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Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...1
Detalhamento do Projeto
A maioria do homem-hora gasto em um projeto consumido na fase da engenharia detalhada e na fase de montagem. Nesta etapa do projeto, sero desenvolvidos os clculos de engenharia e seus memoriais, desenhos e diagramas, especificaes de instrumentos, requisies de compra, organizao de literaturas e documentos.
Controle da documentao
Neste estgio com o aumento dos desenhos e diagramas do projeto necessrio existir um sistema para manter o controle e rastreabilidade destes papis. Alm de controlar os desenhos e documentos criados, faz-se necessrio controlar as revises destes documentos. Muitos dos desenhos foram iniciados na fase preliminar do projeto e sero modificados na fase de detalhamento da engenharia, o que prova que nenhum documento realmente um documento final.
Um sistema de controle de documentao pode ser simples ou complexo, porm recomenda-se que o mesmo seja o mais descomplicado possvel. Ser necessrio criar um sistema que contemple as seguintes informaes relacionadas ao documento:
Nmero
Ttulo
Tipo
Tamanho
Data de criao
Data de Revises
Nota das revises
As especficaes de instrumentos, folha de dados, memoriais, informaes de fabricantes, etc. podem tambm ser numerados e arquivado caso desejado. Os documentos mais importantes a serem desenvolvidos nesta fase so:
Memorial de clculo de instrumentos
Folha de Especificao de Instrumentos
Diagrama de fiao ou ligao
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...2
Diagrama de malha
Diagrama lgico
Diagramas de detalhamento tpico de instrumentos
Planta de encaminhamentos de cabos
Planta de encaminhamentos de cabos na sala de controle
Desenhos de painel
A definio dos instrumentos em um projeto deve levar em considerao o estado-da-arte dos instrumentos, ou seja a sua tecnologia atual, porm o custo e a disponibilidade de peas para reparo e manuteno so outros fatores a serem considerados.
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...3
FOLHA DE ESPECIFICAO DE INSTRUMENTOS Deve conter: identificao (tag), servio, dados operacionais e caractersticas tcnicas que permitam sua completa definio para fins de aquisio do instrumento. Devem ser elaborados utilizando-se formulrios padronizados.
A padronizao das folhas de especificaes de instrumentos est baseada principalmente em dois sistemas:
Procedimento PRINST/1 do IBP
Norma ISA-20-1981 Formulrios de especificao de instrumentos, elementos primrios e vlvulas de controle para medio e controle de processo
Os dois padres para folhas de especificaes tem como objetivos comum: Facilidade no estabelecimento dos dados mnimos necessrios especificao
dos instrumentos;
Uniformizao da terminologia;
Padronizao na apresentao dos dados, permitindo critrios uniformes de anlise de especificaes, cotaes, ordens de compra, inspeo e recebimento;
Aumento de eficincia no processamento das informaes, desde a concepo inicial at a operao dos sistemas de instrumentao e controle
As folhas de especificaes utilizadas no Procedimento PRINST/1 do IBP, representam uma forma resumida de especificao, no incluindo necessariamente todos os dados de engenharia e de aplicao, permitindo-se que o usurio adicione dados conforme sua necessidade.
O formato de cada folha obedece a critrios gerais de dimensionamento e distribuio de informaes. Os cabealhos permitem que cada usurio possa colocar informaes sobre a empresa ou da planta industrial a que destina-se.
A lista seguir mostra os tipos de instrumentos que possuem formulrios de especificao disponveis no PRINST/1 do IBP, sendo que para instrumentos menos comuns, no contemplados nesta lista, sugere-se a utilizao da folha de especificao de Instrumentos Diversos.
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...4
Instrumentos diversos Instrumentos de painel
Anunciadores de alarme Anunciadores de alarme Gravao de Plaquetas
Termmetros bimetlicos e poos Termostatos
Termopares e poos Bulbos de resistncia e poos
Instrumentos de temperatura (bulbo cheio) Rotmetros
Placas de Orifco e flanges Transmissores tipo turbina
Medidores magnticos de vazo Totalizador local de vazo
Visores de nvel Indicadores de nvel de tanque
Chave de nvel (bia ou empuxo) Instrumentos de nvel (empuxo) Instrumentos de nvel (tipo capacitncia) Manmetros
Pressostatos Transmissores de presso
Transmissores de presso diferencial
Instrumentos de presso
Vlvulas de controle Vlvulas termostticas
Vlvulas controladoras de nvel Vlvulas controladoras de presso
Vlvulas motorizadas pneumaticamente
Vlvulas motorizadas eletricamente
Vlvulas solenide
importante frisar que para realizar um boa e completa especificao de instrumento, deve-se conhecer o princpio de funcionamento do mesmo, conceitos de normas de classificao eltricas e mecnicas de equipamentos e instrumentos e consultar o catlogo e/ou manual de pelo menos um fabricante deste tipo de instrumento, sem o qual ficar extremamente difcil o trabalho.
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...5
Detalhamento da especificao
Alguns conceitos importantes na especificao de instrumentos dizem respeito a:
CLASSIFICAO DO INVLUCRO Os invlucros dos equipamentos e instrumentos eletro-eletrnicos, conforme as caractersticas do local em que sero instalados e de sua acessibilidade, devem oferecer um determinado grau de proteo. Assim, por exemplo, um equipamento a ser instalado num local sujeito a jatos de gua, deve possuir um invlucro capaz de suportar tais jatos, sob determinados valores de presso e ngulo de incidncia, sem que haja penetrao de gua. O grau de proteo conforme definido por norma (NBR 6146 ou IEC 60529) representado por letras IP, seguidas por dois algarismos. O 1 algarismo indica o grau de proteo contra penetrao de corpos slidos estranhos e contato acidental e o 2 algarismo indica o grau de proteo contra penetrao de gua no interior do motor.
Uma outra padronizao para classificao de invlucro est baseada na norma NEMA.
A tabela seguir mostra o detalhamento dos nveis de proteo em funo dos algarismos utilizados pela norma IEC, sendo que se o instrumento possue grau de proteo IP68, ele est totalmente protegido contra poeira e pode trabalhar permanentemente imerso em gua.
1 ALGARISMO 2 ALGARISMO INDICAO INDICAO 0 Sem proteo 0 Sem proteo 1 Corpos estranhos de dimenses acima de
50mm 1 Pingos de gua na vertical
2 Corpos estranhos de dimenses acima de 12mm
2 Pingos de gua at a inclinao de 15 com a vertical
3 Corpos estranhos de dimenses acima de 2,5mm
3 gua de chuva at a inclinao de 60 com a vertical
4 Corpos estranhos de dimenses acima de 1,0mm
4 Respingos de todas as direes
5 Proteo contra acmulo de poeiras prejudiciais ao equipamento
5 Jatos de gua de todas as direes
6 Totalmente protegido contra a poeira 6 guas de ondas ou jatos de gua potentes
7 Imerso temporria 8 Imerso permanente
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...6
CLASSIFICAO DA REA Os equipamentos e instrumentos eletro-eletrnicos quando instalados na rea industrial, podem estar sujeitos a atmosferas explosivas. Em funo da frequncia da exposio destes instrumentos e do tipo de atmosfera explosiva as reas so classificadas.
Existem duas principais normas para classificar as reas explosivas:
NEC Baseia-se na classificao em Diviso; Classes e Grupos
IEC Baseia-se na classificao em Zona; Grupo e Temperatura de ignio expontnea.
CONEXO ELTRICA Os instrumentos eletrnicos de campo, como por exemplo, os transmissores de presso possuem sempre uma conexo roscada para acoplamento do conduite eltrico, definida nas folhas de especificao como CONEXO ELTRICA. Esta conexo pode ser especificada normalmente com as seguintes opes: NPT; Pg 13,5 ou M20 X 1,5.
MATERIAIS
Os materiais que compem as vrias partes de um instrumento, normalmente so opcionalmente especificados em funo da aplicao. Estes materiais podem ser utilizadas em partes molhadas do instrumento, isto , as partes do instrumento que estaro em contato com o fludo de processo ou em partes no molhadas.
Os exemplos mais comuns de tipos de materiais so:
AO INOX 304 (A.I. 304 ou AISI 304) AO INOX 316 (A.I. 316 ou AISI 316) Ao Carbono
NEOPRENE
TEFLON
LATO MONEL
TANTALO
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...7
EXEMPLO DE ESPECIFICAO DE MEDIDOR MAGNTICO DE VAZO O medidor magntico de vazo um instrumento dividido em 2 componentes: medidor e transmissor, sendo que alguns fabricantes fornecem ambos montados de forma integralmente.
O medidor o componente que fica em contato direto com o processo, necessitando especificar vrios parmetros relacionados a material de construo e caractersticas do eletrodo de medio. O transmissor, basicamente um equipamento eletrnico com a funo de medir o sinal gerado pelo medidor transmit-lo em sinal analgico ou digital (comunicao). A folha de especificao a seguir mostra um exemplo de especificao de 2 medidores magntico, agrupando os dados a serem especificados em:
GERAL
MEDIDOR
TRANSMISSOR
ACESSRIOS CONDIES DE OPERAO
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...8
N REV
0 UNIDADE: FOLHA
_de
_
PROJETO:
CLIENTE:
1 IDENTIFICAO
2 SERVIO
3 IDENTIFICAO DA LINHA4 DIMETRO DA LINHA567 DIMETRO, CLASSE E FACE8 ALCANCE9 CALIBRAO10 MAT. DO TUBO MEDIDOR11 MAT. DO REVESTIMENTO12 MAT. DO FLANGE13 TIPO DO ELETRODO14 MAT. ELETRODO15 LIGAO DA BOBINA16 PRECISO17 REPETIBILIDADE18 ALIMENTAO19 CLASSIFICAO DO INVLUCRO20 CONEXO ELTRICA21 VELOCIDADE ( m/s )22232425 MONTAGEM26 SINAL DE SADA27 COMPRIMENTO CABO DE SINAL28 CLASSIFICAO DO INVLUCRO29 CONEXO ELTRICA30 ALIMENTAO31 TIPO32 INDICAO3334 PLAQUETA DE IDENTIFICAO35 ANEL DE ATERRAMENTO36 ANEL DE PROTEO373839404142 FLUIDO ESTADO FSICO43 PRESSO NORMAL44 PRESSO MX. PRESSO MNIMA45 TEMP. NORMAL TEMP. MXIMA46 VAZO NORMAL47 VAZO MX. VAZO MNIMA48 DENSIDADE COND. OPER. STAND.49 VISCOSIDADE TEMP.OPER. AMB.50 SLIDOS EM SUSPENSO51 PESO MOLECULAR52 CONDUTIVIDADE ELTRICA535455 FABRICANTE56 MODELO57 UNIDADES: PRESSO (bar) TEMPERATURA (C) VISCOSIDADE (cP) DENSIDADE (kg/m) VAZO (m/h)
NOTAS:
SIM - 0,1%
700500
TRA
NSM
ISSO
RA
CESS
RIO
SG
ERA
LM
EDID
OR
CLARIFICADOPARA ETA
EFLUENTE TRATADOPARA ETA
SIM - 0,1%
25 0
AMB. AMB.
049
1000
INTEGRAL
FIT-01
-
4 a 20 mA,LINEAR,ISOLADO
NEOPRENE
EM SRIE
AO CARBONO
0 a 70 m/h
10" 150# FP
STANDARD
1,53
0 a 500 m/h0 a 1675 m/h
FIT-02
6"
4" 150# FP0 a 270 m/h
14"
NEMA 41/2" NPT(F)
-
NEMA 4
110 / 220 VcaMICROPROCESSADO
-
MICROPROCESSADOSIM - DIGITAL
25 0
SI M - AISI 316
-
EFL. TRAT. LQUIDO
MEDIDORES MAGNTICO DE VAZO
FOLHA DE ESPECIFICAOCO
ND
IE
S D
E O
PER
A
O
EFL. BRUTO LQUIDO
350
10001
AMB. AMB.
1
AISI 304
AISI 316
0,5% DO VALOR MEDIDO0,1% DO VALOR MEDIDO
DO TRANSMISSORNEMA 4
1/2" NPT(F)
1/2" NPT(F)
INTEGRAL
AISI 304NEOPRENE
AO CARBONOSTANDARD
AISI 316EM SRIE
0,5% DO VALOR MEDIDO0,1% DO VALOR MEDIDO
DO TRANSMISSOR
SIM - DIGITAL
SI M - AISI 316-
1,33
110 / 220 Vca
4 a 20 mA,LINEAR,ISOLADO-
NEMA 41/2" NPT(F)
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...9
As prximas figuras e tabelas mostram alguns detalhes de dois medidores mod. 8705 e 8711, alm de um transmissor mod. 8732 da EMERSON (FISHER-ROSEMOUNT) sem esgotar as informaes necessrias para uma completa especificao, o que seria necessrio o manual e/ou catlogo do fabricante.
Vista do medidor mod.8705
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...10
Vista do Medidor mod. 8711
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...11
Vista do Transmissor mod. 8732
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...12
EXEMPLO DE ESPECIFICAO DE PLACAS DE ORIFCO, TRANSMISSOR DE PRESSO DIFERENCIAL E VLVULA DE CONTROLE
N REV
0 UNIDADE:
FOLHA_ de _
PROJETO:
CLIENTE:
1 IDENTIFICAO
2 SERVIO
3 LINHA N4 DIM. EXT. DA LINHA / SCH5 MTODO DE CLCULO ISO 5167678 TIPO9 MATERIAL 10 ESPESSURA (mm)11 VAZO DE CLCULO12 P NA VAZO DE CLCULO13 DIMETRO DE ORIFCIO (mm)14 RELAO d/D = 15 P NA VAZO MXIMA161718 FLUIDO19 ESTADO FSICO20 VAZO NORMAL21 VAZO MXIMA22 VAZO MNIMA23 PRESSO DE OPERAO24 PRESSO DE PROJETO25 TEMPERATURA DE OPERAO26 TEMPERATURA DE PROJETO27 DENSIDADE NA COND. OPERAO28 VISCOSIDADE NA COND. OPERAO29 PESO MOLECULAR30 Cp/Cv31 FATOR DE COMPRESSIBILIDADE32 SLIDOS EM SUSPENSO3334353637 FABRICANTE 38 MODELO 3940 UNIDADES: VAZO (m/h) PRESSO (bar) TEMPERATURA (C) DENSIDADE (Kg/m) VISC. (cP)
NOTAS:
0,1%
CLARIFICADOPARA ETA
EFLUENTE TRATADOPARA ETA
SEGMENTALAISI 316
3,43
1
5AMBIENTEAMBIENTE
1000
497002
75,250,49541
EFLUENTE TRATADOLQUIDO
2500 mmH2O
49,501250 mmH2O
FOLHA DE ESPECIFICAO
6" / 40ISO 5167
3,43353,55
1250 mmH2O
FE-01
0,1%
AMBIENTEAMBIENTE
10001
500025
0,57836
EFLUENTE BRUTOLQUIDO
350
2500 mmH2O
198,25
14" / 0,250"
SEGMENTALAISI 316
FE-02
PLACAS DE ORIFCIO
GER
AL
OR
IFC
IOCO
ND
IE
S D
E O
PER
A
O
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...13
N REV
0 UNIDADE: FOLHA
_de
_
PROJETO:
CLIENTE:
1 IDENTIFICAO
2 SERVIO
3 IDENTIFICAO DA LINHA4 TIPO5 CONEXO AO PROCESSO6 CONEXO ELTRICA7 CLASSIFICAO DA REA8 CLASSIF. DO INVLUCRO9 MONTAGEM1011 TIPO DO ELEMENTO12 ALCANCE13 FAIXA ( CALIBRAO )14 CL.PRESSO SOBREPRESSO15 FLUIDO DE ENCHIMENTO1617 PRECISO LINEARIDADE18 REPETIBILIDADE HISTERESE192021 SINAL SADA IMPED. CARGA22 ALIMENTAO SIST. TRANSMIS.23 PROTOCOLO P/ COMUNIC. DIGITAL24 CONSUMO25 ELEMENTO26 FLANGES E ADAPTADORES27 ANIS EM "O"28 VLVULAS DE VENT E DRENO29 PARAFUSOS PORCAS30 INVLUCRO/PINTURA31 COR323334 TIPO35 CONEXO AO PROCESSO36 DIAFRAGMA37 MATERIAL CORPO SUP. INFERIOR38 CAPILAR ARMADURA39 COMPRIMENTO DO CAPILAR40 FLUIDO DE ENCHIMENTO 24142 FLUIDO ESTADO FSICO43 PRESSO NORMAL 144 PRESSO MX. PRESSO MNIMA 145 TEMP. NORMAL TEMP. MXIMA46 DENSIDADE REL. STAND.47 VISCOSIDADE TEMP.OPER. AMB.48 SLIDOS EM SUSPENSO NO49 PESO MOLECULAR50 INDICADOR LOCAL51 KIT P/ MONTAGEM EM TUBO DE 2"52 MANIFOLD INTEGRAL 3 VIAS53 PLAQUETA DE IDENTIFICAO5455 FABRICANTE56 MODELO57 UNIDADES: PRESSO (bar) TEMPERATURA (C) VISCOSIDADE (cP)
NOTAS:
AISI 316-
-
FOLHA DE ESPECIFICAO
-
--
-
VAPOR RESINA GASOSO
SMAR SMAR
EFLUENTE GASOSO
CON
D. O
PER
.A
CESS
.
DIGITAL
-
-
AISI 316-
SIM
GER
AL
TRA
NSM
ISSO
RM
ATE
RIA
ISSE
LO D
IAFR
AG
MA
NOTA 2
DIGITAL
REMOTO2" 300# FR
PADRO FABRICANTE
AISI 3045 m ( CONFIRMAR )
AISI 316 LAISI 316 AISI 316AISI 304
-
AISI 316 L-
ALUMNIO/POLISTER
DIFERENCIALVER SELO
PG13.5ZONA 1, GRUPO II B, T4
IP65INTEGRAL
-
DIGITAL
0,060,8 -0,0425 190
-
NO
-
-
-
DIAFRAGMA
-
-
FLUORLUBE
0,1% SPAN
4 a 20 mA
-
-
- 2 FIOSPROFIBUS - PA
AISI 316 L12 mA
-
-
- -
-
INTEGRAL
DIAFRAGMA
FLUORLUBE
0,1% SPAN
-1 a 2 bar-0,2 a 1 bar
20 bar-
12 mA
-
-
AISI 316 L
DIAFRAGMA
20 barFLUORLUBE
0,1% SPAN
-1 a 2 bar-0,2 a 1 bar
-
-
-
-
- 2 FIOSPROFIBUS - PA
AISI 316 L
PG13.5
INTEGRAL
MANOMTRICO3" 300# FR
ZONA 1, GRUPO II B, T4IP65
-
- -
-
MANOMTRICO1/2" NPT ( F )
PG13.5ZONA 1, GRUPO II B, T4
IP65
PTFE-
ALUMNIO/POLISTERPADRO FABRICANTE
-
-
0,060,8 -0,04
-
-
-
-
-
40 - 120 180-
-
-
- -
PADRO FABRICANTE
-
ALUMNIO/POLISTER
AISI 316PTFE
AISI 316AO INOX AO INOX
AISI 316 LPTFE
-
-
25 90
0 a 0,05 bar0 - 0,025 bar
-10 bar
-
50024 Vdc 2 FIOS
GUA+SOLV.0
0,02 0
L+GAS.
-
AISI 316
SIM
NO
TRANSMISSORES DE PRESSO DIFERENCIAL
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...14
N REV 0 UNIDADE: FOLHA 6 de 6
PROJETO:
CLIENTE:
1 IDENTIFICAO
3 LINHA4 DIM.entr./Sch. DIM.sada./Sch.5 FLUXOGRAMA6 CLASSIFIC. DA REA (IEC)7 TIPO8 DIMETRO / CLASSE / FACE9 MAT. CORPO MAT. FLANGES10 ACABAMENTO FACE DOS FLANGES11 CASTELO12 GAXETAS13 PRISIONEIROS PORCAS14 LUBRIFICADOR VALV. ISOLAO15 FOLE16 N DE SEDES ORIFCIO17 VAZO TENDE A18 CLASSE DE VEDAO (ANSI B16.104)19 CARACTERSTICA20 MAT. OBTURADOR REVESTIM.21 MAT. DA SEDE REVESTIM.22 TIPO DA GUIA23 MAT. DA GUIA REVESTIM.24 MAT. DA HASTE REVESTIM.25 TIPO26 FECHA COM ABRE COM27 POSIO NA FALHA AR28 CONEXO PNEUMTICA2930 TIPO31 CARACTERSTICA32 ENTRADA SADA33 ALIMENTAO PNEUMTICA34 CONEX. ELTRICA CONEX. PNEUMT.35 CLAS. DE PROT. DO INVLUCRO (IEC)3637 PLAQUETA DE IDENTIFICAO38 FILTRO REGULADOR C/ MANM.39 VLV.SOLENIDE CH. FINS CURSO4041 FLUDO ESTADO FSICO42 VAZO NORMAL43 VAZO MNIMA VAZO MXIMA44 TEMP. NORMAL TEMP. MXIMA45 PRESSO VAZO NORMAL46 ENTRADA VAZO MX. VAZO MN.47 PRESSO VAZO NORMAL48 SADA VAZO MX. VAZO MN.49 DP DE SHUT-OFF DP DINMICO50 GR. ESP. COND.OPER. GR. ESP. a 20 C51 VISCOSIDADE CONDIES OPERAO52 PRESSO VAPOR PRESSO CRTICA53 % DE VAPORIZAO A JUSANTE54 P. MOLEC. k = cp/cv Z55 VOL. ESP. ENTR. VOL. ESP. SADA56 GRAU DE SUPERAQUECIMENTO57 CV CALC. MN./ NOR./ MX. RUDO58 CV SELECIONADO / FL59 FABRICANTE 60 MODELO 61 UNIDADES: PRES. (bar.G) VAZO (m3/h ) TEMP. (C) DENSID. (Kg/m) VISCOS. (cP) VOL. ESPEC. ( m3/Kg )
FOLHA DE DADOS
VLVULAS DE CONTROLEHV-01 HV-02
GER
AL
INTE
RN
OS
ATU
AD
OR
CON
DI
ES
DE
OPE
RA
O
POSI
C.A
CES.
COR
PO
2 SERVIO
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...15
DIAGRAMA DE LIGAO OU FIAO Neste desenho aparecem os detalhes de ligao dos condutores de sinal e blindagem e as rguas terminais que interligam os instrumentos de campo aos demais componentes do sistemas de instrumentao. Estas rguas terminais podem ser de 2 tipos:
Rguas terminais de passagem, localizadas em caixas de juno Rguas terminais de rearranjo localizadas em painis locais, armrios de rearranjo ou painis centrais.
Projetos de Instrumentacao
DETALHAMENTO DE PROJETO...16
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...17
DIAGRAMA DE MALHA
um desenho esquemtico que mostra de forma individual os componentes de uma malha de controle ou indicao/registro de uma varivel de processo e suas interligaes.
O diagrama de malha a ser estudado estar baseado na norma ISA-5.4-1991 que tem como objetivo estabelecer as mnimas informaes necessrias e tambm os detalhes opcionais para os diagramas. Certos campos de aplicao, tais como astronomia, navegao e medicina utilizam vrios instrumentos altamente especializados que so diferentes dos instrumentos convencionais utilizados nos processos industriais, os quais a norma no dedicou nenhum esforo especfico para atend-las, entretanto a norma flexvel suficiente para a representao dos detalhes especficos.
Os diagramas de malha so utilizados em vrios momentos, tais como: projeto, construo, start-up, operao, manuteno e modificao.
No projeto o diagrama de malha ilustra a filosofia de controle, sendo uma extenso do fluxograma de engenharia (P&ID) mostrando os componentes e acessrios da malha, conexes entre dispositivos e identificao da ao dos componentes.
Deve conter no mnimo as seguintes informaes:
Funo da malha;
Identificao dos dispositivos pertinentes malha com suas identificaes (tags) e modlo de acordo com o fluxograma de engenharia (P&ID);
Indicao da relao com outras malhas incluindo conexo a circuitos de intertravamento e/ou sequenciamento e suas respectivas identificaes, assim como set-point remoto de malhas em cascata, circuitos de segurana e bloqueio, etc.:
Identificao numrica e/ou colorida de todos os terminais eltricos, pneumticos e hidrulico nos instrumentos, painis, caixas de juno, armrios, etc.;
Identificao da localizao fsica dos instrumentos representados, tais como: frente de painel, seo de painel, rack de I/O, armrio, prateleira, campo, painel, local, etc.;
Ligao s fontes de energia mostrando os valores de tenso e/ou presso;
Linhas de processo e equipamentos suficientes para descrever a parte de processo da malha e oferecer uma clara viso da ao da malha, permitindo saber o que est sendo medido e o que est sendo controlado;
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...18
Aes e posies de segurana em caso de falha (eletrnica, pneumtica ou ambas) dos vrios dispositivos de controle, tais como: controladores, chaves, vlvulas de controle, vlvulas solenides e transmissores (se ao reversa).
As informaes seguir so opcionais:
Equipamentos de processo, linhas e suas identificaes numricas, fontes, designaes ou direo de fluxo;
Referncia a desenhos e registros complementares, tais como: detalhes tpicos de instalao, P&IDs, diagramas de ligao, etc.;
Localizao especfica de instrumentos, tais como: elevao, rea, sub-diviso de painel, nmero do rack ou armrio, localizao de E/S, etc.;
Referncia cruzada entre malhas que compartilham um mesmo componente, tal como: registradores multi-variveis, etc.;
Referncias a descries de equipamentos, fabricantes, modlo, especificao, etc.;
Valores de calibrao e faixas de sinal, incluindo set-point para chaves alarmes e dispositivos de bloqueio;
Nmeros de referncia a softwares, tais como: endereo de E/S, tipos e nomes de blocos de controle, etc.;
Legenda que auxilie na identificao de instrumentos e acessrios;
Identificao de acessrios, tais como: reguladoras, filtros, vlvulas tipo manifold, etc.;
Referncia a documentao do fabricante, tais como: esquemticos, detalhes de conexo, instrues de operao, etc.;
Identificao codificada de cores para cabos e condutores ou tubos que utilizam nmeros para diferenciao.
As figuras seguir mostram exemplos de diagramas de malhas, considerando os itens mnimos e os opcionais.
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...19
Exemplo de diagrama de malha com mnimas informaes
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...20
Exemplo de diagrama de malha com mnimas informaes
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...21
Exemplo de diagrama de malha com informaes opcionais
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...22
Exemplo de diagrama de malha com informaes opcionais
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...DETALHAMENTO DE PROJETO...23
Exemplo de diagrama de malha com informaes opcionais
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...DETALHAMENTO DE PROJETO...24
DETALHAMENTO TPICO DE INSTALAO DE INSTRUMENTOS So desenhos que mostram os vrios detalhes de instalao de instrumentos e acessrios. Podem ser classificados em:
Fixao de instrumentos e acessrios Desenho de detalhes de montagem, mostrando os suportes dos instrumentos, as caixas de juno, as bandejas, etc. Instalao de processo Desenho esquemtico indicativos da instalao dos instrumentos junto aos equipamentos e tubulaes de processo. Dever caracterizar os materiais de instalao necesrios para montagem (classe de presso, dimetros das tomadas, tipo de material, etc.) Instalao de ar Desenho esquemtico de instalao mostrando o suprimento de ar e as interligaes pneumticas dos instrumentos discriminando todos os materiais necessrios montagem.
Instalao eltrica dos instrumentos Desenho esquemtico mostrando o material necessrio instalao eltrica dos instrumentos, observando sempre a classificao de rea onde os mesmos esto localizados.
Projetos de Instrumentacao
DETALHAMENTO DE PROJETO...25
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...26
DESENHOS DE PAINEL
Normalmente apresentado atravs dos seguintes desenhos:
Arranjo (Lay-out) do painel Desenho contendo o arranjo frontal do painel, com instrumentos, botoeiras, anunciadores, lmpadas.
Detalhe de construo do painel Desenho contendo uma vista traseira e lateral que mostra: canaletas, barra de terminais, barra de terra, caixas de chave-fusvies, prateleiras de instrumentos, etc. Este desenho dever ser tambm emitido para os armrios de rearranjos de cabos. Detalhe de furao do painel Desenho contendo as dimenses dos cortes na chaparia necessrios montagem dos instrumentos
Semi-grfico do painel Desenho que mostra os desenhos que constituiro o semi--grfico das diversa sees do painel.
Projetos de Instrumentacao
DETALHAMENTO DE PROJETO...27
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...28
EXERCCIO 1. Quais as Normas que padronizam os formulrios de especificao mais utilizados no Brasil?
o NBR 6146 e IEC 60529 o ISA-20 e PRINST/1 (IBP)
o NBR 10300 o ISA-5.1
2. Qual o objetivo da padronizao das folhas de especificao de instrumentos?
o Padronizao na apresentao dos dados, permitindo critrios uniformes de anlise de especificaes, cotaes, ordens de compra, inspeo e recebimento.
o Obrigao de compra de equipamentos do mesmo fabricante
o Garantir que os instrumentos adquiridos possuam certificao ISO 9000
o Permitir que qualquer pessoa no qualificada efetue a especificao
3. A classificao do invlucro de instrumentos est baseada em qual norma?
o ISA-5.1 o ISA-20 e PRINST/1 (IBP)
o NBR 10300 o NBR 6146 e IEC 60529
4. A classificao do invlucro de instrumentos define:
o O grau de proteo contra exploses
o O grau de proteo contra penetrao de slidos e lquidos
o O grau de proteo contra resduos qumicos
o O tipo de pintura e proteo contra corroso
5. A classificao do invlucro de instrumentos representada por:
o IP XY , onde: X = 0 a 6 ; Y = 0 a 8 o IP XY , onde: X = 0 a 8 ; Y = 0 a 6
o IP XY , onde: X = 0 a 8 ; Y = 0 a 8 o IP XY , onde: X = 0 a 6 ; Y = 0 a 6
6. Na classificao do invlucro de instrumentos, o 1o algarismo do grau IP, representa o grau de proteo:
o Contra penetrao de ar o Contra penetrao de lquidos
o Contra penetrao de umidade o Contra penetrao de corpos slidos
7. Na classificao do invlucro de instrumentos, o 2o algarismo do grau IP, representa o grau de proteo:
o Contra penetrao de ar o Contra penetrao de lquidos
o Contra penetrao de umidade o Contra penetrao de corpos slidos
8. Qual classificao representa maior proteo contra penetrao de lquidos:
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...29
o IP 00 o IP 58 o IP 65 o IP 44
9. Na especificao de instrumentos o quesito classificao da rea define:
o O tipo de atmosfera explosiva que o instrumento ficar exposto
o A frequncia com que o instrumento estar exposto a atmosfera explosiva
o A frequncia e o tipo de atmosfera explosiva que o instrumento ficar exposto
o O grau de proteo de exploso do instrumento
10. A classificao da rea na especificao de instrumentos est baseada em qual norma?
o NBR o IBP o AISI o NEC e IEC
11. O que define o quesito conexo eltrica na especificao de instrumentos:
o O tipo de conexo roscada que ser utilizada para acoplar o cabo de ligao eltrica
o A bitola do cabo a ser utilizada na ligao eltrica do instrumento
o A quantidade de fios a ser utilizada na ligao eltrica do instrumento
o A bitola e a quantidade de fios a ser utilizada na ligao eltrica do instrumento
12. O que significa partes molhadas na especificao de um transmissor de presso diferencial:
o As partes do instrumento que ficam exposta a chuva
o As partes do instrumento que ficam em contato com o fludo de processo
o As partes do instrumento que no ficam exposta a chuva
o As partes do instrumento que devem trabalhar sempre molhadas
13. O que deve ser considerado na escolha do material a ser utilizado no elemento sensor de um manmetro:
o A capacidade corrosiva da chuva a qual o instrumento estar exposto
o O peso mximo do instrumento
o A capacidade corrosiva do fludo de processo que o elemento estar exposto
o A preciso do instrumento
14. No quesito conexo ao processo da especificao de instrumentos, podemos referenciar:
o IBP o ISA o NPT o AISI
15. O que significa o campo Conexo ao Processo da especificao de um instrumento?
o Definio do material do Tanque em que este instrumento ser conectado
o Definio do dimetro e tipo de rosca que o instrumento usa para conectar-se ao processo
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...30
o Definio do tipo de cabo eltrico que o instrumento usa para conectar-se ao processo
o Definio do tipo de Processo (p. ex. Qumico, Siderur.) em que o instrumento ser aplicado
16. Na folha de especificao de um transmissor de presso diferencial, o que significa o campo Impedncia de carga:
o O valor da impedncia interna do transmissor
o O valor da mnima impedncia da carga associada em srie ao transmissor
o O valor da mxima impedncia da carga associada em srie ao transmissor
o O valor da mxima impedncia da carga associada em paralelo ao transmissor
17. Na especificao de um bulbo de resistncia e poo, quais os tipos de construo para poo normalmente utilizados?
o Roscado e Embutido o Embutido e Flangeado
o Roscado e Flangeado o Embutido e Externo
18. Na especificao de um bulbo de resistncia e poo, o que significa o campo Transmissor no cabeote:
o Existe um bloco eletrnico inserido no poo do elemento
o Define a necessidade ou no de um bloco eletrnico transmitindo 4 a 20 mA, inserido no cabeote do elemento
o Define que o elemento no utilizar cabeote
o Define que o elemento utilizar um transmissor de outro fabricante.
19. Na figura mostrada abaixo, utilizada na especificao de um bulbo de resistncia e poo, qual o nome da pea que est no meio da cota N?
o Unio o Unio o Flange o Nipple
20. Na figura mostrada acima, utilizada na especificao de um bulbo de resistncia e poo, qual o nome da pea formada pelos elementos T e U?
o Poo o Elemento o Nipple o Flange
21. Na especificao de um manmetro, o que significa o campo Fludo de Enchimento:
o Define o tipo de fludo do processo
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...31
o Define a quantidade de fludo a ser utilizada no instrumento
o Define o tipo de fludo utilizado no interior do instrumento para minimizar efeitos de vibrao
o Define o tipo de fludo o qual o instrumento pode ficar exposto por mais de duas horas.
22. ESPECIFICAR TRANSMISSOR DE PRESSO DIFERENCIAL
Supondo que a folha de especificao de transmissor de presso diferencial mostrada a seguir, necessite ser especificada com um modlo de transmissor LD301 da SMAR, identifique qual o cdigo do modlo correto a ser especificado.
Obs.: Utilizar o Manual de Instrues, Operao e Manuteno do LD301
Resposta:
LD301________________________________________
Preencha as folhas de especificaes dos Transmissores de Presso Diferencial LT10101, LT10201, FT10300 da Planta Piloto do SENAI, conforme dados de processo j levantados anteriormente.
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...32
N REV
0 UNIDADE: FOLHA X de Y
PROJETO:
CLIENTE:
1 IDENTIFICAO
2 SERVIO
3 IDENTIFICAO DA LINHA4 TIPO5 CONEXO AO PROCESSO6 CONEXO ELTRICA7 CLASSIFICAO DA REA8 CLASSIF. DO INVLUCRO9 MONTAGEM1011 TIPO DO ELEMENTO12 ALCANCE13 FAIXA ( CALIBRAO )14 CL.PRESSO SOBREPRESSO15 FLUIDO DE ENCHIMENTO1617 PRECISO LINEARIDADE18 REPETIBILIDADE HISTERESE192021 SINAL SADA IMPED. CARGA22 ALIMENTAO SIST. TRANSMIS.23 PROTOCOLO P/ COMUNIC. DIGITAL24 CONSUMO25 ELEMENTO26 FLANGES E ADAPTADORES27 ANIS EM "O"28 VLVULAS DE VENT E DRENO29 PARAFUSOS PORCAS30 INVLUCRO/PINTURA31 COR323334 TIPO35 CONEXO AO PROCESSO36 DIAFRAGMA37 MATERIAL CORPO SUP. INFERIOR38 CAPILAR ARMADURA39 COMPRIMENTO DO CAPILAR40 FLUIDO DE ENCHIMENTO4142 FLUIDO ESTADO FSICO43 PRESSO NORMAL44 PRESSO MX. PRESSO MNIMA45 TEMP. NORMAL TEMP. MXIMA46 DENSIDADE REL. STAND.47 VISCOSIDADE TEMP.OPER. AMB.48 SLIDOS EM SUSPENSO NO49 PESO MOLECULAR50 INDICADOR LOCAL51 KIT P/ MONTAGEM EM TUBO DE 2"52 MANIFOLD INTEGRAL 3 VIAS53 PLAQUETA DE IDENTIFICAO5455 FABRICANTE56 MODELO57 UNIDADES: PRESSO (bar) TEMPERATURA (C) VISCOSIDADE (cP)
NOTAS:1 - REFERE-SE PRESSO DIFERENCIAL .
TRANSMISSORES DE PRESSO DIFERENCIAL
40 - 120 180-
-
-
-
0,060,8 -0,04
-
-
-
-
PTFE-
ALUMNIO/POLISTERPADRO FABRICANTE
-
4 a 20mA 500
-
PG13.5
INTEGRAL
MANOMTRICO1/2" NPT ( F )
ZONA 1, GRUPO II B, T4IP65
-0,2 a 1 bar-
-
-
-
24 Vcc 2 FIOS
AISI 316 L
-
-
-
DIAFRAGMA
20 barFLUORLUBE
0,1% SPAN
1 a 2 bar
GER
AL
TRA
NSM
ISSO
RM
ATE
RIA
ISSE
LO D
IAFR
AG
MA
CON
D. O
PER
.A
CESS
.
DIGITAL
SMAR
AISI 316-
-
FOLHA DE DADOS
-
--
-
VAPOR RESINA GASOSO
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DETALHAMENTO DE PROJETO...33
23. Elaborar Folha de especificao dos instrumentos necessrios para atualizao da Planta-Piloto:
Transmissor de P com placa de orifcio (FIT-10105), para indicao de Vazo na linha de sada de gua da bomba;
Transmissor eletromagntico de vazo (FIT-10205) para indicao de vazo na linha de gua misturada (fria e quente);
Vlvula solenide (HY-10207) para comando manual remoto de vlvula de bloqueio na entrada da linha de ar comprimido.
Vlvula solenide (HY-10208) para comando manual remoto de vlvula de bloqueio na linha de transferncia gua do tanque aberto para o tanque fechado.
Pressostato (PSHH-10109) para medir a presso da gua na sada do tanque aberto aps a bomba.
Transmissor eletromagntico de vazo (FIT-10309) para indicao de vazo na linha de transferncia gua para o tanque fechado;
24. Elaborar Folha de especificao dos instrumentos necessrios para automao/controle do sistema de gerao de ar comprimido, considerando os seguintes instrumentos:
Medio de: Temperatura, Vazo e Presso do ar comprimido na sada do reservatrio de ar comprimido.
Pressostato para medir a presso e operar como sensor para segurana do reservatrio, ou seja caso a presso ultrapasse 8,5 Kgf/cm2 uma vlvula solenide abrir-se- permitindo alvio de presso;
Vlvula de segurana para aliviar a presso do reservatrio em caso de falha do controle, para atuar quando a presso atingir 9,0 Kgf/cm2 ;
Manmetro para indicar a presso do reservatrio.
Projetos de Instrumentao
DETALHAMENTO DE PROJETO...34
25. ELABORAR DIAGRAMA DE MALHA PARA PLANTA PILOTO
O exerccio seguir prope a elaborao do diagrama de malha dos seguintes sistemas de controle:
Malha de nvel do tanque 10100 e malha de nvel do tanque 10200
Malha de presso do tanque 10200.
Malha de temperatura de gua misturada (cascata) A turma ser dividida em grupos e cada um destes elaboraro:
Obs.: Ser necessrio para este trabalho consultar os documentos CT-PRO 001/2001; CT-PRO 002/2001 e CT-PRO 003/2001; CT-PRO 008/2001 e CT-PRO 009/2001
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DETALHAMENTO DE PROJETO...35