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N-1882 REV. B ABR / 99
PROPRIEDADE DA PETROBRAS 91 pginas
CRITRIOS PARA ELABORAO DE PROJETOS DE INSTRUMENTAO
Procedimento
CONTEC Esta Norma substitui e cancela a sua reviso
anterior.Comisso de Normas
Tcnicas Toda esta Norma foi alterada em relao a reviso
anterior
Cabe CONTEC - Subcomisso Autora, a orientao quanto interpretao
do textodesta Norma. O rgo da PETROBRAS usurio desta Norma o
responsvel pelaadoo e aplicao dos itens da mesma.
SC - 10Instrumentao e
Automao Industrial
Requisito Mandatrio: Prescrio estabelecida como a mais adequada
e que deveser utilizada estritamente em conformidade com esta
Norma. Uma eventual resoluode no segui-la ("no-conformidade" com
esta Norma) deve ter fundamentos tcnico-gerenciais e deve ser
aprovada e registrada pelo rgo da PETROBRAS usuriodesta Norma.
caracterizada pelos verbos: dever, ser, exigir, determinar e
outrosverbos de carter impositivo.
Prtica Recomendada (no-mandatria): Prescrio que pode ser
utilizada nascondies previstas por esta Norma, mas que admite (e
adverte sobre) a possibilidadede alternativa (no escrita nesta
Norma) mais adequada aplicao especfica. Aalternativa adotada deve
ser aprovada e registrada pelo rgo da PETROBRASusurio desta Norma.
caracterizada pelos verbos: recomendar, poder, sugerir eaconselhar
(verbos de carter no-impositivo). indicada no texto pela
expresso:[Prtica Recomendada].
Cpias dos registros das "no-conformidades" com esta Norma, que
possamcontribuir para o aprimoramento da mesma, devem ser enviadas
para a CONTEC -Subcomisso Autora.
As propostas para reviso desta Norma devem ser enviadas CONTEC
-Subcomisso Autora, indicando a sua identificao alfanumrica e
reviso, o item aser revisado, a proposta de redao e a justificativa
tcnico-econmica. As propostasso apreciadas durante os trabalhos
para alterao desta Norma.
Apresentao
As normas tcnicas PETROBRAS so elaboradas por Grupos de Trabalho
GTs (formados por especialistas da Companhia e das suas
Subsidirias), so comentadas pelosRepresentantes Locais
(representantes das Unidades Industriais, Empreendimentos de
Engenharia,Divises Tcnicas e Subsidirias), so aprovadas pelas
Subcomisses Autoras SCs (formadas portcnicos de uma mesma
especialidade, representando os rgos da Companhia e as Subsidirias)
eaprovadas pelo Plenrio da CONTEC (formado pelos representantes das
Superintendncias dosrgos da Companhia e das suas Subsidirias,
usurios das normas). Uma norma tcnicaPETROBRAS est sujeita a reviso
em qualquer tempo pela sua Subcomisso Autora e deve serreanalisada
a cada 5 (cinco) anos para ser revalidada, revisada ou cancelada.
As normas tcnicasPETROBRAS so elaboradas em conformidade com a
norma PETROBRAS N -1. Parainformaes completas sobre as normas
tcnicas PETROBRAS, ver Catlogo de Normas TcnicasPETROBRAS.
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PGINA EM BRANCO
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SUMRIO
1 OBJETIVO
.................................................................................................................................................7
2 DOCUMENTOS
COMPLEMENTARES.......................................................................................................7
2.1 TERMINOLOGIA, SMBOLOGIA E
FORMULRIOS.....................................................................7
2.2 TRANSMISSO DE SINAIS
.........................................................................................................8
2.3 MEDIO DE
TEMPERATURA....................................................................................................8
2.4 MEDIO DE
VAZO.................................................................................................................8
2.5 SISTEMAS DE
SEGURANA.......................................................................................................8
2.6 GRAU E TIPO DE PROTEO PARA EQUIPAMENTOS ELTRICOS
.........................................9
2.7 VLVULAS DE
CONTROLE.........................................................................................................9
2.8 VLVULAS DE SEGURANA
......................................................................................................9
2.9 INSTALAO
..............................................................................................................................10
2.10 AVALIAO DE DESEMPENHO DE TRANSMISSORES
............................................................10
3
SMBOLOS................................................................................................................................................10
4
DEFINIES.............................................................................................................................................11
4.1
CALIBRAO..............................................................................................................................11
4.2 CAVITAO (EM VLVULAS DE
CONTROLE)............................................................................11
4.3 COMPENSAO
.........................................................................................................................11
4.4 CONDIES NORMAIS DE
OPERAO.....................................................................................11
4.5 CONDIES DE REFERNCIA
...................................................................................................11
4.6 CONTRAPRESSO SUPERIMPOSTA
.........................................................................................11
4.7 CONTRAPRESSO
DESENVOLVIDA..........................................................................................12
4.8 ELEMENTO PRIMRIO
...............................................................................................................12
4.9 ERRO DE
MEDIO....................................................................................................................12
4.10 HISTERESE
...............................................................................................................................12
4.11 INCERTEZA DE MEDIO
........................................................................................................12
4.12 INSTRUMENTO DE INDICAO
LOCAL...................................................................................12
4.13 LIMITE INFERIOR DO RANGE
(LRL).........................................................................................12
4.14 LIMITE SUPERIOR DO RANGE
(URL).......................................................................................12
4.15
LINEARIDADE...........................................................................................................................13
4.16 PRESSO DE PROJETO
...........................................................................................................13
4.17 PRESSO ESTTICA
................................................................................................................13
4.18
RANGE......................................................................................................................................13
4.19 REPETIBILIDADE
......................................................................................................................13
4.20
SINAL........................................................................................................................................13
4.21 SISTEMA DE SUPERVISO E CONTROLE
...............................................................................13
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4.22
SPAN.........................................................................................................................................14
4.23 TEMPERATURA
AMBIENTE......................................................................................................14
4.24 VLVULA DE CONTROLE
.........................................................................................................14
4.25 VAPORIZAO (EM VLVULAS DE
CONTROLE).....................................................................14
5 UNIDADES DE MEDIDA DE VARIVEIS DE
PROCESSO.........................................................................14
6 CASA DE
CONTROLE...............................................................................................................................15
6.1
GERAL.........................................................................................................................................15
6.2 CONDICIONAMENTO DE AR E
PRESSURIZAO.....................................................................15
6.3 SISTEMAS DE SUPERVISO E
CONTROLE...............................................................................16
6.4 PADRONIZAO PARA TRANSMISSO DOS
SINAIS................................................................16
7 SISTEMAS DE ALIMENTAO PARA
INSTRUMENTAO......................................................................16
7.1 SISTEMAS
PNEUMTICOS.........................................................................................................16
7.2 SISTEMAS ELTRICOS
..............................................................................................................18
8 CRITRIOS DE SELEO E ESPECIFICAO DE
INSTRUMENTOS.......................................................19
8.1 GERAL
........................................................................................................................................19
8.2 INSTRUMENTOS DE TEMPERATURA
........................................................................................20
8.3 INSTRUMENTOS DE
PRESSO..................................................................................................24
8.4 INSTRUMENTOS DE
VAZO.......................................................................................................26
8.5 INSTRUMENTOS DE NVEL
........................................................................................................32
8.6 VLVULAS DE
CONTROLE.........................................................................................................36
8.7 VLVULAS DE ALVIO E
SEGURANA.......................................................................................43
8.8 VLVULAS DE ALVIO DE PRESSO E VCUO
.........................................................................46
8.9 DISCOS DE
RUPTURA................................................................................................................46
8.10 VLVULAS DE PARADA DE EMERGNCIA PARA INSTALAES DE
PRODUO.................47
8.11 ANALISADORES DE PROCESSO
..............................................................................................49
8.12 FILOSOFIA DE ALARME E ANUNCIADORES DE
ALARME.......................................................49
8.13 SENSORES DE
CHAMA.............................................................................................................52
9 SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE
SEGURANA...................................................................................52
10 REQUISITOS GERAIS PARA ELABORAO DO PROJETO DE
INSTALAO........................................53
10.1 REQUISITOS QUANTO A
ACESSIBILIDADE.............................................................................53
10.2 REQUISITOS QUANTO A
VISIBILIDADE....................................................................................53
10.3 REQUISITOS QUANTO A LINHAS DE IMPULSO, MATERIAIS, ACESSRIOS
E SUPORTES....53
10.4 INSTALAO DE INSTRUMENTOS DE TEMPERATURA
..........................................................55
10.5 INSTALAO DE INSTRUMENTOS DE PRESSO
...................................................................55
10.6 INSTALAO DE INSTRUMENTOS DE
VAZO........................................................................56
10.7 INSTALAO DE INSTRUMENTOS DE
NVEL..........................................................................57
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10.8 INSTALAO DE VLVULAS DE
CONTROLE...........................................................................58
10.9 INSTALAO DE VLVULAS DE SEGURANA E
ALVIO.........................................................59
10.10 INSTALAO DE SENSORES DE
CHAMA...............................................................................60
11 RECOMENDAES DE INSTALAO PARA TRANSMISSO DE
SINAIS..............................................60
11.1
GERAL.......................................................................................................................................60
11.2 TRANSMISSO
PNEUMTICA..................................................................................................60
11.3 TRANSMISSO
ELTRICA........................................................................................................62
ANEXO A - CLCULO DO ERRO TOTAL
PROVVEL...................................................................................65
ANEXO B - CONEXES AO
PROCESSO......................................................................................................69
ANEXO C - DIMENSES DE POOS ROSCADOS PARA TERMOELEMENTOS
...........................................81
ANEXO D - RAIOS PADRES RECOMENDADOS
........................................................................................85
ANEXO E - RANGES E RESOLUES PADRES PARA INSTRUMENTOS DE PRESSO
..........................87
ANEXO F -VALORES DE ACUMULAO PARA CLCULO DE VLVULAS DE ALVIO E
SEGURANA.......89
ANEXO G - CLCULO DE DEFORMAO DE ORIFCIOS DE
RESTRIO.................................................91
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/OBJETIVO
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PGINA EM BRANCO
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1 OBJETIVO
1.1 Esta Norma estabelece critrios bsicos para a elaborao de
projetos de Instrumentao.Critrios especficos devem ser analisados e
citados separadamente.
1.2 Esta Norma aplicada a:
a) unidades de processamento;b) terminais;c) oleodutos;d)
instalaes de produo;e) outras instalaes da PETROBRAS que utilizam o
mesmo tipo de
instrumentao de que trata esta Norma.
1.3 A instrumentao de que trata esta Norma a indicada nos
fluxogramas de engenharia, osquais servem de base para o projeto de
detalhamento.
1.4 Do projeto de detalhamento devem constar todos os documentos
descritos, de formaqualitativa, na norma PETROBRAS N-1883.
1.5 A identificao e simbologia a serem utilizadas nos
fluxogramas de engenharia deveatender aos requisitos da norma
ANSI/ISA-S5.1, exceto nos casos de ampliao de unidadesexistentes,
onde aceitvel a utilizao de outros critrios. A simbologia a ser
utilizada nosdemais documentos de projeto esto relacionadas na
norma PETROBRAS N-1883.
1.6 Esta Norma se aplica a projetos iniciados a partir da data
de sua edio e tambminstalaes/equipamentos j existentes, quando da
sua manuteno ou reforma.
1.7 Esta Norma contm Requisitos Mandatrios.
2 DOCUMENTOS COMPLEMENTARES
Os documentos relacionados a seguir so citados no texto e contm
prescries vlidas para apresente Norma.
2.1 Terminologia, Smbologia e Formulrios
PETROBRAS N-898 - Smbolos Grficos e Designaes para
EsquemaEltrico;
PETROBRAS N-1883 - Apresentao de Projetos de
Instrumentao;PETROBRAS N-2021 - Requisio de Material para
Instrumentao;
ANSI/ISA-S5.1 - Instrumentation Symbols and
Identification;ANSI/ISA-S51.1 - Process Instrumentation
Terminology;
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ANSI Y 32.10 - Graphic Symbols for Fluid Power Diagrams;ISA-S20
- Specifications Forms for Process Measurement and
Control Instruments, Primary Elements and ControlValves.
2.2 Transmisso de sinais
ANSI/ISA S50.1 - Compatibility of Analog Signals for
ElectronicIndustrial Process Instruments;
API RP 552 - Transmission Systems.
2.3 Medio de Temperatura
ANSI/ISA MC96.1 - Temperature Measurement Thermocouples;IEC 751
- Industrial Platinum Resistence Thermometer Sensors.
2.4 Medio de Vazo
ABNT NBR 13225 - Medio de Vazo de Fludos em Condutos
Forados,Utilizando Placas de Orifcio e Bocais emConfiguraes
Especiais;
ANSI/ASME B 16.36 - Steel Orifice Flanges;ANSI/ASME MFC-5M -
Measurement of Liquid Flow in Closed Conduits Using
Transit-time Ultrasonic Flowmeters;ANSI/ASME MFC-6M -
Measurement of Fluid Flow in Pipes Using Vortex
Flow Meters;ANSI/ISA RP31.1 - Specification, Installation, and
Calibration of Turbine
Flowmeters;ISO 5167 - Measurement of Fluid Flow by Means of
Orifice Plates,
Nozzles and Venturi Tubes Inserted In Circular CrossSection
Conduits Running Full;
Manual de Medio de Vazo Atravs de Placas de Orifcio, Bocais e
Venturis Nlson Martins, ISBN 85-7193-010-4;Principles and Practice
of Flow Meter Engineering - L.K.Spink 9a edio.
2.5 Sistemas de Segurana
NR-13 - Norma Regulamentadora do Ministrio do Trabalho:Caldeiras
e Vasos de Presso;
PETROBRAS N-2247 - Vlvula Esfera em Ao para Uso Geral e a Prova
deFogo;
PETROBRAS N-2595 - Critrios de Projeto e Manuteno para
SistemasInstrumentados de Segurana em Unidades Industriais;
ANSI/ISA S 18.1 - Annuciator Sequences and Specifications;
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2.6 Grau e Tipo de Proteo para Equipamentos Eltricos
ABNT NBR 5363 - Invlucros Prova de Exploso para
EquipamentoEltrico;
ABNT NBR 6146 - Invlucros de Equipamentos Eltricos - Proteo;ABNT
NBR 8369 - Marcao de Equipamentos Eltricos para Atmosferas
Explosivas;ABNT NBR 8447 - Construo de Equipamentos de Segurana
Intrnseca.
2.7 Vlvulas de Controle
PETROBRAS N-2547 - Conversor de Freqncia para Controle de Rotao
deMotor Eltrico at 660 Vca;
ANSI/FCI 70-2 - Control Valve Seat Leakage;ANSI/ISA S75.01 -
Flow Equations for Sizing Control Valves;ANSI/ISA S75.05 - Control
Valve Terminology;ANSI/ISA S75.11 - Inherent Flow Characteristic
and Rangeability of
Control Valves;ANSI/ISA S75.13 - Method of Evaluating the
Performance of Positioners
with Analog Input Signals and Pneumatic Output;ANSI/ISA S75.17 -
Control Valve Aerodynamic Noise Prediction;ANSI/ISA S75.19 -
Hydrostatic Testing of Control Valves;API-RP-553 - Refinery Control
Valves;API-STD-598 - Valve Inspection and Testing;IEC 534-8-4 -
Industrial Process Control Valves - Part 8: Noise
Considerations Section 4: Prediction of NoiseGenerated by
Hydrodynamic Flow;
ISA - Handbook of Control Valves, 2nd edition;ISA RP75.23 -
Considerations for Evaluating Control Valve
Cavitation;MSS SP-72 - Ball Valves with Flanged or Butt-Welding
Ends for
General Service.
2.8 Vlvulas de Segurana
PETROBRAS N-1645 - Segurana na Armazenagem de GLP;ABNT PNB 284 -
Vlvulas de Segurana e/ou Alvio de Presso;
Aquisio, Instalao e Utilizao;API-RP 520 - Sizing, Selection and
Installation of Pressure Relieving
Devices in Refineries - Part I, Sizing and Selection;API-RP 521
- Pressure Relief and Depressuring Systems;API-RP 526 - Flanged
Steel Safety Relief Valves;API-RP 527 - Commercial Seat Tightness
of Safety Relief Valves
with Metal to Metal Seats;ASME Section I - Power Boilers;ASME
Section VIII - Unfired Pressure Vessels;ASME PTC 25.2 - Safety and
Relief Valves with Atmospheric
Superimposed Back Pressure Before Discharging.
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2.9 Instalao
PETROBRAS N-76 - Materiais de Tubulao;PETROBRAS N-550 - Projeto
de Isolamento Trmico a Alta Temperatura;PETROBRAS N-858 - Construo,
Montagem e Condicionamento de
Instrumentao;PETROBRAS N-1931 - Materiais para Instalao de
Instrumentos;PETROBRAS N- 1996 - Projeto de Redes Eltricas em
Envelopes de Concreto e
com Cabos Diretamente no Solo;PETROBRAS N-1997 - Projeto de
Redes Eltricas em Leitos para Cabos;PETROBRAS N-2022 - Detalhes de
Instalao de Instrumentos de Presso;PETROBRAS N-2384 - Cabo Eltrico
de Instrumentao;ABNT NBR 5410 - Instalaes Eltricas de Baixa
Tenso;ABNT NBR 10300 - Cabos de Instrumentos com Isolao Extrudada
de
Polietileno (PE) ou Cloreto de Polivinila (PVC) paraTenses at
300 V;
ANSI/API RP 551 - Process Measurement Instrumentation;API MPMS -
Manual of Petroleum Measurement Standards;API-RP 520 - Sizing,
Selection and Installation of Pressure Relieving
Devices in Refineries - Part II: Installation;API-STD-2000 -
Venting Atmospheric and Low Pressure Storage Tanks
Nonrefrigerated and Refrigereted;IEC 1000-4-3 - Electromagnetic
Compatibility (EMC) Part 4: Testing
and Measurement Thecniques Section 3: Radiated,Radio-Frequency,
Electromagnetic Field ImmunityTest.
2.10 Avaliao de Desempenho de Transmissores
ANSI/ISA S67.04 -Setpoints for Nuclear Safety-Related
Instrumentation;IEC 770 - Methods of Evaluating the Performance of
Transmitters
for Use in Industrial Process Control Systems.
3 SMBOLOS
ABNT - Associao Brasileira de Normas TcnicasANSI - American
National Standards InstituteAPI - American Petroleum InstituteASME
- American Society of Mechanical EngineersCA - Corrente AlternadaCC
- Corrente ContnuaCV - Capacidade de VazoINMETRO - Instituto
Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade
IndustrialISA - The International Society for Measurement and
ControlISO - International Organization for StandardizationIEC -
International Electrotechnical CommissionMSS - Manufactures
Standardization SocietyPSV - Pressure Safety Valve
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4 DEFINIES
4.1 Calibrao
Conjunto de operaes que estabelece, sob condies especificadas, a
relao entre os valoresindicados por um instrumento ou sistema de
medio, e os valores correspondentes dasgrandezas estabelecidos por
padres.
4.2 Cavitao (em Vlvulas de Controle)
4.2.1 Para uma vlvula de controle operando com fluido lquido,
temos:
a) P1 presso absoluta a montante da vlvula;b) P2 presso absoluta
a jusante da vlvula, aps recuperao de presso;c) Pv presso de vapor
do fluido a temperatura de operao;d)P presso aps a sada da sede e
no interior da vlvula.
Nota: DP (= P1 P2) a perda de carga permanente devida a
vlvula.
4.2.2 D-se o nome de cavitao ao fenmeno que ocorre quando no
transcorrer do processode reduo de presso, de P1 para P2, se
verificar a seguinte situao:P < Pv e P2 > Pv .
4.3 Compensao
Para instrumentao de processo, tal termo aplicado a proviso de
construo especial,incluso de dispositivo ou circuito suplementar,
ou ainda o uso de materiais especiais, deforma a reduzir fontes de
erro devido a variaes nas condies operacionais especificadas.
4.4 Condies Normais de Operao
Conjunto de ranges correspondentes as condies operacionais que
determinado instrumentoou equipamento projetado para operar. As
influncias de tais ranges nas caractersticas dedesempenho do
referido instrumento ou equipamento, devem ser definidas
individualmente econhecidas.
4.5 Condies de Referncia
Conjunto de ranges, normalmente estreitos, correspondentes as
condies operacionais sob asquais determinado instrumento ou
equipamento est submetido, quando so determinadassuas
caractersticas de desempenho.
4.6 Contrapresso Superimposta
Presso na sada de uma PSV, no momento imediatamente anterior
abertura da mesma.
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4.7 Contrapresso Desenvolvida
Aumento de presso na sada de uma PSV logo aps a sua abertura,
i.e., o aumento de pressona descarga provocado pelo escoamento do
fluido aliviado pela prpria vlvula. Este valor,somado contrapresso
superimposta define a contrapresso total em uma PSV.
4.8 Elemento Primrio
Componente de um sistema cuja funo converter parte da energia
associada a uma varivelmedida, em uma forma adequada a medio.
4.9 Erro de Medio
Resultado de uma medio menos o valor verdadeiro do objeto.
Nota: Uma vez que o valor verdadeiro no pode ser determinado,
utiliza-se, na prtica,um valor verdadeiro convencional.
4.10 Histerese
Propriedade de um componente do sistema, caracterizada pelo fato
de que, para uma dadaexcurso do sinal de entrada, evidencia-se a
dependncia do valor de sada, com histrico deexcurses anteriores e
pela direo da excurso atual do sinal de entrada.
4.11 Incerteza de Medio
Parmetro, associado ao resultado de uma medio, que caracteriza a
disperso dos valoresque podem ser atribudos ao objeto da medio.
4.12 Instrumento de Indicao Local
Instrumento de medio que apresenta visualmente o valor
instantneo da varivel medida,prximo a(s) tomada(s) de processo.
4.13 Limite Inferior do Range (LRL)
Menor valor inferior do range que pode ser obtido atravs de
ajuste, em um determinadoinstrumento ou equipamento.
4.14 Limite Superior do Range (URL)
Maior valor superior do range que pode ser obtido atravs de
ajuste, em um determinadoinstrumento ou equipamento.
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4.15 Linearidade
Grau de proximidade entre uma curva e uma linha reta.
Normalmente quantificada como omximo desvio entre a curva e uma
linha reta, posicionada de forma a minimizar tal desvio.
4.16 Presso de Projeto
Valor de presso utilizado no projeto de um vaso ou outro
equipamento de processo, com opropsito de determinar a mnima
espessura admissvel ou caractersticas fsicas das partesinternas,
para uma dada temperatura.
4.17 Presso Esttica
Para instrumentos de presso diferencial, o valor de presso do
processo que aplicadoigualmente em ambas as tomadas.
4.18 Range
Regio onde se situam os valores que o objeto da medio pode
assumir. Tal regio definidapelo intervalo entre dois valores:
a) valor inferior do range (LRV);b) valor superior do range
(URV).
Exemplos:
a) range: 0 a 15 kgf/cm2;b) range: -20 a 100 C;c) range: 0 a 100
m3/h.
4.19 Repetibilidade
Grau de proximidade entre os valores obtidos atravs de medidas
sucessivas, na sada de umdeterminado instrumento ou equipamento,
para um mesmo valor aplicado na entrada, com asdemais condies
operacionais mantidas constantes. Tais medies so realizadas sobre
todoo range do instrumento ou equipamento, no mesmo sentido, de
forma a no incluir os efeitosde histerese.
4.20 Sinal
Grandeza que est funcionalmente relacionada ao objeto da
medio.
4.21 Sistema de Superviso e Controle
Sistema que recebe sinais de medio e envia sinais de comando
para atuao no processo, deforma a manter um conjunto de variveis de
processo em valores pr-determinados.
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4.22 Span
Diferena algbrica entre os valores superior e inferior do range.
Exemplos:
a) range 0 a 15 kgf/cm2, span: 15 kgf/cm2;b) range - 20 a 100 C,
span: 120 C;c) range 0 a 100 m3/h, span: 100 m3/h.
4.23 Temperatura Ambiente
Temperatura do meio que envolve o instrumento ou equipamento,
considerando-se osmesmos instalados e dissipando calor.
4.24 Vlvula de Controle
Elemento final de controle, atravs do qual flui o fluido de
processo, e que recebe sinal decomando de sistema de superviso e
controle, para ajustar a rea de passagem, de modomodificar o valor
da vazo do fluido de processo.
4.25 Vaporizao (em Vlvulas de Controle)
Para uma vlvula de controle operando com fluido lquido,
temos:
a) P1 presso absoluta a montante da vlvula;b) P2 presso absoluta
a jusante da vlvula, aps recuperao de presso;c) Pv presso de vapor
do fluido a temperatura de operao;d)P presso aps a sada da sede e
no interior da vlvula.
Notas: 1) DP (= P1 - P2) a perda de carga permanente devida a
vlvula;2)A vaporizao ocorre quando no transcorrer do processo de
reduo de presso,
de P1 para P2, se verificar a seguinte situao: P < Pv e P2
< Pv .
5 UNIDADES DE MEDIDA DE VARIVEIS DE PROCESSO
5.1 Devem ser utilizadas as unidades abaixo relacionadas:
a) temperatura.............................C;b)
vazo......................................Vapor Dgua: t/h; Lquidos:
m3/h; Gs: Nm3/h;c)
presso....................................kgf/cm2 (manomtrico);d)
vcuo e baixas presses...........mmH2O;e)
nvel........................................% do range.
Nota: Para as demais variveis devem ser utilizadas as unidades
do Sistema Internacionalde Unidades (SI).
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5.2 A graduao das cartas e escalas deve ser linear. As indicaes
devem ser de leituradireta, em 0 a 100 % do range ou nas unidades
relacionadas no item 5.1.
6 CASA DE CONTROLE
6.1 Geral
6.1.l As casas de controle que contm equipamentos eltricos devem
ser preferencialmentelocalizadas em reas no classificadas, de
acordo com a planta de classificao eltrica darea.
6.1.2 As salas de controle devem ser dimensionadas para permitir
ampliaes de no mnimo10 % de cada um dos seus equipamentos.
6.1.3 Nenhuma linha de processo (exceto ar e vapor de
aquecimento de ambiente, quandohouver necessidade) deve entrar na
casa de controle.
6.1.4 Os acessos para interligao de cabos e canaletas, na casa
de controle, devem serdefinidos na planta de arranjo (lay-out) da
casa de controle.
6.1.5 do escopo da equipe de projeto de instrumentao fornecer
informaes pertinentespara a execuo dos projetos de: arquitetura,
iluminao, ergonomia, ventilao, arcondicionado e malha eltrica de
terra.
6.2 Condicionamento de Ar e Pressurizao
6.2.1 Mesmo que a casa de controle no esteja localizada em rea
classificada, os sistemas deventilao e ar condicionado devem
manter, nos ambientes interiores as mesmas, a presso doar em valor
mais elevado que a presso do ar externo. Tal pressurizao visa
evitar a entradade poeira e gases, que possam prejudicar a operao
de algum equipamento, trazer risco decontaminao, exploso ou
incndios.
6.2.2 Nas salas de baterias deve ser instalado sistema de
ventilao forada, induzida, ou derefrigerao compatvel com o tipo de
bateria utilizado. Nesta sala, a presso interna deveestar sempre
menor que a presso nos ambientes adjacentes.
6.2.3 No caso de haver possibilidade de captao, atravs do
sistema de ventilao e arcondicionado, de gases ou vapores que
representem perigo a integridade fsica das pessoas,deve ser
instalado sistema capaz de detectar e bloquear o ar
contaminado.
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6.2.4 Devem ser previstos alarmes, no sistema de superviso e
controle, de modo a anunciaranormalidades no sistema de ventilao e
ar condicionado, tais como falhas em mquinas,temperatura alta e
deteco de gases.
6.3 Sistemas de Superviso e Controle
6.3.1 Os sistemas de superviso e controle e suas interligaes
devem ser definidos pelaPETROBRAS em documento adicional.
6.3.2 Os invlucros dos equipamentos eltricos, a serem instalados
em painis locais, devemser adequados a classificao eltrica de rea
do local de instalao.
6.4 Padronizao para Transmisso dos Sinais
6.4.l Instrumentao pneumtica: 0,2 a 1 kgf/cm2 .
6.4.2 Sinal eletrnico analgico: 4 a 20 mA.
6.4.3 Em casos especiais podem ser utilizados outros padres
associados a:
a) termo-resistncias;b) transmissores digitais;c)
termopares.
Nota: Admite-se ainda para alguns sistemas auxiliares a
transmisso hidrulica.
6.4.4 Protocolos de comunicao digital, meios fsicos e topologias
de redes utilizados paratroca de informaes entre os sistemas de
superviso e controle e demais equipamentos ousubsistemas, devem ser
definidos pela PETROBRAS em documento adicional.
7 SISTEMAS DE ALIMENTAO PARA INSTRUMENTAO
7.1 Sistemas Pneumticos
7.1.1 Gerao de Ar de Instrumento
7.1.1.1 No dimensionamento preliminar da capacidade do
compressor de ar do sistemapneumtico os seguintes valores de
consumo devem ser considerados:
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a) instrumentos consumidores............................1
Nm3/h;b) capacidade de reserva de 30 % do consumo calculado.
7.1.1.2 No dimensionamento da capacidade do reservatrio de ar de
instrumento deve serprevisto uma reserva, necessria para que sejam
adotados os procedimentos operacionais deparada segura, conforme
requerido no projeto bsico ou definido pelo usurio.
7.1.1.3 Em locais em que os sistemas de controle tem como fludo
de suprimento o gsnatural, devem ser observados os seguintes
itens:
a) filtragem e separao de lquido do fludo de alimentao;b)
instrumentos com vlvulas piloto do tipo sem sangramento;c) material
dos internos compatvel com a composio do gs natural utilizado.
Nota: Caso a instalao seja abrigada, deve ser previsto escape
dos gases no ponto maisalto do abrigo.
7.1.1.4 Sob condies normais de operao, o sistema de suprimento
de ar de instrumentosdeve ter uma presso mnima e controlada, no
alimentador principal, de 7 kgf/cm2. Estapresso no deve exceder 12
kgf/cm2. A rede de distribuio de ar de instrumento deve
serprojetada para assegurar uma presso mnima de 5 kgf/cm2 em suas
extremidades.
7.1.1.5 O ponto de orvalho do ar de instrumento, no sistema de
distribuio deve ser nomnimo l0 C mais baixo que a mais baixa
temperatura local.
7.1.1.6 O teor de leo no ar de instrumento no deve exceder 1 ppm
em volume.
7.1.1.7 O ar de instrumento no deve conter partculas slidas de
dimetro superior a3 micrometros.
7.1.2 Distribuio de Ar de Instrumentos
7.1.2.l Deve ser prevista medio de vazo no alimentador
principal.
7.1.2.2 Devem ser previstos, indicao de presso e alarme de
presso baixa, no sistema desuperviso e controle.
7.1.2.3 A distribuio de ar de instrumentos deve ser feita,
sempre que possvel, atravs deum anel fechado.
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7.1.2.4 Todas as tomadas para alimentao de instrumentos devem
ter ser tiradas do topo datubulao de origem, com vlvulas de
bloqueio individuais de 1/2. Devem ser previstos, nomnimo, 10 % de
reserva nessas tomadas de 1/2, distribudas uniformemente pela rea,
parafuturas derivaes.
7.1.2.5 Os pontos baixos e terminais dos ramais devem ser
providos de vlvulas de dreno.
7.1.2.6 A rede de distribuio deve ser dimensionada para permitir
escoamento do ar a umavelocidade mxima de 20 m/s.
7.1.2.7 O critrio para dimensionamento dos ramais de alimentao
deve considerar onmero de consumidores estimados (exceto vlvulas de
controle sem posicionador) conformesegue:
TABELA 1 - NMERO DE CONSUMIDORES VERSUS DIMETRO DATUBULAO
Nmero de Consumidores Dimetro da Tubulao
1 a 5 1/2
6 a 20 1
21 a 50 1 1/2
51 a 100 2
101 a 200 3
7.2 Sistemas Eltricos
7.2.l escopo da equipe de projeto de instrumentao definir:
a) configurao do sistema;b) faixas de variao de tenses;c)
capacidade dos sistemas;d) tempo mnimo de autonomia de operao dos
sistemas, no caso de falha de
alimentao;e) distribuio dos instrumentos associados a cada
sistema de alimentao.
7.2.2 Os sistemas de alimentao eltrica para instrumentos so
definidos como:
7.2.2.l Sistemas normais - so sistemas alimentados em corrente
alternada, proveniente deum alimentador principal, no confivel,
podendo ter chaveamento automtico para umalimentador secundrio,
como por exemplo um gerador de emergncia. O tempo decomutao entre
esses alimentadores pode interferir na operao normal dos sistemas
desuperviso e controle.
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7.2.2.2 Sistemas ininterruptos - so sistemas cujo tempo de
comutao inferior ao tempomximo admissvel para que nenhum componente
do sistema de superviso e controledesarme ou interrompa o sinal de
sada. So sistemas compostos de:
a) em CC (carregador e baterias);b) em CA (retificador,
baterias, inversor e chave esttica).
7.2.3 Devem ser alimentados por um sistema ininterrupto todos os
instrumentos e sistemas desuperviso e controle envolvidos em:
a) garantir a parada segura do processo;b) manter a continuidade
de operao/produo de equipamentos essenciais
(caldeiras, compressores, poos, etc.) em unidades cuja parada,
mesmo por umcurto perodo de tempo, no desejvel.
7.2.4 Os sistemas ininterruptos devem ser dimensionados para
manter a carga de sadaalimentada por um perodo mnimo de 30 minutos
de modo a garantir parada segura. Devemser previstos alarmes no
sistema de superviso e controle, para sinalizar anormalidades
nosistema ininterrupto, tais como: falta de tenso na entrada,
alimentao pelas baterias e falhasinternas do sistema.
7.2.5 O tipo de sistema, assim como o nvel de tenso fornecido
pelo mesmo devem serdefinidos pela PETROBRAS em documento
adicional.
7.2.6 Os nveis de tenso de alimentao para a instrumentao e
demais sistemasalimentados, devem respeitar os limites de variao
mximo e mnimo admissveis pelosmesmos. O nveis padronizados so:
a) em CC: 24 V para os instrumentos de campo para monitorao e
controle;b) em CC: 120V para os sistemas de segurana;c) em CA:
120V, 60 Hz para os sistemas de superviso e controle.
8 CRITRIOS DE SELEO E ESPECIFICAO DE INSTRUMENTOS
8.1 Geral
8.1.1 A instrumentao pneumtica deve se restringir a atuadores e
posicionadores devlvulas de controle, atuadores de vlvulas on-off,
atuadores de dampers e conversoreseletropneumticos. O uso de
instrumentao pneumtica para medio e controle deve selimitar aos
casos onde for previamente solicitado pela PETROBRAS.
8.1.2 Todas as partes expostas a atmosfera, devem ser
resistentes s condies ambientais,inclusive aquelas produzidas pelo
processo. Deve ser sempre verificado nos dados deprocesso se existe
alguma condio especial.
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8.1.3 Todos os componentes eletrnicos ou eltricos que esto
sujeitos a ataques de fungos eumidade, devem ser tropicalizados,
isto , tratados com revestimento de poliuretano ouequivalente para
inibir este ataque.
8.1.4 Os invlucros dos instrumentos e equipamentos locais devem
possuir grau de proteomnimo IP 65, exceto quando especificado de
outra forma pela PETROBRAS.
8.1.5 Todos os instrumentos e equipamentos eltricos devem
apresentar certificados de tipode proteo compatvel com a respectiva
classificao de rea. No caso de invlucros quenecessitem ser
certificados quanto ao tipo de proteo e tambm quanto ao grau de
proteo,ambas as comprovaes devem estar explicitadas em um mesmo
certificado.
Nota: Estes certificados devem ser emitidos pelo INMETRO ou por
rgo credenciadopor esse.
8.1.6 A conexo eltrica dos instrumentos deve ser l/2 NPT.
8.1.7 A tolerncia de alimentao eltrica para os instrumentos e
sistemas de superviso econtrole deve exceder especificada para os
respectivos sistemas de alimentao eltrica.
8.1.8 As conexes pneumticas dos instrumentos devem ser de 1/4
NPT.
8.1.9 As chaves devem atender aos seguintes requisitos:
a) ter seus contatos hermeticamente selados;b) diferencial de
atuao deve atender ao mnimo requerido pela aplicao;c) devem ter o
ponto de atuao ajustvel;d) os dispositivos de ajuste devem ser
internos; quando possurem acesso externo,
devem ser providos de tampa protetora;e) a capacidade de
corrente dos contatos das chaves deve ser, no mnimo, 2A ou,
50 % maior que a exigida em operao normal;f) a tenso de operao
das chaves, em CC ou CA, deve ser compatvel com a
alimentao do circuito ao qual ela est ligada.
8.2 Instrumentos de Temperatura
8.2.1 Critrios de Seleo
8.2.1.1 As indicaes locais devem ser feitas com termmetros
bimetlicos.
8.2.1.2 Para indicao remota, os sensores utilizados devem ser
termopares e termo-resistncias.
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8.2.1.3 Para dimensionamento do comprimento das hastes, devem
ser observados os valoresindicados no ANEXO C.
8.2.1.4 Os sistemas selados de expanso no devem ser
utilizados.
8.2.2 Termopares e Termo-Resistncias (RTDs)
8.2.2.l A nomenclatura, materiais, requisitos, limites de
utilizao e fios de extenso dostermopares devem estar de acordo com
a ANSI MC 96.1. Todos os termopares devem ser dotipo K, exceto
quando contra indicado tecnicamente.
8.2.2.2 Os termopares e termo-resistncias devem ter isolamento
mineral e bainha em aoinoxidvel AISI 316. Nos casos onde no seja
aplicvel o uso de poos de proteo, omaterial da bainha deve ser
especificado de acordo com as condies do meio. Exemplo:skin
point.
8.2.2.3 O dimetro externo da bainha deve ser 6 mm.
8.2.2.4 Todas as ligaes entre os termo-elementos e os cabos para
transmisso de sinaldevem ser realizadas no cabeote dos
termo-elementos. Exemplo: fios de extenso, integraisaos termopares,
e os cabos de extenso em termopares mltiplos.
8.2.2.5 No aceitvel a ligao srie ou paralelo de termopares para
a medio de diferenade temperatura ou temperatura mdia
respectivamente.
8.2.2.6 Os termopares devem ter junta de medio isolada (no
aterrada). Caso hajanecessidade de otimizao no tempo de resposta,
deve-se analisar a utilizao de junta demedio aterrada, ou dimetro
da bainha inferior a 6 mm.
8.2.2.7 As termo-resistncias devem ser do tipo 3 fios, de
platina, padro 100 ohms a 0 C, edevem obedecer aos padres
estabelecidos na IEC-751.
8.2.2.8 Todos os acessrios incluindo poo, cabeote, blocos
terminais e outros, devem serfornecidos em conjunto pelo fabricante
do termo-elemento.
8.2.2.9 Os cabeotes devem ter, no mnimo, grau de proteo IP-55,
fabricados em alumnio,e obrigatoriamente, de classificao eltrica
compatvel com a classificao eltrica de rea. Atampa dos cabeotes
deve possuir corrente de reteno conectada ao corpo.
-
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8.2.2.10 A conexo do termo-elemento ao poo deve ser roscada em
1/2 NPT.
8.2.3 Termmetros Bimetlicos
8.2.3.l Os termmetros bimetlicos devem ter as seguintes
caractersticas gerais:
a) mostrador de no mnimo l00 mm de dimetro;b) conexo ao poo de
1/2 NPT;c) haste de ao inoxidvel AISI 316 com dimetro externo de 6
mm;d) incerteza de medio: 1 % do span;e) caixa de plstico ou AISI
304, com grau de proteo IP-55;f) ajuste de zero no ponteiro.
8.2.3.2 As escalas devem ser de fundo branco com caracteres
pretos. Recomenda-se osseguintes valores padronizados para os
ranges, em C: -50/0/50; 0/100; 0/150; 0/200; 0/300;0/400; 0/500;
0/600.
8.2.3.3 Em aplicaes sujeitas a vibrao ou medio em baixas
temperaturas, usartermmetros bimetlicos com enchimento lquido
compatvel.
8.2.3.4 Somente em casos particulares, aceitvel a utilizao de
termmetros tipo everyangle.
8.2.4 Poos para Elementos de Medio de Temperatura
8.2.4.l Todos os elementos sensores de temperatura devem ser
protegidos com poos. Taispoos devem ser fornecidos em conjunto,
pelo fabricante dos elementos sensores.
8.2.4.2 Os poos devem ser usinados a partir de uma barra de ao
inoxidvel AISI 316 amenos que as condies de processo exijam outro
material. O material do poo deve serestampado no seu corpo ou no
flange. Para medies de temperatura em fornalhas, caldeirasou
montagem de elementos mltiplos em reatores, podem ser aceitos poos
construdos apartir de tubo com extremidade soldada.
8.2.4.3 As conexes dos poos s linhas de processo devem ser 3/4
NPT, sempre que asrespectivas especificaes de material de tubulao
permitirem.
8.2.4.4 As conexes flangeadas devem ser 1 1/2, e devem ser
utilizadas nos seguintes casos:
a) linhas de classe de presso 600 psi ou maiores;b) tubulaes
operando abaixo de -29 C e acima de 370 C;c) servios sujos ou
coqueantes;d) tubos ou equipamentos de ao liga, ou com
revestimentos especiais;
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23
e) servios com catalisadores fluidizados e leitos de slidos
granulados como nosreatores;
f) servios onde haja inspeo freqente;g) quando houver
possibilidade de corroso galvnica formada pela contaminao
dos intervalos da rosca com o fluido de processo;h) quando a
especificao de material de tubulao exigir.
8.2.4.5 Os poos de teste devem ser providos de bujo e corrente,
ambos em ao inoxidvelAISI 304.
8.2.5 Termostatos
Os termostatos no devem ser utilizados, a menos que previamente
autorizados pelaPETROBRAS.
8.2.6 Transmissores
8.2.6.1 Os transmissores de temperatura devem possuir as
seguintes caractersticas:
a) ser eletrnicos, inteligentes e programveis, com a transmisso
do sinal nomesmo meio fsico que a alimentao eltrica;
b) poder operar em 24 Vcc, com sinal de sada linear em 4 a 20
mA, com umaresistncia de carga mnima de 500 W;
c) possuir entrada para elemento sensor RTD ou termopar;d)
prover isolamento eltrico entre entrada e sada;e) ser capazes de
identificar falhas no elemento sensor tais como curto circuito
ou
circuito aberto;f) ser capazes de fixar o valor do sinal de
sada, programvel em 0 ou 100 % da
faixa, em caso de falha do elemento sensor;g) ser padronizados
em toda a planta de forma a facilitar a manuteno.
8.2.6.2 O erro total provvel inserido pelo transmissor na
respectiva medio de temperaturapode ser avaliado segundo critrio
descrito no ANEXO A.
8.2.6.3 No so aceitos instrumentos receptores de sinal de
termopares com leituragalvanomtrica direta.
8.2.6.4 Os sistemas dedicados de indicao digital de temperatura
devem atender aosseguintes requisitos:
a) indicaes de ponto selecionado, valor da temperatura e unidade
de medida;b) alarme visual para a indicao de abertura do termopar,
quando o ponto
selecionado ou no caso de falha do sistema digital;c) reserva
mnima instalada de 10 % de pontos.
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8.3 Instrumentos de Presso
8.3.l Critrios de Seleo
8.3.1.1 Para qualquer medio de presso, cujo sinal deva ser
levado a mais de 10 metros doponto de medio, deve ser utilizado um
transmissor de presso.
8.3.1.2 Os elementos sensores do tipo Bourdon so os recomendados
para os instrumentosde medio local de presso.
8.3.1.3 Os ranges de operao dos instrumentos devem ser
escolhidos de maneira que apresso de operao normal do processo
esteja situada no segundo tero desta faixa,observada tambm a presso
mxima de operao.
8.3.1.4 As escalas e resolues dos instrumentos locais de presso
(manmetros) devem serselecionadas de acordo com a TABELA E-1 do
ANEXO E.
8.3.1.5 O material das partes em contato com o fluido de
processo deve ser ao inoxidvelAISI 316, a menos que, o fluido de
processo exija outro material.
8.3.1.6 Em instalaes de servios com ar comprimido, recomendvel
que o material doselementos sensores sejam bronze ou lato.
8.3.2 Manmetros
8.3.2.l Para medida de presso direta e local o instrumento
utilizado deve ser o manmetro.
8.3.2.2 A cor do mostrador do manmetro deve ser branca e os
nmeros e caracteres na corpreta.
8.3.2.3 Os manmetros devem atender os seguintes requisitos:
a) mostrador de no mnimo 100 mm de dimetro;b) conexo de 1/2
NPT;c) caixa em plstico ou AISI 304 com grau de proteo IP 55;d)
ponteiro balanceado e com ajuste micromtrico;e) enchimento com
glicerina;f) disco de ruptura na parte traseira;g) material do
soquete deve ser o mesmo do elemento sensor: ao inoxidvel
AISI 316.
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8.3.2.4 O visor do manmetro deve ser de vidro de segurana com,
pelo menos, 75 % detransparncia. A tampa do manmetro deve ser do
tipo baioneta.
8.3.2.5 Deve ser verificada a necessidade do uso de manmetros
com frente slida, emaplicaes em que haja perigo a integridade fsica
dos operadores.
8.3.2.6 A incerteza de medio deve ser de 1 % do valor final do
range. Para manmetrodiferencial a incerteza mxima admissvel de 2 %
do valor final do range.
8.3.2.7 Os manmetros com contatos eltricos, digitais ou com
ponteiros para indicao dapresso mxima no devem ser utilizados.
8.3.2.8 A escala utilizada nos manmetros diferenciais deve
indicar diretamente o valor dodiferencial de presso medido.
8.3.3 Transmissores
8.3.3.l Os transmissores de presso devem possuir as seguintes
caractersticas:
a) ser eletrnicos, inteligentes e programveis, com a transmisso
do sinal nomesmo meio fsico que a alimentao eltrica;
b) poder operar em 24 Vcc, com sinal de sada linear em 4 a 20
mA, com umaresistncia de carga mnima de 500 W;
c) ser padronizados em toda a planta de forma a facilitar a
manuteno.
8.3.3.2 O valor do erro total provvel inserido no sinal de medio
pelo transmissor deve seravaliado segundo o ANEXO A.
8.3.3.3 Todos os transmissores de presso diferencial devem
suportar a presso mxima deprojeto dos equipamentos e tubulaes
associados.
8.3.4 Pressostatos
8.3.4.1 Os pressostatos no devem ser utilizados, a menos que
previamente autorizados pelaPETROBRAS.
8.3.5 Acessrios para Instrumentos de Presso
8.3.5.l O manmetro com amortecedor de pulsao deve ser instalado
em servio onde hajapulsao do fluido de processo, como em descarga
de bombas alternativas e em, suco edescarga de compressores
alternativos.
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8.3.5.2 Nos casos em que a presso mxima do processo possa
ultrapassar o limite desobrepresso do instrumento, estes devem ser
fornecidos com limitadores de sobrepressoajustados para 100 % do
valor de fundo de escala.
8.3.5.3 Em linhas e equipamentos com lquido, e em temperaturas
elevadas, que possamdanificar o instrumento, deve ser previsto e
instalado comprimento adicional nas linhas deimpulso, para a
dissipao trmica necessria. Para aplicaes onde o fluido de processo
sejavapor, utilizar tubo sifo ou serpentina de resfriamento.
8.3.5.4 Para linhas onde o fluido de processo seja corrosivo,
viscoso, solidificvel ou tenhacombinao destas propriedades, os
instrumentos de presso devem:
a) manmetros: utilizar diafragma de selagem;b) transmissores:
ser instalados com pote de selagem ou selo diafragma, conforme
a
necessidade.
8.3.5.5 Na seleo do diafragma de selagem deve ser observada a
compatibilidade do fluidode processo, do fluido de enchimento, dos
materiais do diafragma e o limite do prpriodiafragma. O diafragma
deve ser fornecido acoplado ao instrumento e com conexo aoprocesso
flangeada.
8.3.5.6 Os instrumentos de presso diferencial devem ter manifold
do tipo bloco deequalizao integral, com vent e dreno, em ao
inoxidvel AISI 316 e conexo ao instrumentode 1/2.
8.4 Instrumentos de Vazo
8.4.1 Geral
8.4.1.l Na medio de vazo devem ser utilizadas placas de orifcio
com transmissores depresso diferencial.
8.4.1.2 Os demais tipos de instrumentos, tais como medidores de
rea varivel, deslocamentopositivo, medidores tipo turbina,
eletromagnticos, vortex, ultra-snicos e coriolis, podem serusados
onde sua utilizao seja estritamente necessria pelas condies do
processo.
8.4.1.3 Para tubulaes com dimetro interno menor que 50 mm,
deve-se utilizarinstrumentos, para indicao local e transmisso, do
tipo:
a) placa de orifcio, com trecho reto expandido para 2, se o
valor obtido para o bestiver dentro dos limites estabelecidos na
norma ISO 5167;
b) medidores tipo vortex;c) orifcios integrais ou sees de medio
pr-montadas.
-
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8.4.1.4 Para indicao local de vazo deve-se utilizar placa de
orifcio e transmissor comindicao local.
8.4.1.5 Para tubulaes com dimetro interno menor que 50 mm, que
operem com fluidosno txicos e no inflamveis, deve-se utilizar para
indicao local rotmetros.
8.4.2 Medidores do Tipo Presso Diferencial
8.4.2.1 Placas de orifcio:
a) usar placas do tipo concntrico, com bordo reto, instaladas
entre flanges deorifcio;
b) quando o n de Reynolds da aplicao for inferior aos limites
previstos para asplacas de bordo reto na norma ISO 5167, devem ser
utilizadas placas de bordoquadrante, ou entrada cnica, respeitados
os limites estabelecidos naNBR 13225;
c) para as placas do tipo bordo quadrante devem ser utilizados
sempre os raiospadres relacionados no ANEXO D; neste caso, devem
ser feitos ajustes nosvalores da presso diferencial, ou da vazo
mxima, calculados inicialmente;
d)os orifcios integrais podem ser usados para vazes muito
baixas, em tubulaesde dimetro interno menor que 50 mm, e que no
contenham slidos emsuspenso;
e) o material das placas deve ser ao inoxidvel AISI 316, a menos
que ascondies de servio exijam outro material;
f) as placas de orifcio devem ter as dimenses e tolerncias de
fabricaoconforme norma: - ISO 5167, para placas bordo reto; - ABNT
NBR 13225 para placas bordo quadrante e entrada cnica;
g)a espessura recomendada para as placas de orifcio tipo bordo
reto deve seguir aTABELA 2:
TABELA 2 - DIMETRO NOMINAL DA LINHA VERSUS ESPESSURA DA
PLACA
Dimetro Nominal da Linha Espessura da Placa
2 1/8
3 1/8
4 3/16
6 1/4
8 5/16
10 3/8
12 a 18 1/2
> 18 3/4
-
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h) os flanges de orifcio devem ter no mnimo classe de 300 psi
devendo atender asrecomendaes da ANSI/ASME B l6.36;
i) a locao das tomadas, para placas de bordo reto e quadrante,
deve se dar nosflanges de orifcio;
j) no devem ser utilizadas tomadas locadas na tubulao;k) quando
a placa for tipo entrada cnica, a locao das tomadas corner taps
deve-se dar segundo ABNT NBR-13225;l) para aplicaes onde seja
necessria uma rangeabilidade de vazo de at 9 para
1, pode ser utilizada uma nica placa de orifcio, e dois
transmissores de pressodiferencial;
8.4.2.2 Demais elementos primrios:
a) os tubos Venturi podem ser usados nos casos em que a presso
esttica sejamuito baixa e onde a perda de carga admissvel deva ser
pequena porconvenincias do processo, ou ainda onde se tenha fludos
com slidos emsuspenso em quantidade tal que a utilizao de placas se
torne inadequada;
b) o Venturi tambm pode ser utilizado em linhas de grande
dimetro (vazo alta)onde a perda de carga permanente introduzida no
caso de utilizao de placas deorifcio resulte em gastos de energia,
tais que justifiquem a utilizao doVenturi;
c) a construo dos Venturis deve seguir as recomendaes da norma
ISO 5167;d)os bocais de vazo s devem ser usados em aplicaes onde os
demais
elementos primrios no puderem ser usados, tais como:- medies de
vazo de fludos em alta velocidade de escoamento, onde se
deseja maior capacidade de medio com diferenciais de presso no
muitoaltos;
- escoamentos onde possa haver eroso de elemento primrio pelo
fludopassante;
Nota: A construo dos bocais deve seguir a norma ISO 5167.
e) os Pitot e Pitot multifuro podem ser usados para a medio de
vazo em sistemasonde a perda de carga, que introduzida pela
utilizao de outros elementosprimrios, no admissvel e so aplicveis
tambm em dutos e linhas de grandedimetro, onde outros tipos de
medidores no so recomendveis.
8.4.2.3 Clculo de placas de orifcio:
a) no clculo das placas de orifcio de bordo reto, deve ser
utilizada a metodologiadescrita na ISO 5167, bem como respeitados
os limites de aplicabilidade;
b) no caso de placas de bordo quadrante e entrada cnica utilizar
a normaABNT NBR 13225;
c) responsabilidade do projeto de detalhamento a execuo deste
clculo;d) todos os fatores de clculo das placas de orifcio devem
ser tomados nas
condies de vazo normal de operao;e) para determinar a vazo mxima
de clculo deve-se:
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- atribuir vazo mxima de clculo - VMC, o maior valor entre: vazo
mnimade operao/ 0,3 e vazo mxima de operao/ 0,95;
- verificar se o valor da vazo normal de operao se situa no
seguinte intervalo:(VMC x 0,6) e (VMC x 0,8);
- caso a vazo mxima de clculo obtida no se situe no intervalo
descrito noitem anterior, deve-se consultar a engenharia de
processo;
- caso a vazo mxima de clculo obtida se situe no intervalo
descrito, deve-seadotar o valor, mltiplo de 10, imediatamente
superior, de modo a se facilitar ofator de escala;
f) diferencial de presso para o clculo da placa, bem como a
faixa do transmissordeve ser, sempre que possvel, igual a 2500
mmH20;
g) quando no for possvel a escolha deste valor, deve ser adotado
um dosseguintes: 125, 250, 500, 1250, 5000, 10000 e 20000
mmH2O;
h) em caso de medio de fludo compressvel para faturamento, devem
serutilizadas as equaes, especificaes e requisitos de instalao
emconformidade com o Manual of Petroleum Measurement Standards, do
API -MPMS, captulo 14, seo 3;
i) em linhas com dimetro interno menor que 50 mm, expandidas
para 2, omtodo de clculo do elemento deve ser o mesmo descrito
anteriormente;
j) trecho expandido deve cobrir o comprimento mnimo de tubulao
retanecessria a montante e a jusante da placa;
k) para gases e vapores a presso diferencial mxima, na placa de
orifcio, expressaem kgf/cm2, no deve exceder 4 %, a presso esttica,
expressa em kgf/cm2
absoluta;l) quando a placa estiver sujeita a DP 2 kgf/cm2 deve
ser verificada a espessura
mnima da mesma de acordo com o ANEXO G.
8.4.2.4 Transmissores
a) Os transmissores de vazo devem atender aos seguintes
requisitos:- ser eletrnicos, inteligentes e programveis, com a
transmisso do sinal nomesmo meio fsico que a alimentao eltrica;
- poder operar em 24 Vcc, com sinal de sada linear em 4 a 20 mA,
com umaresistncia de carga mnima de 500 W;
- ser padronizados em toda a planta de forma a facilitar a
manuteno;- extrair a raiz quadrada do sinal de sada, para aplicao
em malhas deindicao e controle;
b) todas as partes em contato com o fluido de processo devem ser
no mnimo deao inoxidvel AISI 316;
c) todos os transmissores de vazo devem suportar as respectivas
presses estticasmximas de projeto.
8.4.3 Orifcios de Restrio
8.4.3.l So recomendados quando se deseja obter uma queda de
presso permanente numtrecho de tubulao.
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8.4.3.2 O mtodo de clculo deve ser:
a) para Gases:- se (DP)/(P1) 0,5 , ento seguir metodologia
conforme placas de orifcio comtomadas pipe-taps, (API - MPMS
Chapter 14, section 3, part 3);
- se (DP)/(P1) > 0,5, ento seguir metodologia conforme mtodo
para fluxocrtico descrito no livro Principles and Practice of Flow
Meter Engineering deL.K.Spink 9a edio.
Nota: Os valores de DP e P1 devem estar na mesma unidade, onde
P1 expresso empresso absoluta.
b) para lquidos conforme placas de orifcio com tomadas
pipe-taps. A vazo declculo a prpria vazo normal cujo DP est sendo
dimensionado.
8.4.3.3 O material de construo deve ser no mnimo a ao inoxidvel
AISI 316, a menos queo processo exija outro material.
8.4.3.4 A espessura dos orifcios de restrio deve ser definida
segundo critrios apresentadosno ANEXO G.
8.4.4 Medidores de rea Varivel
8.4.4.1 Rotmetros
a) os rotmetros de corpo no metlico devem ser utilizados apenas
, em indicaeslocais de fludos no txicos, inflamveis ou corrosivos,
sendo sua aplicaomais comum em linhas menores que 2;
b) devem ser especificados de modo que a vazo normal seja de 50
a 60 % domximo valor de operao;
c) erro mximo de medida no deve exceder a 2 % da vazo mxima
dentro dafaixa de 10 a 100 % da medio;
d) os rotmetros devem ser de construo metlica com entrada
vertical e sadalateral, sendo o flutuador do tipo removvel pelo
topo do corpo do medidor;
e) as conexes com a tubulao devem ser compatveis com a classe de
presso dalinha, sendo normalmente flangeadas para as linhas de
processo;
f) no caso de utilizao de rotmetros em fluidos txicos ou
inflamveis, altaspresses ou temperaturas, devem ser usados
rotmetros com tubos metlicos eacoplamento magntico.
8.4.5 Medidores do Tipo Deslocamento Positivo
8.4.5.l Devem ser utilizados em servios de totalizao de vazo de
lquidos, isentos departculas, onde seja requerida pequena incerteza
de medio.
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8.4.5.2 No so recomendados para servios com lquidos de
viscosidade muito baixa,capazes de fluir pelas folgas do
instrumento.
8.4.5.3 Deve ser previsto a instalao de filtro a montante do
medidor.
8.4.5.4 Para aplicaes em faturamento devem ser observadas tambm
as recomendaespara projeto e instalao presentes no API MPMS para
esse tipo de medidor.
8.4.6 Medidores Tipo Turbina
8.4.6.l Os medidores do tipo turbina devem ter sua aplicao
limitada a sistemas detransferncia para faturamento, onde se deseja
menor incerteza que a alcanada pelosmedidores do tipo deslocamento
positivo, ou medidores de presso diferencial.
8.4.6.2 Os medidores tipo turbina no so recomendados para fludos
com slidos emsuspenso, corrosivos ou erosivos que reduzam a vida
til da turbina.
8.4.6.3 A escolha do medidor tipo turbina acarreta cuidados
especiais quanto a calibrao,desta forma deve ser previsto um
sistema de calibrao para garantir a incerteza de medio.
8.4.6.4 Devem ser observadas tambm as recomendaes para projeto e
instalao presentesno API MPMS para esse tipo de medidor.
8.4.7 Chaves de Vazo
As chaves de vazo (fluxostatos) devem ser utilizadas apenas em
aplicaes cuja funo adeteco de presena, ou no, de fluxo. Quando for
necessrio detectar valores pr-determinados, diferentes de zero,
deve ser utilizado uma malha composta de instrumentomedidor de
vazo.
8.4.8 Medidores Tipo Eletromagnticos
8.4.8.l Medidores eletromagnticos tm suas aplicaes limitadas a
lquidos comcondutividade eltrica adequada a esse tipo de
medidor.
8.4.8.2 Medidores eletromagnticos so recomendados onde se deseja
medir vazo de lamas,fludos com slidos em suspenso, ou outros fludos
de difcil medio com outrosinstrumentos, como fludos corrosivos e
abrasivos. So recomendados ainda onde se deseja aperda de carga na
tubulao reduzida a um mnimo e onde se tenha fludos com
viscosidade,presso, temperatura ou peso especfico variando.
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8.4.9 Os Medidores Tipo Vortex
Na aplicao desses medidores devem ser observados os seguintes
aspectos:
a) fluidos com slidos em suspenso e viscosos devem ser
evitados;b) a operao correta do medidor na vazo mnima de operao;c)
a parte eletrnica deve ser de montagem remota em relao a parte
sensora.
8.4.10 Os Medidores Ultra-Snicos
Os medidores ultra-snicos devem:
a) ser do tipo tempo de trnsito, podendo ser do tipo montagem
externa(clamp-on) ou do tipo insero (com carretel);
b) ser utilizados em tubulaes de grande dimetro onde se requeira
rangeabilidademaior que 10:1, e nenhuma perda de carga
associada;
c) observar os conceitos e recomendaes presentes na norma
ANSI/ASMEMFC-5M.
8.4.11 Os Medidores Tipo Coriolis
So medidores de vazo mssica, indicados onde se necessite de
incerteza de medioprxima a 1 %. Deve ser considerada a perda de
carga associada.
8.5 Instrumentos de Nvel
8.5.1 Geral
8.5.1.1 Os visores de nvel devem ser utilizados para indicao
local.
8.5.1.2 Para transmisso e controle, os instrumentos devem ser
eletrnicos do tipo pressodiferencial. Os demais tipos de
instrumentos, tais como empuxo, RF-admitncia,
ultra-snico,condutividade, borbulhamento, servo-operado e outros
podem ser utilizados onde suaaplicao seja estritamente necessria
pelas condies de processo.
8.5.1.3 Os visores e transmissores de nvel, dos equipamentos de
processo, devem serespecificados de modo a medir nveis em todas as
situaes necessrias a correta operaodos respectivos
equipamentos.
8.5.2 Visores de Nvel
8.5.2.1 Os visores de nvel devem ser do tipo reflexivo, quando
utilizados em aplicaes comfluidos transparentes, limpos e no
viscosos.
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8.5.2.2 Os visores de nvel tipo transparente devem ser
utilizados nas seguintes aplicaes:
a) produtos escuros;b) interface de lquidos de colorao
distinta;c) destilados de densidade inferior 25 API e resduos
destilados, produtos que
ataquem o vidro com vapor dgua, soda custica, e que requerem a
aplicao deproteo de Mica ou Kel-F;
d) quando se faz necessrio o uso de sistema de lavagem para o
visor (flushing).
8.5.2.3 Os visores de nvel com cmara expandida devem ser
utilizados em servios em quehaja:
a) lquidos viscosos;b) slidos em suspenso;c) gases
dissolvidos;d) casos onde se tenha rpidas variaes de nvel.
8.5.2.4 Os visores de nvel tipo tubular, com varetas de proteo
em comprimento nosuperior a 760 mm, podem ser usados em vasos no
pressurizados que operem emtemperaturas inferiores 90 C, contendo
produtos no inflamveis, no txicos e nocorrosivos.
8.5.2.5 Os visores de nvel devem abranger os ranges dos demais
instrumentos de medio denvel para indicao remota, controle e
alarme.
8.5.2.6 Os visores de nvel reflexivo e transparente, de vidro
plano, somente devem utilizarsees com vidro de dimenso nominal 7 e
9, ficando o nmero mximo de sees limitadoem 5.
8.5.2.7 Em casos onde haja necessidade de indicao de nvel com
alturas superiores que ado item 8.5.2.6, devem ser usados tantos
visores quanto necessrios. Neste caso, os visoresdevem ser
superpostos no mnimo em 50 mm na parte visvel, de modo a no
perderem acontinuidade de indicao.
8.5.2.8 Os visores devem ser fornecidos com duas vlvulas do tipo
angular para permitir alimpeza do visor com o equipamento em
operao.
8.5.2.9 Os visores devem ser fornecidos com esferas de segurana
e vlvulas de dreno ealvio, com conexo compatvel com a especificao
de material de tubulao.
8.5.2.10 O material do corpo do visor deve estar de acordo com
os materiais utilizados para ofludo e classe de presso do
equipamento.
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8.5.2.11 Devem ser evitados os iluminadores em visores do tipo
transparente, exceto emindicao de interface entre dois lquidos ou
onde estritamente necessrio, devendo oinvlucro ter tipo de proteo
compatvel com a classificao de rea.
8.5.2.12 Em servios com fluidos de elevada toxidade, ou que
tenham suas propriedadesalteradas com a presena da luz (perxidos),
os visores de vidro no so indicados, devendoser utilizados
indicadores de nvel magntico.
8.5.2.13 Visores de nvel, e instrumentos do tipo empuxo, devem
ter aquecimento adequado(camisa) com vapor de baixa ou mdia presso,
quando operarem com produtos viscosos,sujeitos a solidificao a
temperatura ambiente.
8.5.2.14 Para aplicaes em baixas temperaturas, os visores de
nvel devem ser providos deextenso anti-congelante.
8.5.3 Telemedio
8.5.3.l Em tanques de armazenamento devem ser utilizados
medidores de nvel de tecnologiaRADAR. Medidores tipo servo-operado
devem se restringir aplicaes onde sejaindispensvel a medio
associada de densidade do fluido e interface (lastro de gua).
Deveser utilizado tubo acalmador nos seguintes casos:
a) tanques que operem com teto flutuante ou selo flutuante;b)
tanques que operem com agitadores ou misturadores;c) fluidos
sujeitos a borbulhamento;d) tanques pressurizados, como por
exemplo: esferas de GLP.
8.5.3.2 Os materiais internos aos tanques, como antenas, guias
de onda, tubos acalmadores,cabos e flutuador devem ser no mnimo de
ao inoxidvel AISI 316.
8.5.4 Transmissores
8.5.4.l Para transmisso de sinais de nvel, os instrumentos devem
ser do tipo empuxo oupresso diferencial. Instrumentos tipo
ultra-snico, rdiofreqncia e radioativos tambmpodem ser utilizados,
porm devem se restringir as aplicaes especficas que justifiquem
suautilizao.
8.5.4.2 Os transmissores de nvel devem ter as seguintes
caractersticas:
a) ser eletrnicos, inteligentes e programveis, com a transmisso
do sinal nomesmo meio fsico que a alimentao eltrica;
b) poder operar em 24 Vcc, com sinal de sada linear em 4 a 20
mA, com umaresistncia de carga mnima de 500 W;
c) ser padronizados em toda a planta de forma a facilitar a
manuteno;
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d) possuir ajustes de elevao e supresso, sendo que o clculo
desses valores deveser efetuado pelo projeto de detalhamento.
8.5.4.3 Todas as partes em contato com o fluido de processo,
tais como flanges,deslocadores, diafragmas, bujes, etc., devem ser
no mnimo de ao inoxidvel AISI 316,exceto quando as condies de
processo exigirem outro material.
8.5.4.4 Todos os transmissores de nvel devem ser adequados para
suportar a presso deprojeto do equipamento associado.
8.5.4.5 A utilizao de instrumentos de presso diferencial, com
selos diafragmas remotos,deve se restringir a aplicaes onde seja
difcil garantir a integridade da selagemconvencional, tais como
medies de interface e densidade. Em tais casos devem serobservados
os seguintes aspectos:
a) diafragmas de dimetro 3;b) capilares de mesmo comprimento,
cujas extenses sejam menores que 5 metros;c) proteo mecnica externa
para os capilares;d) fluido de enchimento compatvel com a menor
presso e a maior temperatura do
processo;e) em aplicaes com vcuo o transmissor deve ser
posicionado abaixo da tomada
inferior.
8.5.4.6 O uso de instrumentos de nvel tipo empuxo deve ser
restrito a ranges at 1220 mm.Tais instrumentos devem possuir cmara
externa, elemento tipo tubo de toro, vlvulas debloqueio e conexes
para dreno e alvio.
8.5.4.7 Instrumentos do tipo empuxo, para aplicaes em faixas
maiores que 1220 mm,devem ser evitados. So aceitveis somente em
equipamentos que possam ser facilmenteisolados do resto da planta,
sem a necessidade de interrupo da operao dos mesmos.Nesses casos
devem ser instalados internamente ao equipamento ou poo, protegidos
por tuboguia.
8.5.4.8 Para servios com temperaturas superiores a 200 C ou
inferiores a 0 C, osinstrumentos do tipo de empuxo devem ser
providos de extenso.
8.5.5 Chaves de Nvel
8.5.5.l Devem ser usados instrumentos com bia em cmara externa.
O corpo da cmaraexterna deve ser do tipo flangeado, para permitir a
remoo da bia. O uso de chaves combia interna condicionado a aprovao
prvia da PETROBRAS.
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8.5.5.2 O material do corpo deve ser no mnimo ao carbono, e as
conexes devem serflangeadas de:
a) 1 1/2 para bia externa;b) 4 para bia interna.
8.5.5.3 O material da bia e haste deve ser no mnimo ao inoxidvel
AISI 316.
8.5.5.4 As chaves de nvel devem ser do tipo diferencial fixo, de
10 mm, exceto nos casos dechaves de nvel com 2 ou mais estgios.
8.5.5.5 Em utilizao com produtos de alta presso e baixa
densidade, como GLP ou vapordgua, deve ser utilizado chave de nvel
tipo empuxo ou tipo eletrodo de condutividade.
8.6 Vlvulas de Controle
8.6.1 Seleo
8.6.1.1 Para servios usuais, os seguintes tipos, listados em
ordem de preferncia daPETROBRAS, devem ser utilizados respeitados
os respectivos limites de aplicabilidade:
a) vlvulas globo gaiola;b) vlvulas globo convencionais de
assento simples ou duplo;c) vlvulas rotativas.
Nota: Outros tipos de vlvulas podem ser utilizadas em casos onde
os tipos citados nopossam ser aplicados.
8.6.1.2 O uso de conversores de freqncia (variable speed
drivers), para o controle derotao de motores eltricos deve ser
considerado como alternativa ao uso de vlvulas decontrole, nos
processos onde as mesmas estejam sendo utilizadas na regulao de
vazo desada, de equipamentos acionados por motor eltrico, sem
derivaes de fluxo entre oequipamento e a vlvula. Exemplos: descarga
de bombas e dampers de ventiladores.
8.6.1.3 Para o uso de conversores de freqncia deve-se observar
os requisitos da normaPETROBRAS N-2547.
8.6.1.4 Vlvulas tipo gaiola balanceada devem ser utilizadas em
aplicaes de elevados DP,exceto quando se tratar de fluidos sujos,
com slidos em suspenso ou muito viscosos.
8.6.1.5 Vlvulas de controle globo devem ser do tipo corpos
reversveis.
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8.6.1.6 Para seleo entre as vlvulas globo convencionais sede
simples ou sede dupla,devem ser observados os seguintes
critrios:
a) sede simples: classe de vedao superior a III; menor vazo
mnima controlvel;ou corpo menor que 1 1/2;
b) sede dupla: classe de vedao igual ou inferior a III e
elevados valores de DP.
8.6.1.7 Obturadores de assento duplo devem ser providos de guias
na parte superior einferior.
8.6.1.8 As vlvulas borboletas podem ser aplicadas onde se
requeira coeficiente de vazo CVelevado, substituindo as vlvulas
globo em tamanhos maiores que 6, ou em servios onde setenha pequeno
diferencial de presso disponvel para perda na vlvula.
8.6.1.9 Para aplicaes de vlvulas borboleta, onde no se admitam
vazamentos, as sedescom materiais especiais antivazamento podem ser
utilizados, respeitando-se as limitaes depresso e temperatura dos
mesmos.
8.6.1.10 As vlvulas angulares devem ser usadas em servios com
presso diferencial muitoalta, ou onde haja risco de depsitos de
slidos dentro da vlvula, tais como coque. Deve serobservado que o
interno balanceado no aceito em servios com slidos em suspenso.
8.6.1.11 Vlvulas diafragma devem ser utilizadas para baixa
presso, at 200 psi. Soespecialmente recomendadas em sistemas
contendo slidos em suspenso, lquidos viscosos,corrosivos ou
produtos contaminantes.
8.6.1.12 Admite-se vlvulas auto-operadas e piloto operadas para
controle de presso, nvel etemperatura desde que as variaes mximas
de processo a elas relacionadas sejam pequenas.
8.6.1.13 As vlvulas esferas podem ser usadas em grandes vazes de
lquidos com slidos emsuspenso, onde o DP for elevado, para operaes
de corte ou de controle on-off.
8.6.1.14 As vlvulas globo de trs vias do tipo
divergente/convergente podem ser usadas emservios em que se
requeira um desvio/mistura de fluxo, desde que observados os
limites decontrolabilidade e o dimetro mximo de 6. Como
alternativa, pode-se utilizar duas vlvulasem configurao
split-range.
8.6.1.15 O uso de vlvulas solenide instaladas diretamente em
tubulaes de processo sujeito a aprovao prvia da PETROBRAS.
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8.6.2 Caracterstica de Vazo Inerente
8.6.2.1 A caracterstica de vazo deve ser escolhida de acordo com
o seguinte critrio:Seja X= (DP)/(DPs),onde: DP o diferencial de
presso na vlvula na condio de vazonormal de operao. DPs o
diferencial de presso dinmico total do sistema em que avlvula est
inserida, incluindo o prprio DP da mesma, na vazo normal de operao.
Logo,valores estticos de presso no devem ser considerados.
Ento:
a) para X 0,6 utilizar caracterstica linear;b) para 0,4 < X
< 0,6 utilizar caracterstica parablica modificada;c) para 0,3 X
0,4 utilizar caracterstica igual percentagem;d) cuidados devem ser
tomados nos casos em que X < 0,3 pois a capacidade de
controle da vlvula fica comprometida nessa faixa.
8.6.2.2 Os seguintes aspectos tambm devem ser considerados:
a) excepcionalmente, quando a perda de carga no conhecida, deve
ser usadacaracterstica de igual percentagem;
b) em controle tipo cascata, a seleo de caracterstica da vlvula
de controle develevar em conta somente a malha secundria;
c) vlvulas em reciclo de compressor devem ter caracterstica
linear.
8.6.2.3 Para caractersticas de vazo parablica modificada, os
obturadores tipo V-port so ospreferidos por razes de
rangeabilidade.
8.6.2.4 A caracterstica de vazo escolhida pode ser obtida tanto
pelo obturador da vlvula,como tambm, pelo uso de posicionador com
came apropriado.
8.6.3 Caractersticas Construtivas
8.6.3.1 Geral
a) vlvulas globo convencionais devem ser, sempre que possvel, do
tipo com guiassuperior e inferior;
b) devem ser utilizados obturadores de contorno;c) obturador
tipo V deve ter seu uso restrito, no sendo permitida sua
aplicao
em fluidos contendo partculas slidas em suspenso e elevados
DP;d) as vlvulas globo gaiola e convencionais, com dimetro maior ou
igual a 1 1/2,
devem ser do tipo fluxo tendendo a abrir;e) a classe de vedao
das vlvulas de controle deve seguir a norma
ANSI/FCI 70-2, nos casos que se requeira explicitamente vedao
total, a classede vedao das vlvulas de controle deve seguir os
requisitos da norma API-STD-598 high pressure closure test;
f) as vlvulas com classe de vedao IV, V ou VI e que operem em
temperatura at200 C, devem possuir em seus obturadores um anel
selador de Teflon;
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g) as vlvulas de classe de vedao VI devem ser do tipo fluxo
tendendo a fechar,exceto se as vlvulas:- forem falha abre e
operarem com elevado DP;- projetadas para operarem com Cv menor que
30% do Cv total;- forem excntricas rotativas;
h) as vlvulas de controle utilizadas tambm como vlvulas de corte
(shut-off)devem atender tambm aos requisitos da norma PETROBRAS
N-2595;
i) As vlvulas de controle devem ser fornecidas com plaquetas de
identificao emao inoxidvel AISI 316, fixidas permanentemente no
corpo das mesmas, comgravao dos respectivos Tag`s, Cv, modelo,
material do corpo, fabricante,dimetro, tipo, caracterstica e classe
de presso.
8.6.3.2 Conexes
a) as conexes devem ser flangeadas e estar de acordo com a
especificao dematerial de tubulao;
b) o menor corpo de vlvula de controle permitido 3/4;c) em
nenhum caso deve ser usado vlvula de controle com dimetro do
corpo
inferior metade do dimetro nominal da tubulao;d) no devem ser
usadas vlvulas com dimetros de 1 1/4, 2 1/2, 3 1/2,
4 1/2, 5 e 7.
8.6.3.3 Castelo
a) os castelos sem extenso devem ser usados na faixa de 0 C e
200 C;b) fora destes limites devem ser utilizados castelos com
extenso plana ou aletada;c) todas as vlvulas devem possuir
indicador de posio de abertura por meio de
dispositivos ligados haste ou ao eixo.
8.6.3.4 Materiais
a) o material para a fabricao do corpo das vlvulas de controle
deve ser o aocarbono, exceto quando a especificao de material de
tubulao requerer outromaterial;
b) os obturadores e sedes (internos) devem ser fabricados, no
mnimo, em aoinoxidvel AISI 316;
c) as guias dos obturadores devem ser fabricadas em material de
maior dureza queos dos obturadores, como por exemplo ao inoxidvel
420;
d) as hastes devem ser fabricadas, no mnimo, em ao inoxidvel
AISI 316,revestidas com cromo duro e polidas;
e) outros materiais devem ser usados quando requeridos pelas
condies deprocesso;
f) internos endurecidos deve ser utilizados nos seguintes
casos:- temperatura do fluido superior a 300 C;- DP superior a 7
kgf/cm2;- fluidos contendo partculas slidas;- vaporizao;
g) o material do engaxetamento deve ser o teflon, exceto quando
tecnicamentecontra indicado;
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h) o uso de lubrificador no permitido.
8.6.4 Dimensionamento
8.6.4.l Para o dimensionamento das vlvulas de controle deve ser
utilizada a normaANSI/ISA S75.01, sendo tambm de verificao
obrigatria os seguintes itens:
a) rangeabilidade (CVMX/CVMIN);b) tipo de escoamento (subcrtico,
vaporizao, cavitao e bifsico);c) influncia de viscosidade;d) nvel
de rudo segundo as normas ISA S75.17 e IEC-534-8-4;e) limite de
velocidade na entrada da vlvula;f) dimetro mnimo em escoamentos
compressveis, para evitar velocidades
snicas.
8.6.4.2 Quanto a rangeabilidade, devem ser observados os
seguintes critrios:
a) a vazo mxima a ser controlada deve ser limitada a 90 % do
curso disponvelda vlvula de controle;
b) a vazo mnima a ser controlada deve ser limitada a 10 % do
curso disponvel davlvula de controle;
c) levando-se em considerao a vazo mnima, normal e mxima atravs
davlvula, o coeficiente de vazo escolhido para a vlvula (Cv da
vlvula) ser:- (CVMIN /CV) > 0,10;- 0,30 < (CVNORMAL /CV) <
0,70;- (CVMAX/CV) < 0,90;
d)caso no seja possvel enquadrar esses limites, deve-se utilizar
duas, ou maisvlvulas de controle, em configurao split range.
8.6.4.3 A cavitao incipiente ou total indesejvel, sendo portanto
necessrio eliminar, noprojeto tal condio, atravs de uma das
seguintes alternativas:
a) selecionar vlvula de controle tal que seu fator de recuperao
de pressoelimine a condio de cavitao;
b) instalar uma ou mais vlvulas de controle a jusante da vlvula
de controleinicialmente considerada, de modo a reduzir o valor de
DP na mesma; nesse caso necessrio garantir que nenhuma dessas
vlvulas esteja ainda em cavitao;
c) utilizar vlvula de controle com internos anti-cavitantes.
8.6.4.4 No aceitvel a utilizao de orifcios de restrio para se
reduzir ou eliminarcondio de cavitao.
8.6.4.5 Quanto ao rudo gerado pelas vlvulas de controle, devem
ser observados os seguintesitens:
a) nvel de rudo mximo admissvel de 82 dbA a 1 metro da
vlvula;
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b) somente para vlvulas utilizadas em tubulaes em que as condies
de processoexigem revestimento completo, com material isolante
trmico, que o limitemximo admissvel assume o valor de 90 dbA;
c) vlvula de controle operando com nvel de rudo acima do limite
mximoestabelecido so indesejveis, sendo portanto necessrio eliminar
tal condio,no projeto, atravs de uma das seguintes alternativas:-
instalar uma ou mais vlvulas de controle a jusante da vlvula de
controleinicialmente considerada, de modo a reduzir o valor de DP
na mesma, nessecaso necessrio garantir que nenhuma dessas vlvulas
esteja ainda excedendoo limite mximo admissvel de rudo;
- utilizar vlvula de controle com internos de baixo rudo;d)para
aplicaes com gases podem tambm ser utilizados dispositivos
externos
antirudo;e) os dispositivos externos antirudo possuem uma
limitao de capacidade de
reduo de rudo de 20 a 25 dB.
8.6.4.6 No aceitvel a utilizao de orifcios de restrio para se
reduzir ou eliminarcondio de rudo excessivo.
8.6.4.7 O limite de velocidade na entrada da vlvula de controle
deve estar de acordo com aseguinte TABELA 3:
TABELA 3 - RELAO ENTRE SERVIO, VALOR RECOMENDADO E VALORMXIMO
ACEITVEL PARA O LIMITE DE VELOCIDADE NAENTRADA DA VVULA DE
CONTROLE
Servio Valor RecomendadoValor Mximo Aceitvel
gases e vapores < 0,3 MACH 0,5 MACH
Lquidos < 7 m/s 10 m/s
8.6.4.8 Em geral, vlvulas com caracterstica inerente de igual
percentagem no devem termais do que 85 % do curso na vazo normal e
vlvulas com caracterstica linear, 60 % docurso na vazo normal.
8.6.4.9 Ateno deve ser tomada em relao ao CV de vlvula de
controle, quando se utilizarinternos anticavitantes ou de baixo
rudo, pois o valor de tal CV pode vir a ser menor que o CVda
referida vlvula sem esses acessrios.
8.6.4.10 Vlvulas de 3 vias devem ter caracterstica linear, e o
CV selecionado deve estarimediatamente acima do CV calculado, para
as condies de mxima vazo, sem fator desegurana. Vlvulas borboleta
devem ser dimensionadas para um ngulo mximo de aberturade 60.
8.6.5 Atuadores
8.6.5.1 Os atuadores das vlvulas de controle devem ser
pneumticos com retorno por mola.
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8.6.5.2 Para os atuadores tipo diafragma o range de operao deve
ser de 0,2 a 1,0 kgf/cm2
para aplicaes normais, e de 0,4 a 2,0 kgf/cm2 em aplicaes de
elevados DP.
8.6.5.3 Para os atuadores tipo pisto o valor superior do range
deve ser de 4,5 kgf/cm2.
8.6.5.4 Outros atuadores tais como hidrulico, eletrohidrulico e
motor eltrico, devem serrestritos a servios especiais.
8.6.5.5 A seleo dos atuadores deve ser efetuada aps escolha do
tamanho e tipo da vlvulade controle, considerando-se o mximo
diferencial de presso que esta estar submetida,quando totalmente
fechada. Este diferencial deve ser menor que os mximos
diferenciaisaceitveis para cada tipo de atuador, conforme valores
fornecidos pelos fabricantes.
8.6.5.6 As velocidades de atuao devem ser observadas quanto sua
adequao aosprocessos nos quais os mesmos iro operar.
8.6.5.7 A ao do conjunto vlvula/atuador, deve ser conforme
requerido pelo projeto, para asegurana da planta. Exemplos: falha
abre, falha fecha ou falha estacionria.
8.6.5.8 O modo de falha segura (fail-safe) de atuador tipo
pisto, sem mola de retorno, s possvel com o uso de um tanque de
capacidade, que deve ser fornecido com a vlvula paraessa aplicao. O
tanque deve atender s especificaes para vasos de presso e ser
fornecidocom certificado de teste.
8.6.6 Posicionadores
8.6.6.l Os posicionadores devem ser utilizados sempre, exceto
nos seguintes casos:
a) quando o tempo de resposta requerido na aplicao for menor que
o tempo deresposta obtido com o conjunto posicionador e
atuador;
b) em controle de duas posies (on-off).
8.6.6.2 Os posicionadores devem ser do tipo eletropneumticos,
exceto nos casos de havervibrao excessiva no conjunto
atuador/posicionador. Nesses casos, recomenda-se o uso
deposicionador pneumtico e conversor I/P, montado em suporte no
sujeito a vibrao.
8.6.6.3 Os posicionadores eletropneumticos e pneumticos devem
ser providos demanmetros para a indicao da presso de ar de
suprimento e do sinal de sada doposicionador.
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8.6.6.4 Os posicionadores pneumticos devem possuir contorno
(by-pass) para permitir queo sinal pneumtico de controle seja
aplicado diretamente na sada do posicionador.Excetuam-se porem os
seguintes casos:
a) vlvulas em configurao split-range;b) posicionadores que
necessitem operar em ao reversa;c) atuadores que necessitem operar
no range de 0,4 a 2 kgf/cm2 .
8.6.7 Acessrios
8.6.7.l volantes devem ser utilizados quando as vlvulas de
controle forem instaladas semby-pass.
8.6.7.2 Volantes no devem ser utilizados em vlvulas
auto-operadas.
8.6.7.3 O acessrio vlvula de travamento (lock-up) utilizado
quando se deseja que avlvula permanea na sua ltima posio (fail
locked) de controle, no caso de falha de ar desuprimento.
8.6.7.4 Todas as chaves limites de posio das vlvulas de controle
ou dampers no devemser de acionamento mecnico.
8.6.7.5 Vlvulas Solenide
a) vlvulas solenide devem ser compactas, sem engaxetamento, com
corpo delato e internos em materiais resilientes;
b) as conexes do corpo das vlvulas solenide devem ser roscadas
1/4 NPT;c) a classe de isolamento das bobinas das vlvulas solenide,
deve ser adequada
com a temperatura ambiente, sendo a classe mnima admissvel a
classe H.
8.6.7.6 Vlvulas filtro reguladoras
As vlvulas filtro reguladoras devem ser adequadas as condies
ambientais locais.
8.7 Vlvulas de Alvio e Segurana
8.7.1 Seleo e Dimensionamento
8.7.1.l A seleo e o dimensionamento das vlvulas de alvio e
segurana devem seguir asdeterminaes das normas e cdigos
relacionados no item 2.8 desta norma. Dentre taisnormas e cdigos,
para os itens que abordam um mesmo assunto, deve sempre prevalecer
orequisito e/ou critrio mais exigente.
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8.7.1.2 As esferas de armazenamento de GLP devem ser protegidas
por vlvulas de alvio depresso, dimensionadas para caso de incndio e
para efeito solar, nas quantidades e condiesdescritas na norma
PETROBRAS N-1645.
8.7.1.3 A vlvula de alvio e segurana do tipo convencional deve
ser utilizada em aplicaescom fluidos no txicos, no viscosos ou no
corrosivos, e quando ocorrer a seguintecondio: o valor da
contrapresso superimposta for constante, ou varivel menor que(PAJ
-1,1 POP), e o valor da contrapresso desenvolvida for varivel menor
que 0,1 PAJ. Onde:
a) PAJ a presso de ajuste da PSV;b) POP a presso de operao
normal do equipamento.
8.7.1.4 A vlvula de alvio e segurana do tipo balanceada deve ser
utilizada em aplicaescom fluidos txicos, viscosos, corrosivos, ou
quando ocorrer a seguinte condio: o valor dacontrapresso
superimposta for varivel maior que (PAJ -1,1 POP), ou o valor da
contrapressodesenvolvida for maior que 0,1 PAJ. Onde:
a) PAJ a presso de ajuste da PSV;b) POP a presso de operao
normal do equipamento.
8.7.1.5 Devem ser respeitados os limites de presso aos quais o
fole pode resistir. Casocontrrio devem ser utilizadas vlvulas
piloto operadas.
8.7.1.6 Devem ser usados os valores de acumulao de acordo com o
ANEXO F.
8.7.1.7 Para seleo de materiais, os valores de dimensionamento
devem ser a presso deajuste (set pressure) e a temperatura de
projeto, ou caso esta no seja disponvel, atemperatura mxima de
operao. Por exemplo, no caso do dimensionamento para a condiode
fogo, os materiais devem ser escolhidos considerando-se os valores
da presso de ajuste e atemperatura mxima de operao, embor
![maRé de CoNToS DanÇas...n [sexta-feira] n n n n n n n n n nJoaq n [sábado] n n [n n n n n n n n n n n n n A SOR n nPOESIA À LA CAR 17 DE OUTUBRO passam por criar hábitos de leitura](https://img.document.onl/doc/110x75/5f4ee8f81fa5bd53df78630d/mar-de-contos-danas-n-sexta-feira-n-n-n-n-n-n-n-n-n-njoaq-n-sbado.jpg)
