia con el desarrollo del plano del diagrama de flujo y balance de materia y energía; y el plano de diagrama de tubería e instrumentación (DTI). Estos documentos están soportados por cálculos para cada uno de los componentes mostrados en el diagrama con su hoja de datos para cada equipo e instrumento. En la hoja de datos se muestra la capacidad de desempeño del equipo, del instrumento o accesorio al trabajo requerido.

Los documentos de la ingeniería básica son el punto de partida para la ejecución de la ingeniería de detalle para generar planos constructivos.

Ingeniería de detalle

La ingeniería de detalle, se ajusta en un todo a valores y especificaciones técnicas de la ingeniería básica, es siempre conveniente antes de iniciar esta etapa, someter la ingeniería básica a una cuidadosa revisión, detectando las observaciones que merezca, y proponiendo las mejoras que correspondan.

La ingeniería de detalle, se debe realizar conforme a normas aceptadas por las partes, reglas de arte, y criterios de seguridad, todo esto debe ser también discutido convenientemente al inicio de este trabajo.

El trabajo consiste en convertir la información de la ingeniería básica en el diseño detallado, la ingeniería de detalle se fundamenta en la ingeniería básica, tomando los lineamientos indicados, y desarrollando planos constructivos, la nueva variable es la definición y documentación precisa de los equipos a montar; es decir se debe contar con planos que reflejen los equipos adquiridos (se debería contar con los planos conforme a fabricación de los equipos), tratándose de:

• Civil, estructuras y arquitectura, eléctrica, mecánica, tuberías e I&C
• Diagramas y planos de montaje definitivos
• Diseño de parametrización y programación los dispositivos (PLC, HMI, etc.)
• Desarrollo de todas las especificaciones de montaje y hojas de datos de equipos
• Planificación detallada de ejecución de cada proceso y etapa del proyecto

Los entregables de la ingeniería de detalle deben ser suficientes para: Definir los materiales, conjuntos prefabricados y equipos a adquirir de tal modo que su cotización y proveedores sea inequívoca. definir los métodos constructivos, criterios deaceptabilidad, pruebas, ensayos, etc. de las instalaciones a construir, definir todos los aspectos geométricos y dimensionales necesarios para la fabricación y montajede los componentes del proyecto, definir todos los requerimientos de ensayos y pruebas de equipos y sistemas que comprenden las instalaciones.

Construcción

• Gestión de suministros
• Logística de equipos y materiales a obra
• Dirección y supervisión de obras
• Análisis de los paquetes y planning de construcción
• Obra civil y estructural, montaje de equipos y electromecánico
• Integración de paquetes

Puesta en marcha

• Precommisioning y Commisioning
• Calibración y ajuste de equipos e instrumentos
• Arranque de planta
• Comprobación de prestaciones y optimización
• Pruebas de carga y deslastre de carga