Apostila 2018 site

(1)

INSTRUMENTAÇÃO E

AUTOMAÇÃO

CURSO: ENGENHARIA DE PROJETOS INDUSTRIAIS

(2)

• Luís Gonzaga M. M. Oliveira

– Técnico em Eletrônica – CEFET-MG

– Engenheiro Eletricista – PUC-MG

– Especialista em Automação - UFMG e JICA

– Técnico e Engenheiro em Instrumentação nas

áreas de siderurgia e celulose

– Coordenação de Engenharia e Projetos na área de

celulose

(3)

•História do controle e automação

•Projetos básicos de instrumentação

•Projetos detalhados de instrumentação

•Medição de pressão

•Medição de nível

•Medição de vazão

•Medição de temperatura

•Elementos finais de controle

•Documentação do projeto

Engenharia de Projetos Industriais -

Instrumentação

(4)

Engenharia de Projetos Industriais -

Instrumentação

•Avaliações

•Projeto sobre o fluxograma do processo fictício:

30 pontos.

•2 Avaliações múltipla escolha ao final de cada

aula: 10 e 20 pontos.

(5)

Engenharia de Projetos Industriais

Automação

•Introdução à Automação

•TA e TI

•Supervisório

•PLC

•SDCD

•PIMS

•MÊS

•Avaliações

•Projeto sobre programação de PLC: 30 pontos.

•Avaliação múltipla escolha ao final da aula: 10

(6)

Engenharia de Projetos Industriais

Instrumentação e Automação

•Bibliografia

•https://sites.google.com/site/instrumentacaoeautomacao/home

•BEGA, Egídio A. (org.). Instrumentação Industrial. 3ª ed. São Paulo: Interciência, 2.011.

•LIPTÁK, Béla (org.) Process Measurement and Analysis

vol. I. 4th_{ed. New York: CRC Press, 2.006.}

•LIPTÁK, Béla (org.) Process Measurement and

Optimization - vol. II. 4th_{ed. New York: CRC Press, 2.006.}

•SENAI. Instrumentação Básica I. Espírito Santo, 1.999. •SENAI. Instrumentação Básica II. Espírito Santo, 1.999.

(7)

Evolução do Controle,

Instrumentação e Automação

(8)

Tópicos

• Processos contínuos e sequenciais

• Aplicações de automação em processos

contínuos

• Aplicações de automação em processos

sequenciais

(9)

Manter um carro na estrada

monitora-se a trajetória/

velocidade/ tráfego

atua-se sobre volante/

acelerador/ freio

controla-se a trajetória segurança: guard-rails/

muretas

Tomar uma ducha quente

x

Figura imprópria para este horário

monitora-se temperatura/

vazão da água

atua-se sobre as torneiras controla-se a temperatura (e

vazão, se der)

segurança: box maior que o

jato da ducha

Controle de orçamento

monitora-se o saldo bancário atua-se sobre desembolsos controla-se o orçamento

(10)

Processos

• Processamento de uma matéria-prima com

uso de energia para gerar um produto

especificado

(11)

Definições de Controle de Processos Cachaça _Limão Açúcar R,S,T Gelo Controle contínuo SDCD PLC Controle sequencial CCM Motores

(12)

Processos Contínuos

• Aquele que, por um longo período, recebe

uma entrada constante e do qual é requerido

produzir uma saída contínua constante

• O objetivo do controle é manter o produto

dentro das especificações, apesar dos

(13)

Processos Contínuos

(14)

Processos contínuos

(15)

Processos contínuos - Histórico

• Primeiros controles com a inteligência

humana

(16)

Processos contínuos - Histórico

(17)

(18)

Processos contínuos - Histórico

• Com a tecnologia de transmissão de sinais à

distância, a inteligência passou gradualmente

a ser centralizada em painéis remotos

• Primeiros controladores remotos ainda eram

mecânicos

(19)

(20)

(21)

Processos contínuos - Histórico

• Surgimento dos primeiros controladores

eletrônicos (analógicos)

(22)

(23)

(24)

Processos contínuos - Histórico

• Surgimento dos controladores digitais

microprocessados ( SDCD e CLP)

• Uma única CPU controlando diversas variáveis

• Inteligência centralizada

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

Processos contínuos - Histórico

• Facilidades de transferência de informação a

outros níveis gerenciais dentro da empresa

(30)

(31)

ENGS ÁREA 240 HF-Bus B 02 04 32 28 29 30 31 ÁREA 220 HF-Bus A ÁREA 230 01/02/03 04/05 ÁREA 210 RB1/Eva2 06 07 08 17 18 20 121 V Net 06/07/08 09/11 TG2 TCP - IP 131/132

UTILITES / BOILERS CHEMICAL PLANT DRYING MACHINES DIGESTER / BLEACHING

ENGS 25 20 ÁREA 117 39 40 41 42 43 44 45 50 49 48 47 46 51 113/142/142A/B/143/144/145/162 V-NET EPRT Hcopy 125 / 127/227/161 35 38 37 36 23 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 21 Massa L1/L2 222 / 231/122 10/22 64 63 62 61 50 15 212/215/216/ 113/115/116/ 117/118/ TCP/IP 63 64 61 62 59 60 54 55 58 05 02 03 07 08 09 EPRT 163/263 54 55 241/151/145/152/154/155/157/254/257 56 57 58 59 64 28 29 Hcopy 217/218/221 30 31 PIMS 56 PIMS 341/357 PIMS RMS RMS RMS RMS RMS RMS RMS

(32)

(33)

Processos contínuos - Fieldbus

• Link de comunicação digital bidirecional entre

os dispositivos no nível de campo e de

controle para substituir o padrão 4-20 mA

• Tecnologia aberta e inter-operável que

permite a migração das funções de controle

para os dispositivos de campo

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

Processos sequenciais

(39)

Processos sequenciais

(40)

Processos sequenciais

(41)

Processos sequenciais

(42)

Processos sequenciais

(43)

Processos sequenciais

(44)

Processos sequenciais

(45)

Processos sequenciais

• Robôs

_

_{Braços mecânicos que executam}

tarefas pré-programadas numa

ordem definida e repetitiva.



_{Muito “obedientes” e não}

adoecem, garantindo a qualidade

do serviço executado.

(46)

(47)

(48)

Projetos de Instrumentação

PROJETO BÁSICO

SEQUÊNCIA DE PROJETO E INSTALAÇÃO DE INSTRUMENTAÇÃO PROJETO DETALHA-DO INSTALAÇÃO e MONTAGEM COMISSIO-NAMENTO START-UP

(49)

(50)

Projeto Básico

• Conhecer como funciona o processo da planta industrial

• Necessidades de instrumentação e automação para seu controle • Instalações, produto manipulado, meio-ambiente, segurança,

classificação de áreas

• Um bom projeto deve ter como premissa a colocação da planta em funcionamento no menor tempo possível, com a melhor instrumentação envolvida e com o menor custo possível

(51)

Projeto Básico

• Os documentos mais importantes a serem desenvolvidos nesta fase são:

– Critérios de Projeto (“Concept Project”)

– Fluxograma de Processo (“Process Flow Diagram - PFD”) – Fluxograma de Engenharia (“Piping and Instrumentation –

P&I”)

– Folha de dados do Processo “Process Data Sheet” – Lista de Instrumentos

(52)

Critérios de Projeto

• Condensação de todos os detalhes sobre o processo e o trabalho a ser realizado

• Deve constar objetivo, a descrição de processo, necessidades de controle para o processo, requisitos de equipamentos, detalhes de construção, matéria-prima e produto final, capacidades do sistema, requisitos de segurança e futuras expansões

(53)

Critérios de Projeto

• Seleção de instrumentos;

• Requisitos de instalação de instrumentos • Seleção de painéis e salas de controle; • Alimentação elétrica e pneumática; • Simbologia, unidades e escalas:

• Sistemas de intertravamento; • Seleção de válvulas

(54)

Fluxograma de Processo

• PFD – Process Flow Diagram ou Balanço de Material • Engenheiro de Processo ou Químico

• Linhas de fluxo e suas características físicas, não mostrando a instrumentação envolvida

• Principais equipamentos de processo

• Informações de processo que indicam as condições de operação de cada equipamento ou linha (vazão, pressão, temperatura, viscosidade, etc.), balanço de material

• Representação gráfica do processo e uma tabela constando os dados do processo

(55)

(56)

Fluxograma de Engenharia

• P&I – Piping and Instrumentation • Engenheiro de Instrumentação

• Inclui detalhes do processo e dos equipamentos • Os equipamentos, tubulações, motores, válvulas,

instrumentação para controle e seus tags são incluídos em um ou mais desenhos (P&I)

(57)

(58)

(59)

Fluxograma de Engenharia

• Instrumentos In-line e On-line devem estar claramente indicados através de correta simbologia

• Requisitos de by-pass ou válvulas de bloqueio, filtros ou válvula de dreno devem estar no P&I

• Conexões de instrumentos em vasos devem claramente indicar se serão montados no topo ou na lateral

• Um instrumento que necessite de um ponto de amostra

dedicado no topo ou no lado de um vaso deve ser mostrado como um ponto independente no P&I, e caso mais de um

instrumento divida este ponto, eles devem estar sendo mostrado na mesma tomada

(60)

PLANTA

• Grupo de equipamentos que funciona conjuntamente, cuja finalidade é desenvolver uma dada operação.

Definições Básicas

MALHA

• Conjunto de instrumentos, interligados entre si que tem com objetivo transmitir, indicar, registrar e/ou controlar uma grandeza (Variável de Processo)

PROCESSO

• Processamento de uma matéria-prima com uso de energia para gerar um produto especificado;um sistema a ser controlado.

(61)

Definições Básicas

Processo Malha

(62)

Características dos Instrumentos

de Medição

• Faixa de Medição (range), Campo de Medida • Largura de Faixa (Span), Alcance

• Histeresis • Exatidão

(63)

Faixa de Medição (Range)

• É o conjunto de valores compreendidos dentro dos limites superior e inferior da capacidade de medição ou de transmissão do instrumento

.

3 4 ºC 3 5 ºC 3 6 ºC 3 7 ºC 3 8 ºC 3 9 ºC 4 0 ºC 4 1 ºC 4 2 ºC 4 3 ºC 4 4 ºC 4 5 ºC

• Diz-se então que o RANGE do termômetro acima é de 34 à 45ºC, ou seja, o termômetro pode medir valores entre 34

(64)

Largura de Faixa (Span)

• É o variação máxima de valores que pode ser medida por um instrumento.

• É obtida através da diferença entre os valores superior e inferior da faixa de medição (RANGE) do instrumento

.

3 4 ºC 3 5 ºC 3 6 ºC 3 7 ºC 3 8 ºC 3 9 ºC 4 0 ºC 4 1 ºC 4 2 ºC 4 3 ºC 4 4 ºC 4 5 ºC

• Diz-se então que o SPAN do termômetro acima é de 11ºC, ou seja, o termômetro pode ter uma variação máxima de

(65)

Histerese

• Maior diferença entre a indicação na subida e na descida da variável medida em um instrumento

• É dado em tantos por cento do Span e fornecido pelo fabricante. 100 (%) Saída Sentido Ascendente Sentido Descendente

(66)

Classificação de Instrumentos de

Medição

• Por Função

(67)

Classificação por Função

• Detector

• Transmissor

• Indicador

• Registrador

• Conversor

• Unidade Aritmética

• Integrador

• Controlador

Transmissor Atuador Indicador Integrador Controlador Conversor

(68)

Classificação por Sinal de

Transmissão ou Suprimento

• Tipo Pneumático

* Utiliza Ar Comprimido ( Nitrogênio, Gás Natural)

* 0,2 a 1,0 kgf/cm² (Sistema Internacional) ou 3 a 15 psi (Sistema Inglês)

* Vantagem - Pode ser usado em ambientes explosivos.

* Desvantagens - Necessário tubulação e equipamentos auxiliares; Distâncias pequenas (100m); Difícil detecção de vazamentos; Não pode ser conectado diretamente ao computador; Resposta Lenta.

(69)

Classificação por Sinal de

Transmissão ou Suprimento

• Tipo Hidráulico

* Utiliza Óleo Hidráulico

* Vantagem - Gera grandes forças, resposta rápida.

* Desvantagens - Necessário tubulação, equipamentos auxiliares e inspeção periódicas; Não pode ser conectado diretamente ao computador.

(70)

Classificação por Sinal de

Transmissão ou Suprimento

• Tipo Elétrico

* Utiliza sinais elétricos de corrente ou tensão.

* 4 a 20mA (Grandes distâncias) ou 1 a 5V (Até 15m).

* Vantagem - Longas distâncias; Alimentação e Transmissão de sinal pelo mesmo par de fios; Sem necessidade de equipamentos auxiliares; Fácil conexão ao computador; Fácil instalação; Facilita a execução de operações matemáticas.

* Desvantagens - Necessário técnico especializado, Cuidados especiais em áreas de risco; Cuidados especiais no encaminhamento de cabos e fios de sinal; Cabos de sinal devem ser protegidos contra ruídos.

(71)

Classificação por Sinal de

Transmissão ou Suprimento

• Tipo Digital

* Utiliza “pacotes de informações”.

* Vantagem - Não necessita ligação ponto a ponto por instrumento; Par Trançado ou Fibra Óptica; Imune a Ruídos; Permite configuração, diagnóstico e calibração em qualquer ponto da malha; Menor custo final.

* Desvantagens - Vários protocolos; Perda de informações e/ou controle de malhas com rompimento no cabo.

(72)

Classificação por Sinal de

Transmissão ou Suprimento

• Via Rádio

* Utiliza ondas de rádio.

* Faixa de freqüência especifica.

* Vantagem - Sem cabos de transmissão de sinal; Utilizado para máquinas móveis.

* Desvantagens - Alto custo inicial; Necessita de técnicos altamente especializados.

• Via Modem

* Utiliza sinais em freqüência, fase ou amplitude.

* Vantagem - Baixo custo de instalação; Longas distâncias. * Desvantagens -Necessita de técnicos especializados; Baixa

(73)

Simbologia Conforme ABNT

(NBR-8190)

• Tipos de Conexões

• Conexão do processo, ligação ou suprimento ao instrumento

• Sinal pneumático ou sinal indefinido para diagramas de processo

• Sinal elétrico

• Tubo capilar (sistema cheio)

(74)

• Código de Identificação de Instrumentos

• Identificação Funcional

T RC

1ª letra Letras subseqüentes

•

Identificação da Malha

210 A

Nº da Malha Sufixo (normalmente não é utilizado)

Simbologia Conforme ABNT

(NBR-8190)

(75)

(76)

(77)

• FI • TR • LSLH • PIC • TSALH • WI • FT • TT • FQ • FY√ • FYI/P • TRC

(78)

Identificação de instrumentos de Campo e Painel

Símbolo Geral de Instrumento Montado localmente (Campo) Montado entre o painel e o campo Montado no painel  Montagem Local Instrumento de função única Instrumento de  Montagem no painel Instrumento de função única Instrumento de

(79)

Instrumentação de Vazão

Placa de Orifício _{Medidor Venturi} Tubo Pitot

Válvulas de Controle

Válvula com atuador pneumático de diafragma Válvula com atuador elétrico (senoidal ou motor)

Válvula com atuador hidráulico ou pneumático tipo pistão Válvula manual

(80)

Exemplo:

FR-210 FCV-210 FE-210 FT-210 FIC-210 4 ~ 20mA 1 ~ 5V 4 ~ 20mA 4 ~ 20mA TUBULAÇÃO DO PROCESSO FY-210 I/P

Simbologia Conforme ABNT

(NBR-8190)

(81)

Simbologia Conforme ABNT

(NBR-8190)

(82)

Simbologia Conforme ABNT

(NBR-8190)

(83)

Simbologia Conforme ABNT

(NBR-8190)

(84)

• Desenhar malhas

conforme fluxogramas

de processo

• Malha de indicação e

controle de vazão na

tubulação de

enchimento do tanque

• Malha de medição e

indicação de nível no

tanque

• Malha de indicação de

temperatura no tanque

• Instrumentos

Simbologia Conforme ABNT

(NBR-8190)

(85)

• Malha de indicação e controle de vazão na tubulação de enchimento do tanque

• Instrumentos eletrônicos 4 a 20 mA

Simbologia Conforme ABNT

(NBR-8190)

(86)

• Malha de medição e indicação de nível no tanque • Malha de indicação de temperatura no tanque • Instrumentos eletrônicos 4 a 20 mA

Simbologia Conforme ABNT

(NBR-8190)

(87)

(88)

(89)

Folha de Dados de Processo para

Instrumentos

• Informações de processo básicas que permitirão a correta seleção e dimensionamento dos instrumentos

• Serviço, produto, condições mínimas, normais e máximas das principais variáveis, condições de alarme, segurança, etc

• Agrupar em um único documento todas as informações do processo necessárias para a especificação dos

instrumentos

• Se qualquer uma das informações necessárias da folha de dados do processo não estiver disponível, o engenheiro de

(90)

(91)

Folha de Dados

• Revisão

– Quando algum dado constante da folha for revisto, assinalar com o número da revisão e a linha na qual este dado se localiza.

• Identificação

– Indicar a identificação do instrumento (“tag”) de acordo com a sistemática adotada.

• Fluido (Estado)

– Especificar o fluido de processo e entre parêntesis seu estado físico; se o estado físico for evidente a partir da designação do fluido, sua indicação é dispensável.

(92)

Folha de Dados - Vazão

• Vazão: Fornecer os valores de vazão normal, máxima e mínima.

• Pressão: Indicara a pressão normal, máxima e mínima, a montante do elemento primário.

• Temperatura: Fornecer os valores das temperaturas normal, máxima e mínima.

• Densidade: Para líquidos, fornecer as densidades relativas nas condições de referência (temperatura de referência) e nas condições de operação (temperatura normal). Para gases utilizar o mesmo procedimento ou

preferencialmente indicar o peso molecular e fatores de compressibilidade.

(93)

Folha de Dados - Vazão

• Fator de compressibilidade: Para vapores e gases informar o valor do fator de compressibillidade nas condições de referência (pressão e temperatura de referência) e nas condições de operação (pressão e

temperatura normais). Se o fator de compressibilidade for omitido, será considerado igual a 1.

• Viscosidade: Indicar a viscosidade nas condições normais de operação.

• Ponto de Atuação: Quando o instrumento for uma chave de vazão, fornecer a vazão correspondente ao ponto de atuação da chave nas unidades indicadas para as vazões normal, máxima e mínima.

(94)

Folha de Dados - Pressão

• Pressão: Fornecer os valores de pressão normal, máxima e mínima.

• Temperatura: Fornecer os valores da temperatura normal, máxima e mínima.

• Ponto de Atuação: Quando o instrumento for um

pressostato, indicar a pressão correspondente ao ponto de atuação.

(95)

Folha de Dados - Temperatura

• Temperatura: Fornecer os valores da temperatura normal, máxima e mínima.

• As temperaturas máxima e mínima geralmente

corresponderão à temperatura de projeto mecânico dos equipamentos aos quais os instrumentos estão ligados. • Pressão: Fornecer os valores de pressão normal, máxima e

mínima.

• Ponto de Atuação: Quando o instrumento for um termostato, indicar o valor da temperatura

(96)

(97)

Folha de Dados - Nível

• Nível: Indicar os níveis normal, máximo e mínimo. • Densidade relativa

• Para líquidos a densidade relativa será dada em relação à densidade da água na temperatura de referência. Para gases e vapores, a densidade relativa será dada em relação ao ar nas condições de referência.

• As condições de referência, salvo indicação em contrário, serão:

• Para líquidos...20ºC

(98)

Folha de Dados - Nível

• Equipamento: Indicar a identificação do equipamento, o tipo de acordo com croquis numerados e as dimensões principais em milímetros.

• Fluido: No caso de interfaces líquido/gás ou vapor especificar apenas o fluido inferior. Para interfaces líquido/líquido, especificar ambos líquidos inferior e superior.

• Pressão: Fornecer a pressão normal, máxima e mínima. • Temperatura: Fornecer os valores das temperaturas

(99)

Folha de Dados - Nível

• Densidade: No caso de interface líquido/gás ou vapor, informar a densidade relativa do líquido. No caso de interface líquido/líquido, fornecer ambas densidades. • Viscosidade: Indicar a viscosidade do(s) líquido(s) nas

condições normais de operação.

• Ponto de Atuação: Quando o instrumento for uma chave de nível, indicar o nível correspondente ao ponto de

(100)

(101)

Folha de Dados - Válvulas

• Vazão: Fornecer os valores de vazão normal, máxima e mínima.

• Pressão: Dar os valores da pressão normal, máxima e mínima a montante da válvula de controle.

• Pressão diferencial (P): Fornecer a queda de pressão na válvula de controle na vazão normal, máxima e com a

válvula totalmente fechada. Os dois primeiros valores

serão usados para os cálculos dos CV’s normal e máximo. O diferencial de pressão com a válvula fechada será usado para dimensionamento do atuador e também para

estimar o CV mínimo, e consequentemente a faixa de CV nas quais a válvula deverá operar.

(102)

Lista de Instrumentos

Nº : Nº Cliente:

Folha Nº: Rev.: Por: Verif.: Data: FLUXO-GRAMA FOLHA DE ESPECIF. DIAGRAMA DE MALHA DIAGRAMA INTERTRAV. PLANTA INSTRUM. LISTA DE CABOS TAG TÍPICOS DE MONTAGEM

INSTRUMENTO FAIXA UNID. NOTAS

LISTA DE INSTRUMENTOS PROJETO - CLIENTE

(103)

Lista de instrumentos

• Índice dos instrumentos da planta industrial, ordenados pelas suas identificações (TAG´s)

• Serviço, fluxograma, equipamentos ou linha onde são instalados, desenhos dos detalhamentos de instalação elétrica, pneumática, de processo, diagrama de malha, planta de instrumentação pneumática, planta de

instrumentação elétrica, isométrico ou planta de tubulação, fabricante e modelo dos instrumentos. • Normalmente é A3.

• Instrumentos deverão ser agrupados por variável e

ordenados por malhas ou serviço que estão executando, seguindo a ordem numérica de identificação (tag)

(104)

Lista de instrumentos

• SERVIÇO: Preenchido com a função a qual o instrumento ou a malha que o mesmo pertence está realizando.

Normalmente existe mais de um instrumento executando um mesmo serviço.

• LOC. (Localização): Preenchido com o local em que o

instrumento está instalado. Normalmente as opções mais comum são: Painel; Linha ou Tubulação; Equipamento; Campo ou CLP.

• TAG: Preenchido com o tag do instrumento.

• FLUXOGRAMA: Preenchido com o código do documento “Fluxograma de Engenharia – P&ID”.

(105)

Lista de instrumentos

• FOLHA DE ESPECIFICAÇÃO: Preenchido com o código do folha de especificação.

• FAIXA E UNID.: Valores retirados da folha de especificação do instrumento.

• DIAGRAMA DE MALHA; INTERTRAVAMENTO; TÍPICOS DE MONTAGEM; LISTA DE CABOS E PLANTA DE

INSTRUMENTAÇÃO: Preenchido com o código do documento relativo ao instrumento.

(106)

Projetos de Instrumentação e

Automação

(107)

Projeto Detalhado

• Desenvolvidos os cálculos de engenharia e seus

memoriais, desenhos e diagramas, especificações de instrumentos, requisições de compra, organização de literaturas e documentos.

• Necessário um sistema para manter o controle e

rastreabilidade da documentação devido ao aumento de volume.

• Documentos contemplem as seguintes informações:

– Número – Título – Tipo

– Tamanho

(108)

Projeto Detalhado

• Documentos mais importantes a serem desenvolvidos

– Memorial de cálculo de instrumentos – Folha de Especificação de Instrumentos – Diagrama de fiação ou ligação

– Diagrama de malha – Diagrama lógico

– Diagramas de detalhamento típico de instrumentos – Planta de encaminhamentos de cabos

– Planta de encaminhamentos de cabos na sala de controle – Desenhos de painel

– Especificações de instrumentos, folha de dados, memoriais,

informações de fabricantes, etc. podem também ser numerados e arquivados.

(109)

Folha de Especificações

• Objetivos

– Facilidade no estabelecimento dos dados mínimos necessários à especificação dos instrumentos;

– Uniformização da terminologia;

– Padronização na apresentação dos dados, permitindo critérios uniformes de análise de especificações,

cotações, ordens de compra, inspeção e recebimento; – Aumento de eficiência no processamento das

informações, desde a concepção inicial até a operação dos sistemas de instrumentação e controle

(110)

Folha de Especificações

• Identificação (tag), serviço, dados operacionais e características técnicas que permitam sua completa definição para fins de aquisição do instrumento. • Devem ser elaborados utilizando-se formulários

padronizados.

– Procedimento PRINST/1 do IBP

– Norma ISA-20-1981 “Formulários de especificação de instrumentos, elementos primários e válvulas de

controle para medição e controle de processo” • Para realizar um boa e completa especificação de

instrumento, deve-se conhecer o princípio de

funcionamento do mesmo, conceitos de normas de classificação elétricas e mecânicas de equipamentos e instrumentos

(111)

Folha de Especificações

• Instrumentos diversos • Anunciadores de alarme

• Termômetros bimetálicos e poços • Termopares e poços

• Instrumentos de temperatura (bulbo cheio) • Placas de Orifíco e flanges

• Medidores magnéticos de vazão • Visores de nível

• Chave de nível (bóia ou empuxo)

• Instrumentos de nível (tipo capacitância) • Pressostatos

• Transmissores de pressão diferencial • Válvulas de controle

• Válvulas controladoras de nível

• Anunciadores de alarme – Gravação de Plaquetas • Termostatos

• Bulbos de resistência e poços • Rotâmetros

• Transmissores tipo turbina • Totalizador local de vazão

• Indicadores de nível de tanque • Instrumentos de nível (empuxo) • Manômetros

• Transmissores de pressão • Instrumentos de pressão • Válvulas termostáticas

• Válvulas controladoras de pressão • Válvulas motorizadas

(112)

112 Nº REV 0 UNIDADE: FOLHA _ de _ PROJETO: CLIENTE: 1 IDENTIFICA ÇÃ O 2 SERVIÇO 3 IDENTIFICA ÇÃ O DA LINHA

4 DIÂ M ETRO DA LINHA

5 6

7 DIÂ M ETRO, CLA SSE E FA CE

8 A LCA NCE 9 CA LIB RA ÇÃ O 10 M A T. DO TUB O M EDIDOR 11 M A T. DO REVESTIM ENTO 12 M A T. DO FLA NGE 13 TIP O DO ELETRODO 14 M A T. ELETRODO 15 LIGA ÇÃ O DA B OB INA 16 P RECISÃ O

17 REP ETIB ILIDA DE

18 A LIM ENTA ÇÃ O

19 CLA SSIFICA ÇÃ O DO INVÓLUCRO

20 CONEXÃ O ELÉTRICA 21 VELOCIDA DE ( m/s ) 22 23 24 25 M ONTA GEM 26 SINA L DE SA ÍDA

27 COM P RIM ENTO CA B O DE SINA L

29 CONEXÃ O ELÉTRICA 30 A LIM ENTA ÇÃ O 31 TIP O 32 INDICA ÇÃ O 33 34 P LA QUETA DE IDENTIFICA ÇÃ O

35 A NEL DE A TERRA M ENTO

36 A NEL DE P ROTEÇÃ O 37 38 39 40 41

42 FLUIDO ESTA DO FÍSICO

43 P RESSÃ O NORM A L

44 P RESSÃ O M Á X. P RESSÃ O M ÍNIM A

45 TEM P . NORM A L TEM P . M Á XIM A

46 VA ZÃ O NORM A L

47 VA ZÃ O M Á X. VA ZÃ O M ÍNIM A

48 DENSIDA DE COND. OP ER. STA ND.

49 VISCOSIDA DE TEM P .OP ER. A M B .

50 SÓLIDOS EM SUSP ENSÃ O

51 P ESO M OLECULA R 52 CONDUTIVIDA DE ELÉTRICA 53 SIM - 0,1% 70 0 500 T R A N S M IS S O R A C E S S Ó R IO S G E R A L M E D ID O R CLA RIFICA DO P A RA ETA EFLUENTE TRA TA DO P A RA ETA SIM - 0,1% 2 5 0 A M B . A M B . 0 49 1000 INTEGRA L FIT-01 -4 a 20 mA ,LINEA R,ISOLA DO NEOP RENE EM SÉRIE A ÇO CA RB ONO 0 a 70 m³/h 10" 150# FP STA NDA RD 1,53 0 a 500 m³/h 0 a 1675 m³/h FIT-02 6" 4" 150# FP 0 a 270 m³/h 14" NEM A 4 1/2" NP T(F) -NEM A 4 110 / 220 Vca M ICROP ROCESSA DO -M ICROP ROCESSA DO SIM - DIGITA L 2 5 0 SI M - A ISI 316

-EFL. TRA T. LÍQUIDO

MEDIDORES MAGNÉTICO DE VAZÃO

FOLHA DE ESPECIFICAÇÃO C O N D IÇ Õ E S D E O P E R A Ç Ã

O EFL. B RUTO LÍQUIDO

350 1000 1 A M B . A M B . 1 A ISI 304 A ISI 316 0,5% DO VA LOR M EDIDO 0,1% DO VA LOR M EDIDO DO TRA NSM ISSOR NEM A 4 1/2" NP T(F) 1/2" NP T(F) INTEGRA L A ISI 304 NEOP RENE A ÇO CA RB ONO STA NDA RD A ISI 316 EM SÉRIE 0,5% DO VA LOR M EDIDO 0,1% DO VA LOR M EDIDO DO TRA NSM ISSOR SIM - DIGITA L SI M - A ISI 316 -1,33 110 / 220 Vca 4 a 20 mA ,LINEA R,ISOLA DO -NEM A 4 1/2" NP T(F)

(113)

Nº REV 0 UNIDADE: FOLHA _ de _ PROJETO: CLIENTE: 1 IDENTIFICA ÇÃ O 2 SERVIÇO 3 IDENTIFICA ÇÃ O DA LINHA

4 DIÂ M ETRO DA LINHA

5 6

7 DIÂ M ETRO, CLA SSE E FA CE

8 A LCA NCE 9 CA LIB RA ÇÃ O 10 M A T. DO TUB O M EDIDOR 11 M A T. DO REVESTIM ENTO 12 M A T. DO FLA NGE 13 TIP O DO ELETRODO 14 M A T. ELETRODO 15 LIGA ÇÃ O DA B OB INA 16 P RECISÃ O

17 REP ETIB ILIDA DE

18 A LIM ENTA ÇÃ O

20 CONEXÃ O ELÉTRICA 21 VELOCIDA DE ( m/s ) 22 23 24 25 M ONTA GEM 26 SINA L DE SA ÍDA

27 COM P RIM ENTO CA B O DE SINA L

29 CONEXÃ O ELÉTRICA 30 A LIM ENTA ÇÃ O 31 TIP O 32 INDICA ÇÃ O 33 34 P LA QUETA DE IDENTIFICA ÇÃ O

35 A NEL DE A TERRA M ENTO

36 A NEL DE P ROTEÇÃ O 37 38 39 40 41

43 P RESSÃ O NORM A L

44 P RESSÃ O M Á X. P RESSÃ O M ÍNIM A

45 TEM P . NORM A L TEM P . M Á XIM A

46 VA ZÃ O NORM A L

47 VA ZÃ O M Á X. VA ZÃ O M ÍNIM A

48 DENSIDA DE COND. OP ER. STA ND.

49 VISCOSIDA DE TEM P .OP ER. A M B .

50 SÓLIDOS EM SUSP ENSÃ O

51 P ESO M OLECULA R 52 CONDUTIVIDA DE ELÉTRICA 53 54 55 FA B RICA NTE 56 M ODELO

57 UNIDADES: PRESSÃO (bar) TEMPERATURA (ºC) VISCOSIDADE (cP) DENSIDADE (kg/m³) VAZÃO (m³/h)

NOTAS: SIM - 0,1% 70 0 500 T R A N S M IS S O R A C E S S Ó R IO S G E R A L M E D ID O R CLA RIFICA DO P A RA ETA EFLUENTE TRA TA DO P A RA ETA SIM - 0,1% 2 5 0 A M B . A M B . 0 49 1000 INTEGRA L FIT-01 -4 a 20 mA ,LINEA R,ISOLA DO NEOP RENE EM SÉRIE A ÇO CA RB ONO 0 a 70 m³/h 10" 150# FP STA NDA RD 1,53 0 a 500 m³/h 0 a 1675 m³/h FIT-02 6" 4" 150# FP 0 a 270 m³/h 14" NEM A 4 1/2" NP T(F) -NEM A 4 110 / 220 Vca M ICROP ROCESSA DO -M ICROP ROCESSA DO SIM - DIGITA L 2 5 0 SI M - A ISI 316

-EFL. TRA T. LÍQUIDO

MEDIDORES MAGNÉTICO DE VAZÃO

FOLHA DE ESPECIFICAÇÃO C O N D IÇ Õ E S D E O P E R A Ç Ã

O EFL. B RUTO LÍQUIDO

350 1000 1 A M B . A M B . 1 A ISI 304 A ISI 316 0,5% DO VA LOR M EDIDO 0,1% DO VA LOR M EDIDO DO TRA NSM ISSOR NEM A 4 1/2" NP T(F) 1/2" NP T(F) INTEGRA L A ISI 304 NEOP RENE A ÇO CA RB ONO STA NDA RD A ISI 316 EM SÉRIE 0,5% DO VA LOR M EDIDO 0,1% DO VA LOR M EDIDO DO TRA NSM ISSOR SIM - DIGITA L SI M - A ISI 316 -1,33 110 / 220 Vca 4 a 20 mA ,LINEA R,ISOLA DO -NEM A 4 1/2" NP T(F)

(114)

Folha de Especificações

(115)

(116)

Folha de Especificações

(117)

(118)

(119)

Folha de Especificações

• Materiais

– Atenção especial com as partes molhadas ( em contato com fluído a ser medido ) – Inox 304 ou 316 – Neoprene – Teflon – Monel – Tântalo

(120)

(121)

Medição de Pressão

• Pressão atmosférica, manométrica ou relativa, absoluta, pressão diferencial.

• Unidades práticas de pressão: mmHg, mmH₂O, atm, kgf/cm2_{, psi}

• 8.3.1.2 Os elementos sensores do tipo “Bourdon” são os recomendados para os instrumentos de medição local de pressão. [Prática Recomendada]

(122)

(123)

Medição de Pressão

•8.3.5.1 O manômetro com amortecedor de pulsação deve ser instalado em serviço onde haja pulsação do fluido de processo, como em descarga de bombas alternativas e em sucção e descarga de compressores alternativos.

(124)

Medição de Pressão

8.3.5.3 Em linhas e equipamentos com líquido e em temperaturas elevadas, que possam danificar o

instrumento, deve ser previsto e instalado comprimento adicional nas linhas de impulso, para a dissipação térmica necessária. Para aplicações onde o fluido de processo seja vapor, utilizar tubo sifão ou serpentina de resfriamento.

(125)

Medição de Pressão

• 8.3.5.4 Para linhas onde o fluido de processo seja corrosivo, viscoso, solidificável ou tenha combinação

destas propriedades, os instrumentos de pressão devem:

(126)

Medição de Pressão

• 8.3.1.1 Para qualquer medição de pressão, cujo sinal deva ser levado a mais de 10 m do ponto de medição, deve ser utilizado um transmissor de pressão.

• 8.3.3.1 Os transmissores de pressão devem possuir as seguintes características:

– a) serem eletrônicos, inteligentes e programáveis, com a

transmissão do sinal no mesmo meio físico que a alimentação elétrica;

– b) poderem operar em 24 Vcc, com sinal de saída linear em 4 mA a 20 mA, com uma resistência de carga mínima de 500 Ω;

– c) serem padronizados em toda a planta de forma a facilitar a manutenção.

(127)

Medição de Pressão

Transmissor Temperatura do _Circuito

Temperatura da Capsula Pressão Estática Pressão Sensor Diagnóstico

(128)

(129)

Medição de Pressão

(130)

Medição de Pressão

(131)

Medição de Pressão

• 8.3.5.4 Para linhas onde o fluido de processo seja corrosivo, viscoso, solidificável ou tenha combinação

destas propriedades, os instrumentos de pressão devem:

– a) manômetros: utilizar diafragma de selagem;

– b) transmissores: ser instalados com pote de selagem ou selo diafragma, conforme a necessidade.

(132)

(133)

Medição de Pressão

133 Nº REV 0 UNIDADE: FOLHA _ de _ PROJETO: CLIENTE: 1 IDENTIFICA ÇÃ O 2 SERVIÇO 3 IDENTIFICA ÇÃ O DA LINHA 4 TIP O 5 CONEXÃ O A O P ROCESSO 6 CONEXÃ O ELÉTRICA 7 CLA SSIFICA ÇÃ O DA Á REA 8 CLA SSIF. DO INVÓLUCRO 9 M ONTA GEM

10

11 TIP O DO ELEM ENTO 12 A LCA NCE

13 FA IXA ( CA LIB RA ÇÃ O ) 14 CL.P RESSÃ O SOB REP RESSÃ O 15 FLUIDO DE ENCHIM ENTO

16

17 P RECISÃ O LINEA RIDA DE 18 REP ETIB ILIDA DE HISTERESE 19

20

21 SINA L SA ÍDA IM P ED. CA RGA 22 A LIM ENTA ÇÃ O SIST. TRA NSM IS. 23 P ROTOCOLO P / COM UNIC. DIGITA L 24 CONSUM O

25 ELEM ENTO

26 FLA NGES E A DA P TA DORES 27 A NÉIS EM "O"

28 VÁ LVULA S DE VENT E DRENO 29 P A RA FUSOS P ORCA S 30 INVÓLUCRO/P INTURA 31 COR 32 33 34 TIP O 35 CONEXÃ O A O P ROCESSO 36 DIA FRA GM A

37 M A TERIA L CORP O SUP . INFERIOR 38 CA P ILA R A RM A DURA 39 COM P RIM ENTO DO CA P ILA R

40 FLUIDO DE ENCHIM ENTO 2

41

43 P RESSÃ O NORM A L 1

44 P RESSÃ O M Á X. P RESSÃ O M ÍNIM A 1 45 TEM P . NORM A L TEM P . M Á XIM A

46 DENSIDA DE REL. STA ND. 47 VISCOSIDA DE TEM P .OP ER. A M B .

48 SÓLIDOS EM SUSP ENSÃ O NÃ O 49 P ESO M OLECULA R

50 INDICA DOR LOCA L

FOLHA DE ESPECIFICAÇÃO

-VA P OR RESINA GA SOSO EFLUENTE GA SOSO

C O N D . O P E R . S . DIGITA L -G E R A L T R A N S M IS S O R M A T E R IA IS S E L O D IA F R A G M A NOTA 2 DIGITA L REM OTO 2" 300# FR P A DRÃ O FA B RICA NTE A ISI 304 5 m ( CONFIRM A R ) A ISI 316 L A ISI 316 A ISI 316 A ISI 304 -A ISI 316 L

-A LUM ÍNIO/P OLIÉSTER DIFERENCIA L VER SELO P G13.5 ZONA 1, GRUP O II B , T4 IP 65 INTEGRA L -DIGITA L 0,06 0,8 -0,04 25 190 -NÃ O -DIA FRA GM A -FLUORLUB E 0,1% SP A N 4 a 20 mA -- 2 FIOS P ROFIB US - P A A ISI 316 L 12 mA -- -INTEGRA L DIA FRA GM A FLUORLUB E 0,1% SP A N -1 a 2 bar -0,2 a 1 bar 20 bar -12 mA -A ISI 316 L DIA FRA GM A 20 bar FLUORLUB E 0,1% SP A N -1 a 2 bar -0,2 a 1 bar -- 2 FIOS P ROFIB US - P A A ISI 316 L P G13.5 INTEGRA L M A NOM ÉTRICO 3" 300# FR ZONA 1, GRUP O II B , T4 IP 65 -- -M A NO-M ÉTRICO 1/2" NP T ( F ) P G13.5 ZONA 1, GRUP O II B , T4 IP 65 P TFE

-A LUM ÍNIO/P OLIÉSTER P A DRÃ O FA B RICA NTE -0,06 0,8 -0,04 -40 - 120 180 -- -P A DRÃ O FA B RICA NTE

-A LUM ÍNIO/P OLIÉSTER

A ISI 316 P TFE A ISI 316 A ÇO INOX A ÇO INOX A ISI 316 L P TFE -25 90 0 a 0,05 bar 0 - 0,025 bar - 10 bar -500 24 Vdc 2 FIOS Á GUA +SOLV. 0 0,02 0 L+GA S. NÃ O

TRANSMISSORES DE PRESSÃO DIFERENCIAL

121LT01 121PT01 121FT01

(134)

Nº REV 0 UNIDADE: FOLHA _ de _ PROJETO: CLIENTE: 1 IDENTIFICA ÇÃ O 2 SERVIÇO 3 IDENTIFICA ÇÃ O DA LINHA 4 TIP O 5 CONEXÃ O A O P ROCESSO 6 CONEXÃ O ELÉTRICA 7 CLA SSIFICA ÇÃ O DA Á REA 8 CLA SSIF. DO INVÓLUCRO 9 M ONTA GEM

10

11 TIP O DO ELEM ENTO 12 A LCA NCE

13 FA IXA ( CA LIB RA ÇÃ O ) 14 CL.P RESSÃ O SOB REP RESSÃ O 15 FLUIDO DE ENCHIM ENTO

16

17 P RECISÃ O LINEA RIDA DE 18 REP ETIB ILIDA DE HISTERESE 19

20

21 SINA L SA ÍDA IM P ED. CA RGA 22 A LIM ENTA ÇÃ O SIST. TRA NSM IS. 23 P ROTOCOLO P / COM UNIC. DIGITA L 24 CONSUM O

25 ELEM ENTO

26 FLA NGES E A DA P TA DORES 27 A NÉIS EM "O"

28 VÁ LVULA S DE VENT E DRENO 29 P A RA FUSOS P ORCA S 30 INVÓLUCRO/P INTURA 31 COR 32 33 34 TIP O 35 CONEXÃ O A O P ROCESSO 36 DIA FRA GM A

37 M A TERIA L CORP O SUP . INFERIOR 38 CA P ILA R A RM A DURA 39 COM P RIM ENTO DO CA P ILA R

40 FLUIDO DE ENCHIM ENTO 2

41

43 P RESSÃ O NORM A L 1

44 P RESSÃ O M Á X. P RESSÃ O M ÍNIM A 1 45 TEM P . NORM A L TEM P . M Á XIM A

46 DENSIDA DE REL. STA ND. 47 VISCOSIDA DE TEM P .OP ER. A M B .

48 SÓLIDOS EM SUSP ENSÃ O NÃ O 49 P ESO M OLECULA R

50 INDICA DOR LOCA L

51 KIT P / M ONTA GEM EM TUB O DE 2" 52 M A NIFOLD INTEGRA L 3 VIA S 53 P LA QUETA DE IDENTIFICA ÇÃ O 54

55 FA B RICA NTE 56 M ODELO

57 UNIDADES: PRESSÃO (bar) TEMPERATURA (ºC) VISCOSIDADE (cP)

NOTAS: A ISI 316 -FOLHA DE ESPECIFICAÇÃO -VA P OR RESINA GA SOSO SM A R SM A R EFLUENTE GA SOSO C O N D . O P E R . A C E S S . DIGITA L -A ISI 316 -SIM G E R A L T R A N S M IS S O R M A T E R IA IS S E L O D IA F R A G M A NOTA 2 DIGITA L REM OTO 2" 300# FR P A DRÃ O FA B RICA NTE A ISI 304 5 m ( CONFIRM A R ) A ISI 316 L A ISI 316 A ISI 316 A ISI 304 -A ISI 316 L

-A LUM ÍNIO/P OLIÉSTER DIFERENCIA L VER SELO P G13.5 ZONA 1, GRUP O II B , T4 IP 65 INTEGRA L -DIGITA L 0,06 0,8 -0,04 25 190 -NÃ O -DIA FRA GM A -FLUORLUB E 0,1% SP A N 4 a 20 mA -- 2 FIOS P ROFIB US - P A A ISI 316 L 12 mA -- -INTEGRA L DIA FRA GM A FLUORLUB E 0,1% SP A N -1 a 2 bar -0,2 a 1 bar 20 bar -12 mA -A ISI 316 L DIA FRA GM A 20 bar FLUORLUB E 0,1% SP A N -1 a 2 bar -0,2 a 1 bar -- 2 FIOS P ROFIB US - P A A ISI 316 L P G13.5 INTEGRA L M A NOM ÉTRICO 3" 300# FR ZONA 1, GRUP O II B , T4 IP 65 -- -M A NO-M ÉTRICO 1/2" NP T ( F ) P G13.5 ZONA 1, GRUP O II B , T4 IP 65 P TFE

-A LUM ÍNIO/P OLIÉSTER P A DRÃ O FA B RICA NTE -0,06 0,8 -0,04 -40 - 120 180 -- -P A DRÃ O FA B RICA NTE

-A LUM ÍNIO/P OLIÉSTER

A ISI 316 P TFE A ISI 316 A ÇO INOX A ÇO INOX A ISI 316 L P TFE -25 90 0 a 0,05 bar 0 - 0,025 bar - 10 bar -500 24 Vdc 2 FIOS Á GUA +SOLV. 0 0,02 0 L+GA S. -A ISI 316 SIM NÃ O

(135)

(136)

Medição de Nível

• 8.5.2.2 Os visores de nível tipo transparente devem ser utilizados nas seguintes aplicações:

• a) produtos escuros;

• b) interface de líquidos de coloração distinta;

• c) destilados de densidade inferior 25 °API e resíduos destilados, produtos que ataquem o vidro com vapor d’água e soda cáustica, e que requerem a aplicação de proteção de Mica ou Kel-F;

• d) quando se faz necessário o uso de sistema de lavagem para o visor (“flushing”).

(137)

(138)

Medição de Nível

• 8.5.3.1 Em tanques de armazenamento devem ser utilizados medidores de nível de tecnologia Radar.

(139)

(140)

(141)

(142)

(143)

(144)

(145)

Medição de Nível

• 8.5.4.1 Para transmissão de sinais de nível, os

instrumentos devem ser do tipo empuxo ou pressão diferencial. Instrumentos tipo ultra-sônico,

rádiofreqüência e radioativos também podem ser utilizados, porém devem se restringir às aplicações específicas que justifiquem sua utilização.

• 8.5.4.2 Os transmissores de nível devem ter as seguintes características:

– a) serem eletrônicos, inteligentes e programáveis, com a

transmissão do sinal no mesmo meio físico que a alimentação elétrica;

• 8.5.4.3 Todas as partes em contato com o fluido de

(146)

Medição de Nível

(147)

Medição de Nível

(148)

Medição de Nível

• Pressão diferencial em tanques abertos

(149)

(150)

Medição de Nível

• Tanques fechados

(151)

(152)

(153)

Medição de Nível

• Para o tanque abaixo calcular a faixa de medição do transmissor e nível:

(154)

(155)

(156)

Medição de Vazão

• 8.4.1.1 Na medição de vazão devem ser utilizadas placas de orifício com transmissores de pressão diferencial.

(157)

(158)

Medição de Vazão

(159)

Medição de Vazão

Relação entre p e Vazão Vazão

(160)

(161)

Medição de Vazão

(162)

Medição de Vazão

(163)

Medição de Vazão

(164)

Medição de Vazão

Re > 2.320 turbulento

(165)

Medição de Vazão

Onde: N = 0,0003962 ρ = adimensional (densidade relativa) QL = m3/h D = mm ΔP = mmH2O Onde: dL = kgf/m3 QUL = m3/h D = mm g = cSt

(166)

Medição de Vazão

β = d / D

d = Ø do orifício

D = Ø int. da tubulação Trechos retos

(167)

Medição de Vazão

(168)

Medição de Vazão

(169)

Medição de Vazão

Montagem do transmissor – medição de gases

FT Plugs Válvulas de Vent TRANSMISSOR Válvulas de Bloqueio Tomadas na posição superior para aplicação

em Gases Válvulas de Válvulas de Bloqueio

X

Evitar pontos baixos

Manifold 3-vias

(170)

Medição de Vazão

Montagem do transmissor – medição de líquidos

FT

Válvulas de

Bloqueio Manifold 3-_vias

Tomadas na posição inferior para aplicação

em Líquidos Válvulas de Dreno Plugs Plugs Válvulas de Vent X

Evitar pontos altos

TRANSMISSOR

(171)

Medição de Vazão

Montagem do transmissor – medição de vapores

Tomadas na posição superior para aplicação em Vapor

Válvulas de Dreno Válvulas de Bloqueio Orifício Manifold 3-vias

(172)

Medição de Vazão

• 8.4.2.1 Placas de orifício:

– a) usar placas do tipo concêntrico, com bordo reto, instaladas entre flanges de orifício;

– b) quando o nº de “Reynolds” da aplicação for inferior aos limites previstos para as placas de bordo reto na norma ISO 5167, devem ser utilizadas placas de bordo quadrante, ou entrada cônica,

respeitados os limites estabelecidos na norma ABNT NBR 13225; – e) o material das placas deve ser aço inoxidável AISI 316, a menos

que as condições de serviço exijam outro material;

– i) a locação das tomadas para placas de bordo reto e quadrante deve se dar nos flanges de orifício;

(173)

Medição de Vazão

• 8.4.1.2 Os demais tipos de instrumentos, tais como: medidores de área variável, deslocamento positivo,

medidores tipo turbina, eletromagnéticos, “vortex”, ultra-sônicos e coriolis, podem ser usados onde sua utilização seja estritamente necessária pelas condições do processo. [Prática Recomendada]

(174)

Medição de Vazão

• 8.4.5 Medidores do Tipo Deslocamento Positivo

– 8.4.5.1 Devem ser utilizados em serviços de totalização de vazão de líquidos, isentos de partículas, onde seja requerida pequena incerteza de medição.

– 8.4.5.2 Não são recomendados para serviços com líquidos de viscosidade muito baixa, capazes de fluir pelas folgas do

instrumento.

– 8.4.5.3 Deve ser prevista a instalação de filtro a montante do medidor.

(175)

Medição de Vazão

(176)

Medição de Vazão

• 8.4.6 Medidores Tipo Turbina

– 8.4.6.1 Os medidores do tipo turbina devem ter sua aplicação limitada a sistemas de transferência para faturamento, onde se deseja menor incerteza que a alcançada pelos medidores do tipo deslocamento positivo ou medidores de pressão diferencial.

– 8.4.6.2 Os medidores tipo turbina não são recomendados para fluídos com sólidos em suspensão, corrosivos ou erosivos que reduzam a vida útil da turbina.

(177)

Medição de Vazão

• Medição de volume

(178)

Medição de Vazão

8.4.8 Medidores Tipo Eletromagnéticos

– 8.4.8.1 Medidores eletromagnéticos devem ter suas aplicações limitadas a líquidos com condutividade elétrica adequada a esse tipo de medidor.

– 8.4.8.2 Medidores eletromagnéticos são recomendados onde se deseja medir vazão de lamas, fluídos com sólidos em suspensão ou outros fluídos de difícil medição com outros instrumentos, como fluídos corrosivos e abrasivos. São recomendados ainda onde se deseja a perda de carga na tubulação reduzida a um mínimo e onde se tenha fluídos com viscosidade, pressão,

(179)

(180)

Medição de Vazão

U = B . d . v B – intensidade do campo magnético d – diâmetro interno da tubulação

(181)

Medição de Vazão

A instalação do elemento primário deve garantir que o tubo esteja

sempre cheio. Os eletrodos devem ser montados em um plano

horizontal, para evitar que haja circuito aberto causado por bolhas de ar no topo do tubo.

(182)

(183)

Medição de Vazão

• Sem perda de carga

• Sem partes móveis • Bidirecional

• Fácil limpeza

• Medição não é afetada por mudanças na viscosidade, densidade ou temperatura

• Capaz de trabalhar desde produtos limpos até lama

• Alto turndown

•Trechos retos curtos ( ~ 5.D )

(184)

Medição de Vazão

• Sem perda de carga

• Sem partes móveis • Bidirecional

• Fácil limpeza

• Medição não é afetada por mudanças na viscosidade, densidade ou temperatura

• Capaz de trabalhar desde produtos limpos até lama

• Alto turndown

•Trechos retos curtos ( ~ 5.D )

(185)

(186)

(187)

(188)

(189)

(190)

Medição de Temperatura

• 8.2 Instrumentos de Temperatura • 8.2.1 Critérios de Seleção

• 8.2.1.1 As indicações locais devem ser feitas com termômetros bimetálicos.

• 8.2.3.1 Os termômetros bimetálicos devem ter as seguintes características gerais:

– a) mostrador de, no mínimo, 100 mm de diâmetro; – b) conexão ao poço de 1/2” NPT;

– c) haste de aço inoxidável AISI 316 com diâmetro externo de 6 mm;

– d) incerteza de medição: 1 % do “span”;

– e) caixa de plástico ou AISI 304, com grau de proteção IP-55; – f) ajuste de zero no ponteiro.

(191)

(192)

Medição de Temperatura

• 8.2.1.2 Para indicação remota, os sensores utilizados devem ser termopares e termo-resistências.

• 8.2.2.7 As termo-resistências devem ser do tipo 3 fios, de platina, padrão 100 ohms a 0 °C e devem obedecer aos padrões estabelecidos na norma IEC 60751.

(193)

Medição de Temperatura

(194)

Medição de Temperatura

• A termo-resistência de platina é a mais usada

industrialmente devido a sua grande estabilidade e exatidão.

• Esta termoresistência tem sua curva padronizada conforme norma DIN-IEC 751-1985 e tem como características uma resistência de 100 a 0ºC.

• Convencionou-se chamá-la de Pt-100, ( fios de platina com 100 a 0ºC ).

• Sua faixa de trabalho vai de -200 a 650ºC, porém a ITS-90 padronizou seu uso até 962ºC, aproximadamente.

(195)

Medição de Temperatura

Tipos de ligação - circuito de medição a 3 fios Tipos de ligação - circuito de medição a 2 fios

(196)

Medição de Temperatura

•8.2.2.8 Todos os acessórios incluindo poço, cabeçote, blocos terminais e outros, devem ser fornecidos em conjunto pelo fabricante do termo-elemento.

(197)

Medição de Temperatura

•8.2.2.4 Todas as ligações entre os termo-elementos e os cabos para transmissão de sinal devem ser realizadas no cabeçote dos termo-elementos.

(198)

Medição de Temperatura

8.2.2.1 A nomenclatura, materiais, requisitos, limites de utilização e fios de extensão dos termopares devem estar de acordo com a norma ISA MC96.1. Todos os termopares devem ser do tipo K, exceto quando contra indicado

tecnicamente.  Termopares

(199)

Medição de Temperatura

A ( + ) B ( - ) T F T Q I Efeito Seebeck

(200)