DESENHO DE TUBULAES INDUSTRIAIS

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Informaes sobre este material didtico: Edio: 1 Edio Data da verso: 30/12/2006 Autor(es): Roger Matsumoto Moreira, PhD

Professor / Engenheiro Mecnico Universidade Federal Fluminense

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NDICE pgina 1. INTRODUO 4

2. DESENHOS DE PROJETO 4

2.1. Um breve histrico 4 2.2. Normalizao 7 2.3. Aspectos considerados no projeto de um produto 8 2.4. Aspectos do projeto de uma instalao industrial 10 2.5. Documentao tcnica de um projeto de tubulaes 11

3. IDENTIFICAO DE ELEMENTOS INDUSTRIAIS 13 3.1. Documentos tcnicos de engenharia 13 3.2. Equipamentos 14 3.3. Tubulaes 15 3.4. Vlvulas 17 3.5. Instrumentao 18

4. FLUXOGRAMAS 20 4.1. Definies 20 4.2. Forma de apresentao 25

5. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 30 ANEXOS 31

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1. INTRODUO Esta apostila foi desenvolvida com o intuito de assistir aos alunos da disciplina Desenho de Instalaes Industriais (carga horria total: 60h), atendendo ao curso de Graduao em Engenharia Qumica da Universidade Federal Fluminense.

2. DESENHOS DE PROJETO 2.1. Um breve histrico O desenho faz parte do processo de representao do mundo que nos cerca desde os primrdios da civilizao. Na Pr-Histria o homem registrava instintivamente atravs de pinturas rupestres em cavernas, animais, pessoas, a natureza, alm de atividades como a caa e a pesca (ver figura 1.1). Ao longo do tempo percebeu-se a importncia de se documentar determinadas experincias para a benesse de futuras geraes. O acmulo de conhecimento por meio de representaes grficas aliado ao surgimento da escrita foi decisivo para o processo evolutivo humano. Atualmente todo processo de criao e elaborao de um projeto envolve no mnimo um desenho de esboo; todos avanos cientficos e tecnolgicos at hoje alcanados esto registrados na forma de desenhos tcnicos.

Figura 1.1. Pintura em caverna de Lascaux, Frana. (15000 10000 a.C.)

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A representao de objetos tridimensionais em superfcies bidimensionais por meio de desenhos geomtricos sofreu mudana gradual atravs dos sculos. Os desenhistas aperfeioaram suas tcnicas, desde as perspectivas imperfeitas do homem pr-histrico, atravessando um perodo de desenhos altamente artsticos, at alcanarem os bem elaborados desenhos industriais. O desenho industrial moderno teve sua fundamentao terica baseada na Geometria Descritiva, cujo alicerce foi o trabalho de Gaspard Monge que no sculo XVIII props o sistema de projeo ortogonal como soluo de problemas geomtricos (ver figura 1.2).

Figura 1.2. Ilustrao do livro Descriptiva Geometrie, de Gaspar Monge. Com a revoluo da tecnologia grfica, ferramentas mais eficientes para execuo dos desenhos surgiram tal como o CADD (Computer Aided Draft and Design), alm dos sistemas integrados manufatura (CAM Computer Aided Manufacturing) e

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engenharia (CAE Computer Aided Engineering). Devido interdisciplinaridade dos projetos industriais, atualmente pode-se encontrar no mercado softwares comerciais de gerenciamento de projetos (Smart Plant, PDS Plant Design System, PDMS Plant Design Management System), que integram tubulaes, equipamentos, estruturas civis e metlicas sob a forma de maquetes eletrnicas virtuais (ver figura 1.3).

Figura 1.3. Maquete eletrnica de uma unidade de refino construda em PDMS. Problemas correntes no cotidiano dos projetistas e construtores, tais como a presena de interferncias entre linhas e demais estruturas, imprecises na listagem de suprimentos para construo e montagem, entre outros, passaram a ser ento previsveis por intermdio desses recursos computacionais. Outros atributos to importantes quanto geometria passaram a integrar a especificao tcnica dos equipamentos, tubulaes e acessrios, tais como tipo de material e classe de presso. Desta forma, facilitou-se a identificao destes itens nas etapas de compra de

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suprimentos, construo, montagem, inspeo, comissionamento e manuteno da instalao industrial.

2.2. Normalizao Produtos, componentes, idias, leiautes ou esquemas so hoje representados na forma de esboos pelo projetista ou designer e transformados em desenhos de produo por CADistas. Muito pouco pode ser realizado em uma indstria sem que um desenho seja previamente aprovado e disponibilizado para produo.

Em resumo, o desenho de projeto se tornou um meio universal de representao de produtos e/ou processos amparado por normas internacionais e/ou nacionais, representando um contrato legal entre fornecedor e cliente. Tais normas visam no apenas uniformizar a apresentao tcnica dos diversos projetos de engenharia, mas tambm introduzir critrios de qualidade e montagem nos mesmos. A padronizao agrega qualidade ao projeto e reduz os gastos com a produo j que ela fornece critrios tcnicos aceitos por consenso. Os principais objetivos desta normalizao so:

prover uma comunicao clara, sem interpretaes, entre as partes envolvidas (fornecedor/cliente, projetista/construtor, etc.), evitando erros de fabricao e inspeo;

economizar recursos humanos (HH ou homem-hora), matria-prima e energia na produo e na manuteno do produto e/ou processo final obtido;

proteger os interesses do consumidor atravs da garantia da qualidade dos produtos e servios prestados;

promover um ganho na qualidade de vida das partes envolvidas: segurana, sade e proteo do meio ambiente (diretriz SMS);

promover a intercambialidade de projetos e produtos atravs da remoo de barreiras causadas por diferenas de prticas nacionais.

Existem inmeros cdigos e normas especficas que visam regular o projeto, fabricao, montagem e utilizao dos diversos equipamentos e acessrios que compem uma instalao industrial. O contedo do desenho de projeto dever estar de acordo com a legislao vigente do pas onde o projeto ser executado. No Brasil a Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT) o rgo responsvel pela normalizao tcnica. (Para maiores detalhes acesse o site http://www.abnt.org.br.)

Todo engenheiro ou tcnico tem o dever de consultar as normas delineativas do projeto ao qual est envolvido. A negligncia ou desconhecimento normativo uma das principais causas de erros nos projetos industriais.

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Indstrias de grande porte empregam muitas vezes engenheiros e tcnicos especialistas na normalizao de projetos visando a conformidade dos produtos e processos quanto s diversas normas nacionais e/ou internacionais. No caso especfico do projeto de tubulaes industriais, as principais normas e cdigos de uso corrente so:

normas ABNT (Associao Brasileira de Normas Tcnicas);

normas ANSI (American National Standard Institute);

normas API (American Petroleum Institute);

normas ASME (American Society of Mechanical Engineers), em especial a American Standard Code for Pressure Piping;

normas ASTM (American Society for Testing and Materials), contendo especificaes de material para tubulaes, vlvulas e acessrios;

normas BSI (British Standards Institution);

normas ISA (Instrumentation Society of America);

normas ISO (International Standard Organisation);

normas DIN (Deutsches Institut fr Normung);

normas das certificadoras DNV (Det Norske Veritas) e BV (Bureau Veritas);

normas JIS (Japanese Industrial Standards);

normas PETROBRAS.

2.3. Aspectos considerados no projeto de um produto Hoje o processo de criao de um determinado produto para um segmento do mercado envolve no apenas a verificao da viabilidade tcnica e econmica do projeto, mas principalmente a integrao do mesmo a parmetros humanos, sociais e ambientais. Neste sentido o projeto aparece como um dos maiores diferenciais de competitividade industrial. Indstrias de todo tipo, desde a automobilstica at a de brinquedos, contratam o projetista visando agregar valor ao seu produto em termos de esttica, ergonomia, conforto e funcionalidade. Um objeto sem design considerado um produto de risco, sem valor de mercado. Estudos recentes em pases como a Inglaterra e os Estados Unidos apontam o projeto como o fator primordial para o sucesso nas empresas. Segundo dados recentes do Design Council, instituio vinculada ao governo ingls que tem como objetivo fomentar o desenvolvimento do projeto no mbito do Reino Unido, dentro do desenvolvimento de um novo produto, a parcela referente ao projeto corresponde a 15% do montante do investimento, contra 85% de investimentos em produo. No entanto, o retorno obtido

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com o investimento em projeto estimado em 500%, contra apenas 25% dos investimentos em produo. Pesquisas realizadas pelo Massachusetts Institute of Technology (E.U.A.) e pela Open University (Reino Unido) apontam um retorno significativo nas empresas que aplicam recursos no projeto de seus produtos e servios. A pesquisa realizada na Inglaterra com 221 micro e pequenas empresas que investiram em design apresentou os seguintes resultados:

em 90% dos casos as empresas obtiveram lucro significativo devido ao novo

design, com retorno do capital investido em 15 meses;

as empresas incrementaram seus mercados em 41% em relao a seus concorrentes tradicionais com base nos produtos novos ou redesenhados;

40% das vendas resultaram das solues/modificaes incrementadas nos produtos pelo design conforme pesquisas de mercado;

25% dos projetos abriram novos mercados para os produtos daquelas empresas;

outros benefcios identificados pelo estudo apontam uma reduo dos custos de produo e uma melhoria significativa da imagem da empresa.

Na sua grande maioria, o projeto o resultado de um trabalho em equipe, onde critrios tcnicos e econmicos so balizados pelos conceitos de esttica, ergonomia, conforto e funcionalidade. Neste sentido, de uma forma geral o projetista dever levar em considerao os seguintes aspectos durante a elaborao de um projeto:

viabilidade tcnica (estudo dos esforos e da resistncia mecnica dos materiais empregados, surgimento de novas matrias-primas, tcnicas de produo disponveis, necessidade de mo de obra especializada);

viabilidade econmica (custos de fabricao e venda, margem de lucro, impostos, concorrncia no mercado);

esttica (estudo da forma do produto amparada por pesquisas de mercado: consumer oriented production);

ergonomia do produto (funcionalidade, facilidade de aceitao no mercado devido sua praticidade) e da produo (automatizao, conforto e segurana do trabalho);

impacto ambiental (imagem da empresa frente ao consumidor).

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bvio que cada um destes fatores tero pesos diferenciados em funo das particularidades do projeto. O desenho de projeto de uma embalagem alimentcia, por exemplo, dever especificar uma matria-prima que no contamine o seu contedo e que possua a devida resistncia mecnica a impactos e mau uso, protegendo-o contra intempries. Ela dever agregar valor ao seu contedo, apresentando forma, marca e cor atrativas ao consumidor, sendo estas determinadas por uma pesquisa de mercado. Dever ser uma embalagem ergonmica, de fcil manuseio, que no cause acidentes dentro das suas condies de uso. A sua fabricao dever atender a normas ambientais e de segurana do trabalho e o seu impacto ambiental tanto quando fabricado como quando descartado dever ser investigado. Finalmente, sua viabilidade econmica dever ser avaliada no se esquecendo de que trata-se de um projeto que ser produzido em larga escala.

2.4. Aspectos do projeto de uma instalao industrial Em um projeto de uma instalao industrial, fatores estticos so raramente levados em considerao. Em compensao, critrios de processo, construo, montagem, segurana e legislao ambiental so determinantes durante a sua elaborao. De uma forma geral, uma instalao industrial o produto de um projeto sob encomenda, cada qual com as suas particularidades. Em uma indstria de processo, por exemplo, projetos de vrias especialidades de engenharia interagem e devem ser integrados de forma a compor a planta da instalao industrial. Dada a sua complexidade, prtica corrente subdividir tal projeto global em projetos parciais.

Projeto de processo: projeto bsico de funcionamento da instalao como um todo, incluindo-se seleo do processamento qumico, estudo dos balanos de massa e energia, seleo dos tipos e dimensionamento bsico dos equipamentos principais e determinao das tubulaes de processo.

Projeto de utilidades: projeto de processo dos diversos sistemas de utilidades da instalao industrial: gerao de vapor, eletricidade, ar comprimido, tratamento e distribuio de gua, tratamento e distribuio de efluentes, etc.

Projeto de construo civil: plano diretor, terraplenagem, leiaute geral, vias de acesso, drenagem pluvial, arquitetura industrial, instalaes prediais, fundaes, estruturas metlicas e de concreto.

Projeto de tubulaes Projeto de caldeiraria: projeto mecnico e especificao de vasos de presso,

tanques, torres, reatores, fornos, caldeiras (geradores de vapor), trocadores de calor, chamins e outros.

Projeto de mquinas: seleo e especificao de bombas, compressores, turbinas, motores de combusto interna, motores eltricos, mquinas transportadoras, condicionadores de ar e outros.

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Projeto de eletricidade: projeto de toda a rede eltrica e linhas de transmisso, incluindo seleo e especificao de geradores, transformadores e equipamentos dos sistemas de potncia.

Projeto de instrumentao: projeto de todos os sistemas de medio e controle, incluindo a seleo e especificao dos respectivos instrumentos.

2.5. Documentao tcnica de um projeto de tubulaes De uma forma simplificada, podemos dizer que o projeto de tubulaes composto por uma srie de desenhos (projetivos e no-projetivos) dispostos na seguinte estrutura hierrquica.

Fluxogramas ou diagramticos: Desenhos sem escala, esquemticos,

mostrando toda a rede de tubulaes, equipamentos e acessrios, com o objetivo de ilustrar o funcionamento dos diversos sistemas que compem a instalao industrial.

Plantas de arranjo e elevaes: Desenhos em escala, representados em projeo horizontal ou vertical, mostrando a disposio geral das construes civis, estruturas metlicas, equipamentos e principais tubulaes.

Plantas de tubulao: Desenhos em escala, representados em projeo horizontal, contendo todas os equipamentos, tubulaes e acessrios de uma determinada rea da instalao industrial, com a finalidade de mostrar o arranjo das tubulaes do sistema.

Isomtricos: Desenhos sem escala contendo a perspectiva isomtrica de cada linha ou rede de tubulaes de uma mesma rea, ilustrando o posicionamento dos seus acessrios e estabelecendo os critrios de fabricao e montagem.

Desenhos de detalhamento: Desenhos em escala de suportes, apoios, restries metlicas e detalhes de tubulao.

Alm destes desenhos, todos os equipamentos, tubulaes e acessrios so especificados atravs de documentos tcnicos complementares tais como folhas de dados, listas de linhas e de materiais, ndices de plantas de tubulao e isomtricos, entre outros. Segundo a norma PETROBRAS N-1692 obrigatria a apresentao dos seguintes documentos para o projeto de detalhamento de tubulaes industriais.

Fluxogramas de engenharia Listas de linhas

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Plantas de tubulao ndices de plantas de tubulao Dados de tubulao no limite de bateria Desenhos isomtricos ndices de isomtricos Plantas de locao de suportes Desenhos de suportes, apoios e restries metlicas de tubulao Desenhos de diagramas de cargas sobre suportes de tubulao Desenhos de detalhes de tubulao Desenhos de instalaes subterrneas Desenhos de arranjo de plataformas de operao Plantas de locao de sistemas de aquecimento de tubulao Listas de material de tubulao Resumo de material de tubulao Requisies de material de tubulao Padronizaes de material de tubulao Listas de suportes de tubulao Listas de purgadores de vapor Listas de linhas com isolamento trmico Listas de sistemas de aquecimento Listas de plataformas de operao Notas gerais do projeto de tubulao Memrias de clculo Especificaes tcnicas de soldagem, fabricao e montagem Listas dos documentos de projeto de tubulao A figura 1.4 ilustra a seqncia de servios correntes em um projeto de tubulaes industriais. Para maiores detalhes veja o captulo 14 de Silva Telles (2001).

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Figura 1.4. Etapas de um projeto tpico de tubulaes.

3. IDENTIFICAO DE ELEMENTOS INDUSTRIAIS Todo projeto industrial deve apresentar uma sistemtica de identificao de equipamentos, tubulaes, vlvulas e instrumentos. Essa codificao, tambm conhecida como TAG, facilita o desenvolvimento de todas as etapas de execuo do projeto, construo, montagem e manuteno da instalao. No existe uma norma geral que especifique a codificao a ser utilizada nos projetos industriais. Neste captulo adotaremos o padro PETROBRAS de identificao empregado, por exemplo, nos setores de E&P (Explorao e Produo) e ABAST (Refino).

3.1. Documentos tcnicos de engenharia Todos os documentos tcnicos que compem o projeto de uma instalao industrial devero conter em sua legenda ou cabealho uma codificao constituda por sete grupos bsicos, separados por hfen, conforme norma PETROBRAS N-1710.

I-ET-3010.66-1200-200-PPC-001

Grupo 0: Cdigo de identificao do idioma. Caso o documento se encontre em portugus, omite-se este grupo. Adota-se I para o idioma ingls, A para o alemo, F para o francs, L para o italiano, E para o espanhol e D para outros idiomas.

Grupo 1: Cdigo da categoria do documento tcnico (vide anexo I). Grupo 2: Nmero de identificao da instalao industrial (vide anexo II).

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Grupo 3: Grupo de algarismos que identifica a rea ou sistema dentro da instalao industrial (vide anexo III).

Grupo 4: Nmero de identificao da classe de servio (vide anexo IV). Grupo 5: Cdigo da origem do documento (vide anexo V). Grupo 6: Nmero de ordem cronolgica do documento tcnico.

- Exerccio: Identifique os seguintes documentos tcnicos PETROBRAS:

DE-3500.00-1500-940-PSE-011;

DE-3010.57-1200-200-IES-040;

IS-3010.57-1200-200-IEV-003;

FD-3418.03-1220-451-PEP-002;

RL-3010.57-1200-200-IEV-003.

3.2. Equipamentos Segundo a norma PETROBRAS N-1521, todos os equipamentos devem ser identificados individualmente por uma combinao alfanumrica composta dos seguintes elementos.

M-B-122301A

Grupo 0: Smbolo identificador da classe do equipamento auxiliar (vide anexo VI). Caso o equipamento seja principal, omite-se este grupo.

Grupo 1: Smbolo identificador da classe do equipamento principal (vide anexo VI).

Grupo 2: Nmero de identificao da rea de atividade com quatro algarismos (vide anexo III).

Grupo 3: Nmero seqencial do equipamento com dois algarismos. Grupo 4: Letra maiscula adicionada ao final da srie numrica no caso de

equipamentos iguais, localizados em uma mesma rea e com funo similar.

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Esse caso muito freqente em equipamentos reservas ou que trabalhem em paralelo.

- Exerccio: Identifique os equipamentos com os seguintes TAGs:

TQ-630005;

V-122301;

FT-123303A;

P-221102B;

P-Z-123301A-01;

CI-533601A.

3.3. Tubulaes Segundo a norma PETROBRAS N-1522, todas as tubulaes devem ser identificadas individualmente por um cdigo alfanumrico composto por cinco grupos dispostos horizontalmente, separados por hfen, conforme descrito a seguir.

8-PE-2112-005-Ac

Primeiro grupo: Nmero representativo do dimetro nominal da tubulao. Para tubulaes com dimetros nominais definidos pelas normas ASME B 36.10M, ASME B 36.19M e API Spec. 5L, este nmero deve ser expresso em polegadas; nos demais casos, deve ficar a critrio do projetista, sujeito aprovao da PETROBRAS.

Segundo grupo: Notao simblica indicativa da classe de fluido conduzido pela tubulao (vide anexo VII). Quando houver uma mistura de fluidos com caractersticas semelhantes, deve-se usar a designao genrica (por exemplo: HC para hidrocarbonetos em geral, PQ para produtos qumicos no-especificados). Quando o fluido for gs natural, condensado ou vapor, o smbolo deve ser seguido do valor da presso mxima de trabalho admissvel (PMTA) da linha, com o valor inteiro mais prximo expresso em kgf/cm2 (por exemplo: V11 para vapor a 10,5 kgf/cm2, G50 para gs natural a 49,7 kgf/cm2).

Terceiro grupo: Nmero de identificao da rea de atividade (vide anexo III).

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Quarto grupo: Nmero de trs algarismos que indica a ordem seqencial da tubulao, dentro da unidade ou rea, podendo ser deixados alguns nmeros no utilizados para futuras incluses de novas tubulaes do mesmo fluido.

Quinto grupo: Notao simblica indicativa da padronizao do material da linha de tubulao, dada pelas normas PETROBRAS N-76 e N-2444 (ver anexos VIII e IX, respectivamente) ou pela padronizao de material adotada no projeto, em casos excepcionais, aprovados pela PETROBRAS.

- Exerccio: Identifique as tubulaes com os seguintes TAGs:

6-C4-2211-003-Ab;

10-AB-2112-021-Ab;

4-HC-2112-008-Ca;

10-HC-22A-025-Bc (no conformidade com a N-1710). As recomendaes para identificao de tubulaes em geral, de processo e de utilidades podem ser encontradas na norma PETROBRAS N-1522. A codificao apresentada at o momento o padro empregado pelo setor do ABAST. Entretanto, uma outra forma de identificao utilizada nos projetos do E&P. Neste caso, a tubulao identificada por uma sigla composta por quatro ou cinco grupos, separados por hfen, conforme descrito a seguir.

20-PC-B9-022-IP

Primeiro grupo: Dimetro nominal da linha, normalmente expresso em polegadas.

Segundo grupo: Sigla do fluido de trabalho segundo a ET-200 (ver anexo X). Terceiro grupo: Especificao da tubulao segundo a ET-200 (ver anexo X),

definindo a classe de presso e o material empregado.

Quarto grupo: Nmero de ordem da linha com trs ou quatro algarismos. Quinto grupo: Indicao do isolamento trmico, quando necessrio. Adota-se

HC para conservao de energia a quente, CC para conservao de energia a frio, PP para proteo pessoal, IP para isolamento e proteo.

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- Exerccio: Identifique as tubulaes com os seguintes TAGs:

18-PC-B9-015;

10-F-B3H-0088;

1 -SW-FRP-0069;

12-HW-C3-0032-IP. 3.4. Vlvulas

As normas PETROBRAS N-76, N-2444 e N-2668 apresentam identificaes especficas para vlvulas, tubos, conexes, flanges, unies, juntas, parafusos e porcas para as diversas padronizaes de material de tubulao. Na prtica, no entanto, tal codificao no empregada nos desenhos que compem o projeto de uma instalao industrial, no havendo nenhuma regra clara de composio do TAG de uma vlvula. Uma regra usual utiliza uma combinao alfanumrica composta dos seguintes elementos.

V-12314

Grupo 1: Smbolo identificador do tipo de vlvula. Por exemplo, a norma PETROBRAS N-2668 adota as seguintes abreviaes: (Tenha em mente, entretanto, que na prtica esta simbologia raramente aplicada.)

VAN vlvula globo-angular;

VBO vlvula borboleta;

VDI vlvula diafragma;

VES vlvula esfera;

VGA vlvula gaveta;

VGL vlvula globo;

VMA vlvula macho;

VRE vlvula de reteno.

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Grupo 2: Nmero seqencial da vlvula com no mximo cinco algarismos.

3.5. Instrumentao Os instrumentos so identificados pela sua funo e malha qual eles pertencem. Desta forma, a codificao empregada na instrumentao baseada na sua funo ou varivel medida e no no seu nome ou forma construtiva. Por exemplo, uma vlvula que controla a vazo para regular o nvel de um tanque uma LCV level control valve ou vlvula controladora de nvel e no uma FCV flow control valve ou vlvula controladora de fluxo. Segundo a norma ISA S5.1, os instrumentos devem ser identificados de acordo com a seguinte mscara:

VMFN-XXXXYYYZ

Grupo V: Cdigo de identificao da varivel medida (ver anexo XI). Grupo M: Cdigo do modificador da varivel medida (ver anexo XI). Grupo F: Cdigo de identificao da funo do instrumento (ver anexo XI). Grupo N: Cdigo do modificador da funo do instrumento (ver anexo XI). Grupo XXXX: Nmero de identificao da rea de atividade (ver anexo III). Grupo YYY: Nmero seqencial da malha com trs algarismos. Grupo Z: Letra maiscula adicionada ao final da srie numrica no caso de

instrumentos com a mesma especificao, localizados em uma mesma rea e com funo similar.

Algumas das siglas mais comuns de instrumentos e vlvulas de controle so mostradas a seguir.

FC flow controller ou controlador de fluxo

FCV flow control valve ou vlvula controladora do fluxo

FIT flow indicator transmitter ou transmissor do indicador de fluxo

FM flow meter ou medidor de fluxo

FO flow orifice plate ou placa de orifcio

FRC flow record controller ou controlador registrador do fluxo

FRCV flow record control valve ou vlvula controladora registradora do fluxo

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LC level controller ou controlador de nvel

LCV level control valve ou vlvula controladora do nvel

LI level indicator ou indicador de nvel

LIT level indicator transmitter ou transmissor do indicador de nvel

LRC level record controller ou controlador registrador do nvel

LRCV level record control valve ou vlvula controladora registradora do nvel

LSH level switch high ou chave de nvel alto

PC pressure controller ou controlador de presso

PCV pressure control valve ou vlvula controladora da presso

PDCV pressure differential control valve ou vlvula controladora do diferencial de presso

PI pressure indicator ou manmetro

PIT pressure indicator transmitter ou transmissor do indicador de presso

PRC pressure record controller ou controlador registrador da presso

PRCV pressure record control valve ou vlvula controladora registradora da presso

PSV pressure security valve ou vlvula de segurana

TC temperature controller ou controlador de temperatura

TCV temperature control valve ou vlvula controladora da temperatura

TI temperature indicator ou termmetro

TIT temperature indicator transmitter ou transmissor do indicador de temperatura

TRC temperature record controller ou controlador registrador de temperatura

TRCV temperature record control valve ou vlvula controladora registradora de temperatura

- Exerccio: Identifique os instrumentos com os seguintes TAGs:

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LIT-5412002;

LSHH-5412002;

FO-5135039;

PAH-1223002.

4. FLUXOGRAMAS 4.1. Definies Os fluxogramas ou diagramticos so desenhos esquemticos, no-projetivos, que mostram toda a rede de tubulaes, equipamentos e acessrios de uma instalao industrial. Devido complexidade de uma planta industrial tpica, normalmente so subdivididos por sistemas ou fluidos de trabalho. Os fluxogramas tm a finalidade de mostrar o funcionamento de um determinado sistema, desconsiderando-se detalhes de fabricao, construo ou montagem. Do ponto de vista do processo, representam a classe de desenhos mais importante da instalao, devendo necessariamente o projeto bsico contempl-lo, sendo o principal input do FEED (Front End Engineering Design). De uma forma geral, podem ser de dois tipos:

4.1.1. Fluxograma de processo Desenho preliminar, executado pelos projetistas de processo, devendo conter os principais equipamentos de caldeiraria, mquinas, tubulaes, vlvulas e instrumentos, com indicao dos seus respectivos TAGs e caractersticas bsicas. Um exemplo de fluxograma de processo o Process Flow Diagram (ver figuras 4.1, 4.2 e 4.3).

4.1.2. Fluxograma de engenharia (mecnico ou de detalhamento) um desenvolvimento do fluxograma de processo, executado pelas equipes de processo e de projeto mecnico, a partir do qual ser confeccionado todo o projeto de tubulaes. Alm dos elementos j existentes no fluxograma de processo, devem ser tambm detalhados toda a malha de controle e tambm equipamentos, mquinas, tubulaes e acessrios de utilidades, secundrios e auxiliares. O P&ID (Piping and Instrument Diagram) um exemplo de fluxograma de engenharia (ver figuras 4.4 e 4.5).

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Figura 4.1. Fluxograma geral de escoamento de leo e gs da Bacia de Campos.

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Figura 4.2. Fluxograma geral de processo de uma unidade flutuante de produo.

Figura 4.3. Sistema de pr-aquecimento e aquecimento de leo da P-40.

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Figura 4.4. P&ID do sistema de pr-aquecimento e aquecimento de leo da P-43.

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Figura 4.5. Fluxograma de engenharia. (Silva Telles 2001)

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4.2. Forma de apresentao Para todos os tipos usuais de vasos, equipamentos, vlvulas e instrumentos, existem convenes de desenho que devem ser obedecidas. A norma PETROBRAS N-58, reproduzida parcialmente no anexo XII, apresenta os smbolos grficos para composio dos fluxogramas de processo e de engenharia. Segundo a norma PETROBRAS N-1692, as recomendaes a seguir devem ser adotadas na representao geral, contedo e traado dos fluxogramas de engenharia.

4.2.1. Recomendaes gerais

Os fluxogramas devem ser executados preferencialmente no formato A1.

Como regra geral deve-se adotar um nmero mximo de 15 equipamentos principais por fluxograma, acrescentando-se em cada desenho uma tabela com seus dados principais.

Em sistemas complexos, cujo fluxograma no possa ser apresentado em um nico desenho ou quando for julgado conveniente separar as tubulaes de processo das de utilidades ou de pacote, podem ser utilizados vrios desenhos.

recomendado que as tubulaes que passam de um desenho para outro estejam na mesma posio relativa com o objetivo de facilitar a leitura.

Quando as tubulaes de utilidades ou auxiliares forem apresentadas em fluxogramas separados, os seguintes procedimentos devem ser adotados.

a) As tubulaes do fluxograma principal vindo ou indo para os coletores principais de utilidades ou auxiliares devem terminar em um retngulo, onde deve ser inscrito um nmero de referncia correspondente ao tipo de utilidade ou sistema auxiliar. b) Deve constar no campo Notas Gerais uma tabela associando cada fluido-utilidade (ou auxiliar) ao seu correspondente nmero de referncia. Esta tabela pode ser representada apenas no primeiro fluxograma, quando houver um desenho especfico reservado para informaes gerais, tais como apresentao de detalhes tpicos e relao de notas gerais. c) Os fluxogramas de utilidades ou auxiliares no devem indicar informaes (vlvulas, instrumentos) que j tenham sido apresentadas nos sistemas principais. d) Os fluxogramas devem indicar a lista ou tabela de todos os seus componentes, com a indicao da respectiva responsabilidade no projeto (PETROBRAS e terceiros), detalhes tpicos de instalao, lista de consumo de utilidades e identificao simplificada das linhas.

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4.2.2. Recomendaes de contedo

Os fluxogramas de engenharia devem conter, no mnimo, as seguintes informaes.

a) Todos os equipamentos principais de caldeiraria (tanques, torres, vasos, reatores, caldeiras, fornos e permutadores de calor) e de mquinas (bombas, compressores, ventiladores, sopradores e ejetores), com sua identificao e caractersticas bsicas. b) Todos os equipamentos secundrios (filtros, purgadores, figuras 8) que tenham alguma funo no processo, manuteno, operao ou montagem. c) Indicaes de qualquer exigncia de servio, como por exemplo, equipamentos que devam ficar prximos ou elevaes relativas que devam ser mantidas. d) Todas as tubulaes principais, de utilidades e auxiliares, com suas identificaes, sentido de fluxo e, se existirem, condies especiais de servio (declividade constante, fluxo por gravidade ou termossifo, inexistncia de pontos altos ou baixos, obrigatoriedade de traado retilneo, exigncias de mnima perda de carga ou de arranjo simtrico ou especial, existncias de dupla fase de escoamento ou de vibraes). e) Todas as vlvulas consideradas indispensveis para o processo. f) Todos os instrumentos com suas identificaes, estaes de controle e sistema de acionamento dos atuadores de controle. g) Indicaes de isolamento trmico e/ou sistema de aquecimento (a vapor ou eltrico) para tubulaes e equipamentos. h) Pontos onde haja alterao de padronizao de material de tubulao (mudana de SPEC). i) Linhas de drenos e suspiros considerados indispensveis ao processo.

4.2.3. Recomendaes de traado

Os desenhos de fluxogramas de engenharia devem ser elaborados de acordo com as normas PETROBRAS N-381, N-58, N-901, N-1521 e N-1522, exceto quando definido em contrrio, especialmente no caso de projetos de revises de instalaes existentes.

Visando maior clareza de informao, os fluxogramas de engenharia devem apresentar uma ordem racional na disposio das tubulaes e equipamentos, independentemente do arranjo fsico destes elementos na instalao industrial. Cada desenho deve ser dividido preferencialmente em 4 faixas horizontais

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imaginrias: torres, vasos, fornos, tanques e assemelhados nas duas sees superiores; permutadores de calor na 3a faixa; equipamentos mecnicos (bombas e compressores) na seo inferior. Para tubovias e tubulaes interligando parques de tanques e casas de bombas de transferncia, desejvel que a disposio das tubulaes e equipamentos se assemelhe ao arranjo fsico destas instalaes.

Todas as tubulaes devem ser representadas por linhas horizontais e verticais, sendo as horizontais contnuas e as verticais interrompidas nos cruzamentos. Na maioria dos casos, as tubulaes principais devem ser desenhadas com traos largos, sendo as linhas estreitas reservadas para equipamentos, instrumentao, chamadas para notas, smbolos ou convenes de numerao ou continuao.

Devem ser colocadas setas indicativas do sentido de fluxo garantindo a compreenso do processo. A disposio geral das tubulaes principais no fluxograma deve ser da esquerda para direita e o espaamento entre as linhas deve ser no mnimo de 6 mm.

Devem constar em linha contnua larga todos os internos dos equipamentos que tenham significado para o projeto mecnico, tais como suco flutuante de tanques. As bocas de visita e o tipo de suporte do equipamento no devem ser indicados.

Os dados tcnicos bsicos para os equipamentos devem aparecer em forma de tabela na parte inferior do desenho. No corpo do fluxograma, os equipamentos devem ser s identificados.

As linhas tracejadas devem ser utilizadas apenas para indicar sinais eltricos.

As linhas trao-ponto devem ser utilizadas para a indicao do limite de bateria de equipamentos do tipo pacote ou para indicao da previso de instalaes futuras.

Os trechos de sada do desenho devem ser indicados por retngulos onde aparecem uma ou mais das seguintes informaes, conforme o caso:

a) identificao da unidade (de ou para) que interliga a linha ou grupo de linhas; b) nmero do fluxograma continuao, se houver; c) identificao do novo nmero de cada linha no fluxograma continuao em outra unidade; d) identificao do equipamento de origem ou de destino da tubulao.

A identificao das linhas deve ser feita conforme a norma PETROBRAS N-1522, exceto quando definida em contrrio pela PETROBRAS.

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Figura 4.6. Sistema de armazenagem e vaporizao de GLP. (Provenza 1976)

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Figura 4.7. Sistema de ar comprimido para uso industrial. (Provenza 1976)

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5. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ABNT. Normas de desenho tcnico. [Rio de Janeiro] ANSI / ISA S5.1: Identificao de instrumentos. API RP 14E: Recommended Practice for Design and Installation of Offshore Production

Platform Piping Systems. 1991. BETCH IV, C. Process Piping The Complete Guide to ASME B31.3. ASME Press,

New York. 2002. PETROBRAS ET-200: Padres de material de tubulao para instalaes de produo

e processamento de leo. PETROBRAS N-57: Projeto mecnico de tubulao industrial. 1994. PETROBRAS N-58: Smbolos grficos para fluxogramas de processo e de engenharia. PETROBRAS N-75: Abreviaturas para os projetos industriais. PETROBRAS N-76: Materiais de tubulao. PETROBRAS N-381: Execuo de desenhos e outros documentos tcnicos em geral. PETROBRAS N-901: Identificao e smbolos para instrumentos. PETROBRAS N-1521: Identificao de equipamentos industriais. 1998. PETROBRAS N-1522: Identificao de tubulaes industriais. 1998. PETROBRAS N-1542: Tubulao - Lista de linhas. 2001. PETROBRAS N-1692: Apresentao de projetos de detalhamento de tubulao. 2004. PETROBRAS N-1710: Codificao de documentos tcnicos de engenharia. 2001. PETROBRAS N-1748: Lista de material de tubulao. 2001. PETROBRAS N-1749: Lista de material de isolamento trmico de tubulao. 2001. PETROBRAS N-2444: Material de tubulao para dutos, bases, terminais e estaes. PETROBRAS N-2668: Vlvulas industriais. 2004. PROVENZA, F. Desenhista de Mquinas. Pro-Tec. 1976. SILVA TELLES, P.C. Tubulaes Industriais Clculo. 9a. edio, Livros Tcnicos e

Cientficos Editora S.A. 1999. SILVA TELLES, P.C. Tubulaes Industriais Materiais, Projeto, Montagem. 10a.

edio, Livros Tcnicos e Cientficos Editora S.A. 2001. SILVA TELLES, P.C.; PAULA BARROS, D.G. Tabelas e Grficos para Projetos de

Tubulaes. 6a. edio, Livros Tcnicos e Cientficos Editora S.A. 1998. SIMMONS, C.; MAGUIRE, D. Manual of Engineering Drawing. Butterworth-Heinemann.

2001.

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ANEXO I: Cdigos de identificao dos documentos tcnicos (N-1710)

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ANEXO II: Cdigos de identificao das instalaes industriais (N-1710)

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ANEXO II: Cdigos de identificao das instalaes industriais (N-1710) (cont.)

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ANEXO II: Cdigos de identificao das instalaes industriais (N-1710) (cont.)

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ANEXO II: Cdigos de identificao das instalaes industriais (N-1710) (cont.)

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ANEXO II: Cdigos de identificao das instalaes industriais (N-1710) (cont.)

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ANEXO II: Cdigos de identificao das instalaes industriais (N-1710) (cont.)

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ANEXO III: Cdigos de identificao das reas ou sistemas (N-1710).

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ANEXO III: Cdigos de identificao das reas ou sistemas (N-1710) (cont.)

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ANEXO III: Cdigos de identificao das reas ou sistemas (N-1710) (cont.)

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ANEXO III: Cdigos de identificao das reas ou sistemas (N-1710) (cont.)

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ANEXO III: Cdigos de identificao das reas ou sistemas (N-1710) (cont.)

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ANEXO III: Cdigos de identificao das reas ou sistemas (N-1710) (cont.)

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ANEXO IV: Cdigos de identificao das classes de servio (N-1710)

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ANEXO IV: Cdigos de identificao das classes de servio (N-1710) (cont.)

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ANEXO V: Cdigos de origem dos documentos (N-1710)

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ANEXO VI: Smbolos identificadores da classe do equipamento (N-1521)