projeto de automao_08_DETALHAMENTO PROJETO

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Projetos de InstrumentaoDetalhamento do ProjetoA maioria do homem-hora gasto em um projeto consumido na fase da engenharia detalhada e na fase de montagem. Nesta etapa do projeto, sero desenvolvidos os clculos de engenharia e seus memoriais, desenhos e diagramas, especificaes de instrumentos, requisies de compra, organizao de literaturas e documentos. Controle da documentao Neste estgio com o aumento dos desenhos e diagramas do projeto necessrio existir um sistema para mante

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Projetos de Instrumentao

Detalhamento do ProjetoA maioria do homem-hora gasto em um projeto consumido na fase da engenharia detalhada e na fase de montagem. Nesta etapa do projeto, sero desenvolvidos os clculos de engenharia e seus memoriais, desenhos e diagramas, especificaes de instrumentos, requisies de compra, organizao de literaturas e documentos. Controle da documentao Neste estgio com o aumento dos desenhos e diagramas do projeto necessrio existir um sistema para manter o controle e rastreabilidade destes papis. Alm de controlar os desenhos e documentos criados, faz-se necessrio controlar as revises destes documentos. Muitos dos desenhos foram iniciados na fase preliminar do projeto e sero modificados na fase de detalhamento da engenharia, o que prova que nenhum documento realmente um documento final. Um sistema de controle de documentao pode ser simples ou complexo, porm recomenda-se que o mesmo seja o mais descomplicado possvel. Ser necessrio criar um sistema que contemple as seguintes informaes relacionadas ao documento: Nmero Ttulo Tipo Tamanho Data de criao Data de Revises Nota das revises

As especficaes de instrumentos, folha de dados, memoriais, informaes de fabricantes, etc. podem tambm ser numerados e arquivado caso desejado. Os documentos mais importantes a serem desenvolvidos nesta fase so: Memorial de clculo de instrumentos Folha de Especificao de Instrumentos DETALHAMENTO DE PROJETO...1

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Diagrama de fiao ou ligao Diagrama de malha Diagrama lgico Diagramas de detalhamento tpico de instrumentos Planta de encaminhamentos de cabos Planta de encaminhamentos de cabos na sala de controle Desenhos de painel

A definio dos instrumentos em um projeto deve levar em considerao o estado-daarte dos instrumentos, ou seja a sua tecnologia atual, porm o custo e a disponibilidade de peas para reparo e manuteno so outros fatores a serem considerados.

DETALHAMENTO DE PROJETO...2

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FOLHA DE ESPECIFICAO DE INSTRUMENTOSDeve conter: identificao (tag), servio, dados operacionais e caractersticas tcnicas que permitam sua completa definio para fins de aquisio do instrumento. Devem ser elaborados utilizando-se formulrios padronizados. A padronizao das folhas de especificaes de instrumentos est baseada principalmente em dois sistemas: Procedimento PRINST/1 do IBP Norma ISA-20-1981 Formulrios de especificao de instrumentos, elementos primrios e vlvulas de controle para medio e controle de processo Os dois padres para folhas de especificaes tem como objetivos comum: Facilidade no estabelecimento dos dados mnimos necessrios especificao dos instrumentos; Uniformizao da terminologia; Padronizao na apresentao dos dados, permitindo critrios uniformes de anlise de especificaes, cotaes, ordens de compra, inspeo e recebimento; Aumento de eficincia no processamento das informaes, desde a concepo inicial at a operao dos sistemas de instrumentao e controle As folhas de especificaes utilizadas no Procedimento PRINST/1 do IBP, representam uma forma resumida de especificao, no incluindo necessariamente todos os dados de engenharia e de aplicao, permitindo-se que o usurio adicione dados conforme sua necessidade. O formato de cada folha obedece a critrios gerais de dimensionamento e distribuio de informaes. Os cabealhos permitem que cada usurio possa colocar informaes sobre a empresa ou da planta industrial a que destina-se. A lista seguir mostra os tipos de instrumentos que possuem formulrios de especificao disponveis no PRINST/1 do IBP, sendo que para instrumentos menos comuns, no contemplados nesta lista, sugere-se a utilizao da folha de especificao de Instrumentos Diversos.

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Instrumentos diversos Anunciadores de alarme Termmetros bimetlicos e poos Termopares e poos Instrumentos de temperatura (bulbo cheio) Placas de Orifco e flanges Medidores magnticos de vazo Visores de nvel Chave de nvel (bia ou empuxo) Instrumentos de nvel (tipo capacitncia) Pressostatos Transmissores de presso diferencial Vlvulas de controle Vlvulas controladoras de nvel Vlvulas motorizadas pneumaticamente Vlvulas solenide

Instrumentos de painel Anunciadores de alarme Gravao de Plaquetas Termostatos Bulbos de resistncia e poos Rotmetros Transmissores tipo turbina Totalizador local de vazo Indicadores de nvel de tanque Instrumentos de nvel (empuxo) Manmetros Transmissores de presso Instrumentos de presso Vlvulas termostticas Vlvulas controladoras de presso Vlvulas motorizadas eletricamente

importante frisar que para realizar um boa e completa especificao de instrumento, deve-se conhecer o princpio de funcionamento do mesmo, conceitos de normas de classificao eltricas e mecnicas de equipamentos e instrumentos e consultar o catlogo e/ou manual de pelo menos um fabricante deste tipo de instrumento, sem o qual ficar extremamente difcil o trabalho.

DETALHAMENTO DE PROJETO...4

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Detalhamento da especificao Alguns conceitos importantes na especificao de instrumentos dizem respeito a: CLASSIFICAO DO INVLUCRO

Os invlucros dos equipamentos e instrumentos eletro-eletrnicos, conforme as caractersticas do local em que sero instalados e de sua acessibilidade, devem oferecer um determinado grau de proteo. Assim, por exemplo, um equipamento a ser instalado num local sujeito a jatos de gua, deve possuir um invlucro capaz de suportar tais jatos, sob determinados valores de presso e ngulo de incidncia, sem que haja penetrao de gua. O grau de proteo conforme definido por norma (NBR 6146 ou IEC 60529) representado por letras IP, seguidas por dois algarismos. O 1 algarismo indica o grau de proteo contra penetrao de corpos slidos estranhos e contato acidental e o 2 algarismo indica o grau de proteo contra penetrao de gua no interior do motor. Uma outra padronizao para classificao de invlucro est baseada na norma NEMA. A tabela seguir mostra o detalhamento dos nveis de proteo em funo dos algarismos utilizados pela norma IEC, sendo que se o instrumento possue grau de proteo IP68, ele est totalmente protegido contra poeira e pode trabalhar permanentemente imerso em gua.

1 ALGARISMO INDICAO 0 Sem proteo 1 Corpos estranhos de dimenses acima de 50mm 2 Corpos estranhos de dimenses acima de 12mm 3 Corpos estranhos de dimenses acima de 2,5mm 4 Corpos estranhos de dimenses acima de 1,0mm 5 Proteo contra acmulo prejudiciais ao equipamento de poeiras 0 1 2 3 4 5 6 7 8

2 ALGARISMO INDICAO Sem proteo Pingos de gua na vertical Pingos de gua at a inclinao de 15 com a vertical gua de chuva at a inclinao de 60 com a vertical Respingos de todas as direes Jatos de gua de todas as direes guas de ondas ou jatos de gua potentes Imerso temporria Imerso permanente

6 Totalmente protegido contra a poeira

DETALHAMENTO DE PROJETO...5

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CLASSIFICAO DA REA Os equipamentos e instrumentos eletro-eletrnicos quando instalados na rea industrial, podem estar sujeitos a atmosferas explosivas. Em funo da frequncia da exposio destes instrumentos e do tipo de atmosfera explosiva as reas so classificadas. Existem duas principais normas para classificar as reas explosivas: NEC Baseia-se na classificao em Diviso; Classes e Grupos IEC Baseia-se na classificao em Zona; Grupo e Temperatura de ignio expontnea. CONEXO ELTRICA Os instrumentos eletrnicos de campo, como por exemplo, os transmissores de presso possuem sempre uma conexo roscada para acoplamento do conduite eltrico, definida nas folhas de especificao como CONEXO ELTRICA. Esta conexo pode ser especificada normalmente com as seguintes opes: NPT; Pg 13,5 ou M20 X 1,5. MATERIAIS Os materiais que compem as vrias partes de um instrumento, normalmente so opcionalmente especificados em funo da aplicao. Estes materiais podem ser utilizadas em partes molhadas do instrumento, isto , as partes do instrumento que estaro em contato com o fludo de processo ou em partes no molhadas. Os exemplos mais comuns de tipos de materiais so: AO INOX 304 (A.I. 304 ou AISI 304) AO INOX 316 (A.I. 316 ou AISI 316) Ao Carbono NEOPRENE TEFLON LATO MONEL TANTALO

DETALHAMENTO DE PROJETO...6

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EXEMPLO DE ESPECIFICAO DE MEDIDOR MAGNTICO DE VAZO O medidor magntico de vazo um instrumento dividido em 2 componentes: medidor e transmissor, sendo que alguns fabricantes fornecem ambos montados de forma integralmente. O medidor o componente que fica em contato direto com o processo, necessitando especificar vrios parmetros relacionados a material de construo e caractersticas do eletrodo de medio. O transmissor, basicamente um equipamento eletrnico com a funo de medir o sinal gerado pelo medidor transmit-lo em sinal analgico ou digital (comunicao). A folha de especificao a seguir mostra um exemplo de especificao de 2 medidores magntico, agrupando os dados a serem especificados em: GERAL MEDIDOR TRANSMISSOR ACESSRIOS CONDIES DE OPERAO

DETALHAMENTO DE PROJETO...7

Projetos de Instrumentao

FOLHA DE ESPECIFICAOUNIDADE: PROJ ETO: CLIENTE:

N FOLHA

REV

0

_

de

_

MEDIDORES MAGNTICO DE VAZO1IDENTIFICAO SERVIO IDENTIFICAO DA LINHA DIM ETRO DA LINHA 14" 6" FIT-01 CLARIFICADO P ARA ETA FIT-02 EFLUENTE TRATADO P ARA ETA

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 NOTAS: MEDIDOR TRANSMISSOR ACESSRIOS CONDIES DE OPERAO

GERAL

2

DIM ETRO, CLASSE E FACE ALCANCE CALIBRAO M AT. DO TUBO M EDIDOR M AT. DO REVESTIM ENTO M AT. DO FLANGE TIP O DO ELETRODO M AT. ELETRODO LIGAO DA BOBINA P RECISO REP ETIBILIDADE ALIM ENTAO CLASSIFICAO DO INVLUCRO CONEXO ELTRICA VELOCIDADE ( m/s )

10" 150#FP 0 a 1675 m/h 0 a 500 m/h AISI 304 NEOP RENE AO CARBONO STANDARD AISI 316 EM SRIE 0,5%DO VALOR M EDIDO 0,1%DO VALOR M EDIDO DO TRANSM ISSOR NEM A 4 1/2" NP T(F) 1,53

4" 150#FP 0 a 270 m/h 0 a 70 m/h AISI 304 NEOP RENE AO CARBONO STANDARD AISI 316 EM SRIE 0,5%DO VALOR M EDIDO 0,1%DO VALOR M EDIDO DO TRANSM ISSOR NEM A 4 1/2" NP T(F) 1,33

M ONTAGEM SINAL DE SADA COM P RIMENTO CABO DE SINAL CLASSIFICAO DO INVLUCRO CONEXO ELTRICA ALIM ENTAO TIP O INDICAO P LAQUETA DE IDENTIFICAO ANEL DE ATERRAM ENTO ANEL DE P ROTEO

INTEGRAL 4 a 20 mA,LINEAR,ISOLADO NEM A 4 1/2" NP T(F) 110 / 220 Vca M ICROP ROCESSADO SIM - DIGITAL SI M - AISI 316 -

INTEGRAL 4 a 20 mA,LINEAR,ISOLADO NEM A 4 1/2" NP T(F) 110 / 220 Vca M ICROP ROCESSADO SIM - DIGITAL SI M - AISI 316 -

FLUIDO P RESSO M X. TEM P . NORM AL VAZO NORM AL VAZO M X.

ESTADO FSICO P RESSO M NIM A TEM P . M XIM A VAZO M NIM A STAND.

EFL. BRUTO 2 5 AM B. 350 500 1000 1

LQUIDO 0 AM B. 0

EFL. TRAT. 2 5 AM B. 49 70 1000 1

LQUIDO 0 AM B. 0

P RESSO NORM AL

DENSIDADE COND. OP ER. SLIDOS EM SUSP ENSO P ESO M OLECULAR CONDUTIVIDADE ELTRICA

VISCOSIDADE TEM P .OP ER. AM B.

SIM - 0,1%

SIM - 0,1%

FABRICANTE M ODELO

UNIDADES:

PRESSO (bar)

TEMPERATURA (C)

VISCOSIDADE (cP)

DENSIDADE (kg/m)

VAZO (m/h)

DETALHAMENTO DE PROJETO...8

Projetos de Instrumentao

As prximas figuras e tabelas mostram alguns detalhes de dois medidores mod. 8705 e 8711, alm de um transmissor mod. 8732 da EMERSON (FISHERROSEMOUNT) sem esgotar as informaes necessrias para uma completa especificao, o que seria necessrio o manual e/ou catlogo do fabricante.

DETALHAMENTO DE PROJETO...9

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Vista do medidor mod.8705

DETALHAMENTO DE PROJETO...10

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Vista do Medidor mod. 8711

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Vista do Transmissor mod. 8732

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EXEMPLO DE ESPECIFICAO DE PLACAS DE ORIFCO, TRANSMISSOR DE PRESSO DIFERENCIAL E VLVULA DE CONTROLEFOLHA DE ESPECIFICAOUNIDADE: PROJ ETO: CLIENTE: N REV

0

FOLHA

_

de

_

PLACAS DE ORIFCIO1 2IDENTIFICAO SERVIO LINHA N DIM. EXT. DA LINHA / SCH MTODO DE CLCULO 14" / 0,250" ISO 5167 6" / 40 ISO 5167 FE-01 CLARIFICADO P ARA ETA FE-02 EFLUENTE TRATADO P ARA ETA

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 NOTAS: GERAL ORIFCIO

TIP O MATERIAL ESP ESSURA VAZO DE CLCULO P NA VAZO DE CLCULO DIMETRO DE ORIFCIO RELAO d/D = P NA VAZO MXIMA (mm) (mm)

SEGMENTAL AISI 316 3,43 353,55 1250 mmH2O 198,25 0,57836 2500 mmH2O

SEGMENTAL AISI 316 3,43 49,50 1250 mmH2O 75,25 0,49541 2500 mmH2O

FLUIDO ESTADO FSICO VAZO NORMAL VAZO MXIMA VAZO MNIMA P RESSO DE OP ERAO P RESSO DE P ROJ ETO TEMP ERATURA DE OP ERAO TEMP ERATURA DE P ROJ ETO DENSIDADE NA COND. OP ERAO VISCOSIDADE NA COND. OP ERAO P ESO MOLECULAR Cp/Cv FATOR DE COMP RESSIBILIDADE SLIDOS EM SUSP ENSO

EFLUENTE BRUTO LQUIDO 350 500 0 2 5 AMBIENTE AMBIENTE 1000 1

EFLUENTE TRATADO LQUIDO 49 70 0 2 5 AMBIENTE AMBIENTE 1000 1

0,1%

0,1%

FABRICANTE MODELO

UNIDADES:

VAZO (m/h)

PRESSO (bar)

TEMPERATURA (C)

DENSIDADE (Kg/m)

VISC. (cP)

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Projetos de InstrumentaoFOLHA DE ESPECIFICAOUNIDADE: PROJ ETO: CLIENTE: N FOLHA REV

0

_

de

_

TRANSMISSORES DE PRESSO DIFERENCIAL1 2IDENTIFICAO SERVIO IDENTIFICAO DA LINHA TIP O CONEXO AO P ROCESSO CONEXO ELTRICA CLASSIFICAO DA REA CLASSIF. DO INVLUCRO M ONTAGEM TIP O DO ELEM ENTO ALCANCE FAIXA CL.P RESSO ( CALIBRAO ) SOBREP RESSO M ANOM TRICO 3" 300#FR P G13.5 ZONA 1, GRUP O II B, T4 IP 65 INTEGRAL DIAFRAGM A -1 a 2 bar -0,2 a 1 bar M ANOM TRICO 1/2" NP T ( F ) P G13.5 ZONA 1, GRUP O II B, T4 IP 65 INTEGRAL DIAFRAGM A -1 a 2 bar -0,2 a 1 bar DIFERENCIAL VER SELO P G13.5 ZONA 1, GRUP O II B, T4 IP 65 INTEGRAL DIAFRAGM A 0 a 0,05 bar 0 - 0,025 bar

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 NOTAS: GERAL TRANSMISSOR MATERIAIS SELO DIAFRAGMA COND. OPER. ACESS.

0,1%SP AN -

20 bar

0,1% SP AN -

20 bar

0,1% SP AN -

10 bar

FLUIDO DE ENCHIMENTO P RECISO REP ETIBILIDADE LINEARIDADE HISTERESE

FLUORLUBE -

FLUORLUBE -

FLUORLUBE -

SINAL SADA ALIM ENTAO CONSUM O ELEM ENTO

IM P ED. CARGA SIST. TRANSM IS.

12 mA AISI 316 L AISI 316 L P TFE -

2 FIOS

12 mA AISI 316 L AISI 316 L P TFE -

2 FIOS

4 a 20 mA 24 Vdc AISI 316 L AISI 316 P TFE AISI 316

500 2 FIOS

P ROTOCOLO P / COM UNIC. DIGITAL

P ROFIBUS - P A

P ROFIBUS - P A

FLANGES E ADAP TADORES ANIS EM "O" VLVULAS DE VENT E DRENO P ARAFUSOS COR P ORCAS INVLUCRO/P INTURA

-

-

-

AO INOX

AO INOX

ALUM NIO/P OLISTER P ADRO FABRICANTE

ALUM NIO/P OLISTER P ADRO FABRICANTE

ALUM NIO/P OLISTER P ADRO FABRICANTE

TIP O CONEXO AO P ROCESSO DIAFRAGM A M ATERIAL CORP O SUP . INFERIOR CAP ILAR FLUIDO DE ENCHIMENTO FLUIDO P RESSO M X. TEM P . NORM AL DENSIDADE REL. VISCOSIDADE TEM P .OP ER. SLIDOS EM SUSP ENSO P ESO M OLECULAR INDICADOR LOCAL KIT P / M ONTAGEM EM TUBO DE 2" M ANIFOLD INTEGRAL 3 VIAS P LAQUETA DE IDENTIFICAO FABRICANTE M ODELO ESTADO FSICO P RESSO M NIM A TEM P . M XIM A STAND. AM B. ARM ADURA COM P RIMENTO DO CAP ILAR -

VAP OR RESINA GASOSO 0,06 0,8 40 - 120 NO DIGITAL AISI 316 SM AR -0,04 180 0,8 25 EFLUENTE -

GASOSO 1 -0,04 190 NO DIGITAL SIM AISI 316 SM AR 1 0,02 25 2

REM OTO 2" 300# FR AISI 316 L AISI 316 AISI 304 AISI 316 AISI 304

5 m ( CONFIRMAR ) NOTA 2 GUA+ SOLV. 0 0 90 L+ GAS.

P RESSO NORM AL

0,06

NO DIGITAL SIM AISI 316

UNIDADES:

PRESSO (bar)

TEMPERATURA (C)

VISCOSIDADE (cP)

FOLHA DE DADOSUNIDADE: PROJ ETO: CLIENTE:

N FOLHA

REV

0

DETALHAMENTO DE PROJETO...14VLVULAS DE CONTROLEHV-01 HV-02

6

de

6

1 RAL 2 3

IDENTIFICAO SERVIO LINHA

Projetos de InstrumentaoFOLHA DE DADOSUNIDADE: PROJ ETO: CLIENTE: N FOLHA REV

0

6

de

6

VLVULAS DE CONTROLE1IDENTIFICAO SERVIO LINHA DIM .entr./Sch. FLUXOGRAMA CLASSIFIC. DA REA TIP O DIM ETRO / CLASSE / FACE M AT. CORP O CASTELO GAXETAS P RISIONEIROS LUBRIFICADOR FOLE N DE SEDES VAZO TENDE A CLASSE DE VEDAO (ANSI B16.104) CARACTERSTICA M AT. OBTURADOR M AT. DA SEDE TIP O DA GUIA M AT. DA GUIA M AT. DA HASTE TIP O FECHA COM ABRE COM P OSIO NA FALHA AR CONEXO P NEUM TICA TIP O CARACTERSTICA ENTRADA SADA ALIM ENTAO P NEUM TICA CONEX. ELTRICA CONEX. P NEUM T. CLAS. DE P ROT. DO INVLUCRO (IEC) P LAQUETA DE IDENTIFICAO FILTRO REGULADOR C/ M ANM . VLV.SOLENIDE CH. FINS CURSO FLUDO VAZO NORM AL VAZO MNIM A TEM P . NORM AL P RESSO ENTRADA P RESSO SADA VAZO M XIMA TEMP . M XIM A ESTADO FSICO REVESTIM . REVESTIM . REVESTIM . REVESTIM . ORIFCIO P ORCAS VALV. ISOLAO M AT. FLANGES ACABAM ENTO FACE DOS FLANGES (IEC) DIM .sada./Sch. HV-01 HV-02

GERAL CONDIES DE OPERAO ACES. POSIC. ATUADOR INTERNOS CORPO

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 6061

VAZO NORM AL VAZO M X. VAZO M N. VAZO NORM AL VAZO M X. VAZO M N. DP DINMICO

DP DE SHUT-OFF

GR. ESP . COND.OP ER. GR. ESP . a 20 C VISCOSIDADE CONDIES OP ERAO P RESSO VAP OR P RESSO CRTICA %DE VAP ORIZAO A J USANTE P . M OLEC. k =cp/cv Z VOL. ESP . ENTR. VOL. ESP . SADA

GRAU DE SUP ERAQUECIM ENTO CV CALC. M N./ NOR./ M X. RUDO CV SELECIONADO / FL FABRICANTE M ODELO UNIDADES: P RES. (bar.G) VAZO (m3/h ) TEM P . (C) DENSID. (Kg/m) VISCOS. (cP ) VOL. ESP EC. ( m 3/Kg )

DIAGRAMA DE LIGAO OU FIAO Neste desenho aparecem os detalhes de ligao dos condutores de sinal e blindagem e as rguas terminais que interligam os instrumentos de campo aos demais DETALHAMENTO DE PROJETO...15

Projetos de Instrumentao

componentes do sistemas de instrumentao. Estas rguas terminais podem ser de 2 tipos: Rguas terminais de passagem, localizadas em caixas de juno Rguas terminais de rearranjo localizadas em painis locais, armrios de rearranjo ou painis centrais.

DETALHAMENTO DE PROJETO...16

Projetos de Instrumentacao

DETALHAMENTO DE PROJETO...17

Projetos de Instrumentao

DIAGRAMA DE MALHA um desenho esquemtico que mostra de forma individual os componentes de uma malha de controle ou indicao/registro de uma varivel de processo e suas interligaes. O diagrama de malha a ser estudado estar baseado na norma ISA-5.4-1991 que tem como objetivo estabelecer as mnimas informaes necessrias e tambm os detalhes opcionais para os diagramas. Certos campos de aplicao, tais como astronomia, navegao e medicina utilizam vrios instrumentos altamente especializados que so diferentes dos instrumentos convencionais utilizados nos processos industriais, os quais a norma no dedicou nenhum esforo especfico para atend-las, entretanto a norma flexvel suficiente para a representao dos detalhes especficos. Os diagramas de malha so utilizados em vrios momentos, tais como: projeto, construo, start-up, operao, manuteno e modificao. No projeto o diagrama de malha ilustra a filosofia de controle, sendo uma extenso do fluxograma de engenharia (P&ID) mostrando os componentes e acessrios da malha, conexes entre dispositivos e identificao da ao dos componentes. Deve conter no mnimo as seguintes informaes: Funo da malha; Identificao dos dispositivos pertinentes malha com suas identificaes (tags) e modlo de acordo com o fluxograma de engenharia (P&ID); Indicao da relao com outras malhas incluindo conexo a circuitos de intertravamento e/ou sequenciamento e suas respectivas identificaes, assim como set-point remoto de malhas em cascata, circuitos de segurana e bloqueio, etc.: Identificao numrica e/ou colorida de todos os terminais eltricos, pneumticos e hidrulico nos instrumentos, painis, caixas de juno, armrios, etc.; Identificao da localizao fsica dos instrumentos representados, tais como: frente de painel, seo de painel, rack de I/O, armrio, prateleira, campo, painel, local, etc.; Ligao s fontes de energia mostrando os valores de tenso e/ou presso;

DETALHAMENTO DE PROJETO...18

Projetos de Instrumentao

Linhas de processo e equipamentos suficientes para descrever a parte de processo da malha e oferecer uma clara viso da ao da malha, permitindo saber o que est sendo medido e o que est sendo controlado;

Aes e posies de segurana em caso de falha (eletrnica, pneumtica ou ambas) dos vrios dispositivos de controle, tais como: controladores, chaves, vlvulas de controle, vlvulas solenides e transmissores (se ao reversa).

As informaes seguir so opcionais: Equipamentos de processo, linhas e suas identificaes numricas, fontes, designaes ou direo de fluxo; Referncia a desenhos e registros complementares, tais como: detalhes tpicos de instalao, P&IDs, diagramas de ligao, etc.; Localizao especfica de instrumentos, tais como: elevao, rea, sub-diviso de painel, nmero do rack ou armrio, localizao de E/S, etc.; Referncia cruzada entre malhas que compartilham um mesmo componente, tal como: registradores multi-variveis, etc.; Referncias a descries de equipamentos, fabricantes, modlo, especificao, etc.; Valores de calibrao e faixas de sinal, incluindo set-point para chaves alarmes e dispositivos de bloqueio; Nmeros de referncia a softwares, tais como: endereo de E/S, tipos e nomes de blocos de controle, etc.; Legenda que auxilie na identificao de instrumentos e acessrios; Identificao de acessrios, tais como: reguladoras, filtros, vlvulas tipo manifold, etc.; Referncia a documentao do fabricante, tais como: esquemticos, detalhes de conexo, instrues de operao, etc.; Identificao codificada de cores para cabos e condutores ou tubos que utilizam nmeros para diferenciao.

As figuras seguir mostram exemplos de diagramas de malhas, considerando os itens mnimos e os opcionais.

DETALHAMENTO DE PROJETO...19

Projetos de Instrumentao

Exemplo de diagrama de malha com mnimas informaes

DETALHAMENTO DE PROJETO...20

Projetos de Instrumentao

Exemplo de diagrama de malha com mnimas informaes

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Projetos de Instrumentao

Exemplo de diagrama de malha com informaes opcionais

DETALHAMENTO DE PROJETO...22

Projetos de Instrumentao

Exemplo de diagrama de malha com informaes opcionais

DETALHAMENTO DE PROJETO...23

Projetos de Instrumentao

Exemplo de diagrama de malha com informaes opcionais

DETALHAMENTO DE PROJETO...DETALHAMENTO DE PROJETO...24

Projetos de Instrumentao

DETALHAMENTO TPICO DE INSTALAO DE INSTRUMENTOS So desenhos que mostram os vrios detalhes de instalao de instrumentos e acessrios. Podem ser classificados em: Fixao de instrumentos e acessrios Desenho de detalhes de montagem, mostrando os suportes dos instrumentos, as caixas de juno, as bandejas, etc. Instalao de processo Desenho esquemtico indicativos da instalao dos instrumentos junto aos equipamentos e tubulaes de processo. Dever caracterizar os materiais de instalao necesrios para montagem (classe de presso, dimetros das tomadas, tipo de material, etc.) Instalao de ar Desenho esquemtico de instalao mostrando o suprimento de ar e as interligaes pneumticas dos instrumentos discriminando todos os materiais necessrios montagem. Instalao eltrica dos instrumentos Desenho esquemtico mostrando o material necessrio instalao eltrica dos instrumentos, observando sempre a classificao de rea onde os mesmos esto localizados.

DETALHAMENTO DE PROJETO...DETALHAMENTO DE PROJETO...25

Projetos de Instrumentacao

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Projetos de Instrumentao

DESENHOS DE PAINEL Normalmente apresentado atravs dos seguintes desenhos: Arranjo (Lay-out) do painel Desenho contendo o arranjo frontal do painel, com instrumentos, botoeiras, anunciadores, lmpadas. Detalhe de construo do painel Desenho contendo uma vista traseira e lateral que mostra: canaletas, barra de terminais, barra de terra, caixas de chave-fusvies, prateleiras de instrumentos, etc. Este desenho dever ser tambm emitido para os armrios de rearranjos de cabos. Detalhe de furao do painel Desenho contendo as dimenses dos cortes na chaparia necessrios montagem dos instrumentos Semi-grfico do painel Desenho que mostra os desenhos que constituiro o semi-grfico das diversa sees do painel.

DETALHAMENTO DE PROJETO...27

Projetos de Instrumentacao

DETALHAMENTO DE PROJETO...28

Projetos de Instrumentao

EXERCCIO1. Quais as Normas que padronizam os formulrios de especificao mais utilizados no Brasil? t NBR 6146 e IEC 60529 t NBR 10300 t ISA-20 e PRINST/1 (IBP) t ISA-5.1

2. Qual o objetivo da padronizao das folhas de especificao de instrumentos? t Padronizao na apresentao dos dados, permitindo critrios uniformes de anlise de especificaes, cotaes, ordens de compra, inspeo e recebimento. t Obrigao de compra de equipamentos do mesmo fabricante t Garantir que os instrumentos adquiridos possuam certificao ISO 9000 t Permitir que qualquer pessoa no qualificada efetue a especificao 3. A classificao do invlucro de instrumentos est baseada em qual norma? t ISA-5.1 t NBR 10300 4. A classificao do invlucro de instrumentos define: t O grau de proteo contra exploses t O grau de proteo contra penetrao de slidos e lquidos t O grau de proteo contra resduos qumicos t O tipo de pintura e proteo contra corroso 5. A classificao do invlucro de instrumentos representada por: t IP XY , onde: X = 0 a 6 ; Y = 0 a 8 t IP XY , onde: X = 0 a 8 ; Y = 0 a 8 de proteo: t Contra penetrao de ar t Contra penetrao de umidade de proteo: t Contra penetrao de ar t Contra penetrao de umidade t Contra penetrao de lquidos t Contra penetrao de corpos slidos t Contra penetrao de lquidos t Contra penetrao de corpos slidos t IP XY , onde: X = 0 a 8 ; Y = 0 a 6 t IP XY , onde: X = 0 a 6 ; Y = 0 a 6 t ISA-20 e PRINST/1 (IBP) t NBR 6146 e IEC 60529

6. Na classificao do invlucro de instrumentos, o 1o algarismo do grau IP, representa o grau

7. Na classificao do invlucro de instrumentos, o 2o algarismo do grau IP, representa o grau

8. Qual classificao representa maior proteo contra penetrao de lquidos:

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t IP 00

t IP 58

t IP 65

t IP 44

9. Na especificao de instrumentos o quesito classificao da rea define: t O tipo de atmosfera explosiva que o instrumento ficar exposto t A frequncia com que o instrumento estar exposto a atmosfera explosiva t A frequncia e o tipo de atmosfera explosiva que o instrumento ficar exposto t O grau de proteo de exploso do instrumento 10. A classificao da rea na especificao de instrumentos est baseada em qual norma? t NBR t IBP t AISI t NEC e IEC

11. O que define o quesito conexo eltrica na especificao de instrumentos: t O tipo de conexo roscada que ser utilizada para acoplar o cabo de ligao eltrica t A bitola do cabo a ser utilizada na ligao eltrica do instrumento t A quantidade de fios a ser utilizada na ligao eltrica do instrumento t A bitola e a quantidade de fios a ser utilizada na ligao eltrica do instrumento 12. O que significa partes molhadas na especificao de um transmissor de presso diferencial: t As partes do instrumento que ficam exposta a chuva t As partes do instrumento que ficam em contato com o fludo de processo t As partes do instrumento que no ficam exposta a chuva t As partes do instrumento que devem trabalhar sempre molhadas 13. O que deve ser considerado na escolha do material a ser utilizado no elemento sensor de um manmetro: t A capacidade corrosiva da chuva a qual o instrumento estar exposto t O peso mximo do instrumento t A capacidade corrosiva do fludo de processo que o elemento estar exposto t A preciso do instrumento 14. No quesito conexo ao processo da especificao de instrumentos, podemos referenciar: t IBP t ISA t NPT t AISI

15. O que significa o campo Conexo ao Processo da especificao de um instrumento? t Definio do material do Tanque em que este instrumento ser conectado t Definio do dimetro e tipo de rosca que o instrumento usa para conectar-se ao processo

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t Definio do tipo de cabo eltrico que o instrumento usa para conectar-se ao processo t Definio do tipo de Processo (p. ex. Qumico, Siderur.) em que o instrumento ser aplicado 16. Na folha de especificao de um transmissor de presso diferencial, o que significa o campo Impedncia de carga: t O valor da impedncia interna do transmissor t O valor da mnima impedncia da carga associada em srie ao transmissor t O valor da mxima impedncia da carga associada em srie ao transmissor t O valor da mxima impedncia da carga associada em paralelo ao transmissor 17. Na especificao de um bulbo de resistncia e poo, quais os tipos de construo para poo normalmente utilizados? t Roscado e Embutido t Roscado e Flangeado t Embutido e Flangeado t Embutido e Externo

18. Na especificao de um bulbo de resistncia e poo, o que significa o campo Transmissor no cabeote: t Existe um bloco eletrnico inserido no poo do elemento t Define a necessidade ou no de um bloco eletrnico transmitindo 4 a 20 mA, inserido no cabeote do elemento t Define que o elemento no utilizar cabeote t Define que o elemento utilizar um transmissor de outro fabricante. 19. Na figura mostrada abaixo, utilizada na especificao de um bulbo de resistncia e poo, qual o nome da pea que est no meio da cota N? t Unio t Unio t Flange t Nipple

20. Na figura mostrada acima, utilizada na especificao de um bulbo de resistncia e poo, qual o nome da pea formada pelos elementos T e U? t Poo t Elemento t Nipple t Flange

21. Na especificao de um manmetro, o que significa o campo Fludo de Enchimento: t Define o tipo de fludo do processo t Define a quantidade de fludo a ser utilizada no instrumento

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t Define o tipo de fludo utilizado no interior do instrumento para minimizar efeitos de vibrao t Define o tipo de fludo o qual o instrumento pode ficar exposto por mais de duas horas.

22. ESPECIFICAR TRANSMISSOR DE PRESSO DIFERENCIAL Supondo que a folha de especificao de transmissor de presso diferencial mostrada a seguir, necessite ser especificada com um modlo de transmissor LD301 da SMAR, identifique qual o cdigo do modlo correto a ser especificado. Obs.: Utilizar o Manual de Instrues, Operao e Manuteno do LD301 Resposta: LD301________________________________________ Preencha as folhas de especificaes dos Transmissores de Presso Diferencial LT10101, LT10201, FT10300 da Planta Piloto do SENAI, conforme dados de processo j levantados anteriormente.

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Projetos de InstrumentaoFOLHA DE DADOSUNIDADE: P ROJ ETO: CLIENTE: N FOLHA REV

0

X

de

Y

TRANSMISSORES DE PRESSO DIFERENCIAL1 2IDENTIFICAO SERVIO IDENTIFICAO DA LINHA TIP O CONEXO AO P ROCESSO CONEXO ELTRICA CLASSIFICAO DA REA CLASSIF. DO INVLUCRO M ONTAGEM TIP O DO ELEM ENTO ALCANCE FAIXA CL.P RESSO ( CALIBRAO ) SOBREP RESSO M ANOM TRICO 1/2" NP T ( F ) P G13.5 ZONA 1, GRUP O II B, T4 IP 65 INTEGRAL DIAFRAGM A 1 a 2 bar -0,2 a 1 bar

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 NOTAS: GERAL TRANSMISSOR MATERIAIS SELO DIAFRAGMA COND. OPER. ACESS.

0,1% SP AN -

20 bar

FLUIDO DE ENCHIM ENTO P RECISO LINEARIDADE

FLUORLUBE -

REP ETIBILIDADE HISTERESE

SINAL SADA ALIM ENTAO CONSUM O ELEM ENTO

IM P ED. CARGA SIST. TRANSM IS.

4 a 20mA 24 Vcc

500 2 FIOS

P ROTOCOLO P / COM UNIC. DIGITAL AISI 316 L P TFE ALUM NIO/P OLISTER P ADRO FABRICANTE P ORCAS

FLANGES E ADAP TADORES ANIS EM "O" VLVULAS DE VENT E DRENO P ARAFUSOS COR INVLUCRO/P INTURA

TIP O CONEXO AO P ROCESSO DIAFRAGM A M ATERIAL CORP O SUP . INFERIOR CAP ILAR FLUIDO DE ENCHIM ENTO FLUIDO P RESSO M X. TEM P . NORM AL DENSIDADE REL. SLIDOS EM SUSP ENSO P ESO M OLECULAR INDICADOR LOCAL KIT P / M ONTAGEM EM TUBO DE 2" M ANIFOLD INTEGRAL 3 VIAS P LAQUETA DE IDENTIFICAO FABRICANTE M ODELO ESTADO FSICO P RESSO M NIM A TEM P . M XIM A STAND. ARM ADURA COM P RIM ENTO DO CAP ILAR -

VAP OR RESINA GASOSO 0,06 0,8 40 - 120 NO DIGITAL AISI 316 SM AR -0,04 180 -

P RESSO NORM AL

VISCOSIDADE TEM P .OP ER. AM B.

UNIDADES:

PRESSO (bar)

TEMPERATURA (C)

VISCOSIDADE (cP)

1 - REFERE-SE PRESSO DIFERENCIAL .

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23. Elaborar Folha de especificao dos instrumentos necessrios para atualizao da Planta-Piloto: Transmissor de com placa de orifcio (FIT-10105), para indicao de Vazo na P linha de sada de gua da bomba; Transmissor eletromagntico de vazo (FIT-10205) para indicao de vazo na linha de gua misturada (fria e quente); Vlvula solenide (HY-10207) para comando manual remoto de vlvula de bloqueio na entrada da linha de ar comprimido. Vlvula solenide (HY-10208) para comando manual remoto de vlvula de bloqueio na linha de transferncia gua do tanque aberto para o tanque fechado. Pressostato (PSHH-10109) para medir a presso da gua na sada do tanque aberto aps a bomba. Transmissor eletromagntico de vazo (FIT-10309) para indicao de vazo na linha de transferncia gua para o tanque fechado;

24. Elaborar Folha de especificao dos instrumentos necessrios para automao/controle do sistema de gerao de ar comprimido, considerando os seguintes instrumentos: Medio de: Temperatura, Vazo e Presso do ar comprimido na sada do

reservatrio de ar comprimido. Pressostato para medir a presso e operar como sensor para segurana

do reservatrio, ou seja caso a presso ultrapasse 8,5 Kgf/cm2 uma vlvula solenide abrir-se- permitindo alvio de presso; Vlvula de segurana para aliviar a presso do reservatrio em caso de

falha do controle, para atuar quando a presso atingir 9,0 Kgf/cm2 ; Manmetro para indicar a presso do reservatrio.

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25. ELABORAR DIAGRAMA DE MALHA PARA PLANTA PILOTO O exerccio seguir prope a elaborao do diagrama de malha dos seguintes sistemas de controle: 10200 Malha de nvel do tanque 10100 e malha de nvel do tanque Malha de presso do tanque 10200. Malha de temperatura de gua misturada (cascata)

A turma ser dividida em grupos e cada um destes elaboraro: Obs.: Ser necessrio para este trabalho consultar os documentos CT-PRO 001/2001; CT-PRO 002/2001 e CT-PRO 003/2001; CT-PRO 008/2001 e CT-PRO 009/2001

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