Con proyecto industrial se entiende en este caso la construcción o reforma de cualquier un unidad o conjunto de unidades de un proceso químico, físico-químico, bioquímico, etc. incluidas las unidades de servicios necesarias para la producción de un producto o conjunto de productos nuevos, para la mejora de calidad de un producto existente, para mejorar la eficiencia de producción - por ejemplo reduciendo o eliminando la producción de subproductos no deseados o convirtiéndolos en útiles -, mejorar la eficiencia energética, satisfacer a exigencias medio ambientales, aumentar la capacidad de producción para satisfacer la demanda, etc.
(Planta Piloto de proceso de refino con hidrógeno: Foto Labofina S.A.) Cada proyecto tiene que empezar con unos trabajos, que en inglés se suelen llamar “Front End Engineering”, o Pre Ingeniería, que abarca la Ingeniería Conceptual (o anteproyecto) y la Ingeniería Básica o de Proceso, que forman la base para la ejecución del proyecto que seguirá con la Ingeniería de Detalle y Gestión deCompras, la Construcción y la Puesta en Servicio de la(s) Unidad(es).¿Por qué es necesaria una Pre Ingeniería? Porque en ella se define con la suficiente precisión y garantía los proyectos de inversión en las fases iniciales, en las que se determina la configuración de las instalaciones de una empresa para un largo periodo de tiempo. Las decisiones que se tomen en base a esta fase inicial tienen consecuencias de mucha transcendencia y alcance para el desempeño futuro del negocio de la Compañía.
Por otra parte, los costes de los estudios realizados y contratados en esta fase son todavía bajos comparados a los de la ejecución material del proyecto. En proyectos de plantas de procesos industriales los costes de estudios e ingeniería conceptual pueden variar aproximadamente entre el 0,5 al 3% del coste total de la inversión, y del 3 a 8% para la Licencia e Ingeniería de Proceso (o Ingeniería Básica). Las variaciones importantes son consecuencia del tamaño y complejidad de las instalaciones principales y conexas, y de la importancia del coste de licencia, del grado o nivel de desarrollo de la Ingeniería Básica.
Una vez que se ha contratado la Ingeniería de Detalle y adquirido compromisos de compras, es muy perjudicial tener que modificar o rectificar cuando se han tomado decisiones erróneas en las fases anteriores, sobre todo cuando afecta a los objetivos y/o a bases importantes del proyecto. La aplicación de cambios posteriores a partes esenciales del proyecto puede ser muy costosa y provocar importantes pérdidas de tiempo, que retrasen la puesta en servicio de la instalación.
El primer trabajo que se hace es el estudio y selección de la tecnología del proceso industrial que corresponde a la necesidad de la empresa. Este proceso industrial puede haber sido desarrollado por la propia empresa en su centro de I+D, o el “know how” del proceso puede obtenerse adquiriendo la licencia de otra empresa que lo inventó o tiene el derecho a comercializarlo, por lo que se pide ofertas a una o varias empresas que disponen de la tecnología.
En la Ingeniería Conceptual se estudian y establecen las bases de diseño de la instalación:
- Antecedentes, objetivos, contexto, alcance, etc. del proyecto de unidad.
- Capacidad de la unidad y flexibilidad operativa.
- Propiedades y origen de las alimentaciones
- Especificaciones de calidad y destino de los productos principales y subproductos.
- Unidades o equipos objetos y afectados por el proyecto – proceso elegido.
- Servicios (utilities) disponibles y requeridos.
- Integración e interconexión de la unidad con otras unidades y servicios.
- Criterios generales de diseño y directrices varias.
- Condiciones físicas (temperatura, presión), en el límite de batería de la unidad, de las alimentaciones, productos y servicios.
- Sistemas de control y medida.
- Instalaciones fuera de límite de batería (“off-sites”): almacenamiento, conexiones con y trasiegos entre unidades, preparación de terrenos, sistemas de seguridad y antorcha, chimenea, sala de control y edificios, tratamiento de efluentes y residuos, etc.
- Servicios auxiliares: combustibles, vapor de agua, agua de refrigeración, energía eléctrica, etc.
Varias de estas bases de diseño sirven para realizar la Ingeniería Básica de las unidades de procesos y de servicios auxiliares del proyecto. En esta Ingeniería Básica se definen las dimensiones y características principales delos equipos (torres, recipientes, intercambiadores de calor, bombas y compresores, instrumentación y equipos de control, electricidad, tuberías y válvulas, etc.) Y se confeccionan diagramas de flujo de proceso, diagramas de tuberías e instrumentos, así como un plano de implantación. La información se incluye en un Libro de Ingeniería Básica, que también incluye balances de materias y de energía, propiedades de las corrientes de productos, catalizadores y productos químicos necesarios, y consumos de servicios auxiliares.
(Unidad industrial de proceso de refino con hidrógeno - Ref. *)Finalmente se realiza una estimación del coste de inversión y de los costes de funcionamiento y se realiza un estudio de viabilidad técnica y económica.
Tambiénse confecciona un programa o planificación preliminar del proyecto completo con las fases de Bases de Diseño, Ingeniería Básica de la(s) unidad(es) de proceso, Ingeniería Básica de Off-Sites, Ingeniería de Detalle, Compras, Construcción, Comisionado y Puesta en Marcha; y sedefine la organización, coordinación y control necesarios del proyecto.
Algunos aspectos de este post están explicados con más detalle en los siguientes anteriores en este blog sobre el tema “Las Fases Iniciales de Proyectos de Plantas de Procesos Industriales”:
Resumen General
La selección de la tecnología de procesos industriales
El Contrato de Licencia de Tecnología de Procesos
Las Bases de Diseño
Puzzle Bobble
Karate Blazers
Puzzle De Bloques
Magical Cat Adventure