Especifico 1 Implementacao de Equipamentos e Dispositivos - Módulo 03 Automação SENAI

SÉRIE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

IMPLEMENTAÇÃO DE EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS



CONFEDERAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA � CNI Robson Braga de Andrade Presidente

DIRETORIA DE EDUCAÇÃO E TECNOLOGIA Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti Diretor de Educação e Tecnologia

SENAI�DN � SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL Conselho Nacional Robson Braga de Andrade Presidente

SENAI � DEPARTAMENTO NACIONAL Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti Diretor-Geral Gustavo Leal Sales Filho Diretor de Operações



© 2012. SENAI – Departamento Nacional © 2012. SENAI – Departamento Regional do Rio Grande do Sul

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FICHA CATALOGRÁFICA

SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Nacional

Sede Setor Bancário Norte . Quadra 1 . Bloco C . Edifício Roberto Simonsen . 70040-903 . Brasília – DF . Tel.: (0xx61)3317-9190 http://www.senai.br

Lista de ilustrações Figura 1 - Diagrama da central eletrônica ...............................................................................................................18 Figura 2 - Forno industrial de cozimento ................................................................................................................19 Figura 3 - a) Válvula solenoide para área classificada; b) Válvula solenoide para área não classificada ....20 Figura 4 - Símbolo do quadrado de fogo ................................................................................................................21 Figura 5 - Processo de reação em cadeia.................................................................................................................21 Figura 6 - Exemplos de combustíveis .......................................................................................................................22 Figura 7 - Desenho de projeto de planta de extensão de áreas classificadas ............................................23 Figura 8 - Exemplo de marcação “Ex”........................................................................................................................25 Figura 9 - Fluxograma de Engenharia.......................................................................................................................30 Figura 10 - Exemplo de tagname ...............................................................................................................................31 Figura 11 - Típico de montagem ................................................................................................................................35 Figura 12 - Diagrama de malha ...................................................................................................................................36 Figura 13 - Diagrama de intertravamento ..............................................................................................................37 Figura 14 - Folha de dados de transmissores de pressão diferencial ............................................................38 Figura 15 - Folha de dados de transmissores de válvulas de controle .........................................................39 Figura 16 - Certificado de calibração – folha 1/2 ..................................................................................................40 Figura 17 - Certificado de calibração – folha 2/2. .................................................................................................41 Figura 18 - Multiteste digital e analógico. ...............................................................................................................42 Figura 19 - Gerador 4 a 20ma ......................................................................................................................................42 Figura 20 - Multicalibrador ...........................................................................................................................................42 Figura 21 - Comunicador Hart & Fieldbus ...............................................................................................................43 Figura 22 - Ferramentas mecânicas ...........................................................................................................................43 Figura 23 - Não foi isso que eu pedi!!........................................................................................................................49 Figura 24 - Sequência de documentação de recebimento...............................................................................51 Figura 25 - Recebendo dispositivos do projeto. ...................................................................................................52 Figura 26 - Exemplos de etiquetas de recebimento (frente / verso) .............................................................53 Figura 27 - Inspeção com gabarito ............................................................................................................................56 Figura 28 - Inspeção com variáveis............................................................................................................................56 Figura 29 - Montagem de transmissores de vazao de acordo com o estado do fluido..........................62 Figura 30 - Transmissores de vazão multivariáveis de fabricantes diferentes com distintas dimensões .....62 Figura 31 - Transmissor de vazão magnético devidamente identificado com o tag ..............................63 Figura 32 - Transmissor de vazão magnético com identificação avariada ..................................................64 Figura 33 - Caixas de junção de sinais analógicos................................ ................................................................65 Figura 34 - Caixas de junção para Fieldbus......................................... ....................................................................65 Figura 35 - Caixas de junção de sinais analógicos................................ ................................................................65 Figura 36 - Brick para sinais digitais ..........................................................................................................................66 Figura 37 - Caixa de junção de fieldbus em sala remota ...................................................................................66 Figura 38 - Exemplo de segregação de cabos de sinal e energia no campo ..............................................67 Figura 39 - Cabos de fieldbus – conexões no campo .........................................................................................67 Figura 40 - Típico de montagem para manômetro com sifão .........................................................................69 Figura 41 - Montagem realizada conforme típico de montagem ..................................................................69 Figura 42 - Típico de montagem para produtos criogênicos e evaporação a temperatura ambiente.....69 Figura 43 - Montagem de transmissor de pressão tipo Fieldbus ........................................... ........................70 Figura 44 - Transmissor de pressão tecnologia Hart ................................... ........................................................70 Figura 45 - Placa de orifício montada .......................................................................................................................71

Figura 46 - Típico de montagem para medição de gás ......................................................................................71 Figura 47 - Típico de montagem para medição de líquidos .............................................................................72 Figura 48 - Típico para vazão de vapor.....................................................................................................................72 Figura 49 - Medidor de pressão diferencial ............................................................................................................72 Figura 50 - Medidor de pressão diferencial conectado ao processo ............................................................73 Figura 51 - Técnico desconectando trasmissor multivariável de vazão para calibração .......................73 Figura 52 - Medidor de tubo reto ........................................... ...................................................................................74 Figura 53 - Medidor de vazão de tubo reto ...........................................................................................................74 Figura 54 - Instalação para medição de vazão de gás .......................................................................................74 Figura 55 - Instalação para medição de líquidos .................................................................................................75 Figura 56 - Representação de um medidor eletromagnético ...................................... ...................................75 Figura 57 - Instalação de um medidor no sentido vertical ..............................................................................76 Figura 58 - Instalação de um medidor no sentido horizontal .........................................................................76 Figura 59 - Formação de vórtices ..............................................................................................................................77 Figura 60 - Medidor de vazão vortex .......................................................................................................................77 Figura 61 - Formação de vórtices ..............................................................................................................................77 Figura 62 - Funcionamento de uma turbina .........................................................................................................78 Figura 63 - Medidor instalado na planta ................................................................................................................78 Figura 64 - Desenho típico de montagem para um indicador local .................................. ...........................79 Figura 65 - Indicador de temperatura local instalado em vaso, em conjunto com indicador de nível por vaso comunicante ....................................................................................................................................................79 Figura 66 - Típico de montagem de um RTD ........................................................................................................80 Figura 67 - Instalação de dois termopares (esquerda - poço roscado; direta - poço flangeado) .......80 Figura 68 - Desenho típico de montagem para um visor local de nível LG. ..............................................81 Figura 69 - instalações industriais de LG .................................................................................................................81 Figura 70 - Típico de montagem para um transmissor de nível do tipo pressão diferencial ...............81 Figura 71 - Instalação de um transmissor de nível ultrassônico .....................................................................82 Figura 72 - Tipos de terminais .....................................................................................................................................83 Figura 73 - Tipos de terminais .....................................................................................................................................83 Figura 74 - Identificadores de fiação .........................................................................................................................85 Figura 75 - Porta-identificador ....................................................................................................................................87 Figura 76 - Sistema de identificação .........................................................................................................................87 Figura 77 - Funcionamento do sistema de identificação ..................................................................................88 Figura 78 - Esquema de ligação transmissores de dois fios com alimentação 24Vcc .............................88 Figura 79 - Esquema de ligação transmissores de três fios com alimentação 24Vcc ..............................89 Figura 80 - Esquema de ligação transmissores de quatro fios com alimentação 24Vcc e 24Vac........89 Figura 81 - Esquema de ligação de posicionadores de dois fios com alimentação 24Vcc ....................89 Figura 82 - Esquema de ligação de posicionadores de dois fios com alimentação 24Vcc ....................90 Figura 83 - CLP Modular ................................................................................................................................................91 Figura 84 - CLP de caixa unica com IHM incorporada ........................................................................................92 Figura 85 - Ciclo do CLP .................................................................................................................................................92 Figura 86 - Módulos instalados em trilho DIN .......................................................................................................94 Figura 87 - CLP sobre trilho DIN ..................................................................................................................................94 Figura 88 - Localização das ligações e comandos ................................................................................................94 Figura 89 - Edição de nível ............................................................................................................................................95 Figura 90 - Diagrama de ligação .................................................................................................................................96 Figura 91 - Programador utilizado para Hart e Fieldbus ....................................................................................97 Figura 92 - Função do teclado e terminais..............................................................................................................98 Figura 93 - Acessando o protocolo Hart ..................................................................................................................99

Figura 94 - Terminais de acesso Hart e Fieldus.............................................. ...................... ................................................ ................................................ ................................99 ........99 Figura 95 - Conectando a um circuito Hart ................................................ ........................ ................................................ ................................................ ................................. ......... 100 Figura 96 - Conectando diretamente a um circuito circuito Hart por meio das portas de comunicação de instrumento. .....................................................................................................................................................................100 Figura 97 - Conectando diretamente a um circuito circuito Hart por meio de ligação série com com malha. .... 101 Figura 98 - Conexão de dispositivos sem fio.............................................. ...................... ................................................ ................................................ ................................. ......... 101 Figura 99 - Menu do dispositivo. dispositivo. ................................................ ........................ ................................................ ................................................ ................................................ ............................. ..... 102 Figura 100 - Modificação de parâmetro............................................... ....................... ................................................ ................................................ ......................................... ................. 104 Figura 101 - Portas de acesso. ............................................. ..................... ................................................ ................................................ ................................................ ..................................... ............. 105 Figura 102 - Conexão de bancada ............................................. ..................... ................................................ ................................................ ................................................ ............................. ..... 105 Figura 103 - Conexão de campo................................................. ........................ ................................................ ................................................ ................................................ ............................. ..... 106 Figura 104 - Exemplo de janela do tipo “Lista de dispositivos dispositivos online” online”. ................................................ ........................ ............................. ..... 107 Figura 105 - Opções do comando “Lista de dipositivos dipositivos online” online”............................................... ....................... ............................................. ..................... 107 Figura 106 - Bloco de configuração avançada............................................... ...................... ................................................ ................................................ ............................. ..... 107 Figura 107 - Sala de controle com controladores controladores individuais............................................. ..................... ................................................ .......................... 109 Figura 108 - Sala de controle com SDCD SDCD ............................................. ..................... ................................................ ................................................ ......................................... ................. 110 Figura 109 - Instrumentos em conexão com SDCD da sala de controle.............................................. ...................... ............................. ..... 110 Figura 110 - Sala de controle com SDCD SDCD ............................................. ..................... ................................................ ................................................ ......................................... ................. 111 Figura 111 - Exemplo de tela tela de operação operação ............................................. ..................... ................................................ ................................................ ..................................... ............. 111 Figura 112 - Arquitetura de SDCD.............................................. ...................... ................................................ ................................................ ................................................ ............................. ..... 112 Figura 113 - Exemplos de rede ................................................ ........................ ................................................ ................................................ ................................................ ................................. ......... 113 Figura 114 - Exemplo de ligação wireless ............................................... ....................... ................................................ ................................................ ..................................... ............. 115 Figura 115 - Hierarquia do sistema sistema metrológico .............................................. ...................... ................................................ ................................................ .......................... 125 Figura 116 - Exemplo de certificado de calibração de um padrão ................................................ ........................ ..................................... ............. 128 Figura 117 - Balança de peso morto.............................. ................................................ ........................ ................................................ ......................................... ................. 129 Figura 118 - Princípio de funcionamento da balança de peso morto. ............................................. ..................... ................................. ......... 130 Figura 119 - Bomba de comparação (Timoneiro) ................................................ ........................ ................................................ ............................................. ..................... 130 Figura 120 - Visão frontal frontal do calibrador de pressão ................................................ ........................ ................................................ ......................................... ................. 131 Figura 121 - Identificação das partes partes (painel frontal) ............................................. ..................... ................................................ ......................................... ................. 131 Figura 122 - Identificação das partes partes (lateral esquerdo / lateral direito) direito) ............................................. ..................... ............................. ..... 131 Figura 123 - Formas de utilização .............................................. ...................... ................................................ ................................................ ................................................ ............................. ..... 132 Figura 124 - Como medir a pressão pressão............................................... ....................... ................................................ ................................................ ................................................ .......................... 132 Figura 125 - Exemplos de ligação para calibração............................................... ....................... ................................................ ............................................. ..................... 132 Figura 126 - Exemplo de ligação para calibração de conversor conversor ......................................... ................. ................................................ .......................... 133 Figura 127 - Exemplo de ligação para para calibração de pressostato .............................................. ...................... ......................................... ................. 133 Figura 128 - Exemplo de ligação para calibração de I/P ................................................ ........................ ................................................ ................................. ......... 133 Figura 129 - Visão frontal do calibrador calibrador de temperatura................................................................................134 temperatura................................................................................134 Figura 130 - Identificação das partes partes (painel frontal) ............................................. ..................... ................................................ ......................................... ................. 134 Figura 131 - Identificação das partes partes (lateral esquerdo/lateral direito) ............................................... ....................... ............................. ..... 134 Figura 132 - Formas de utilização .............................................. ...................... ................................................ ................................................ ................................................ ............................. ..... 134 Figura 133 - Exemplos de ligação para calibração............................................... ....................... ................................................ ............................................. ..................... 135 Figura 134 - Banho térmico térmico tipo bloco seco .............................................. ...................... ................................................ ................................................ ................................. ......... 135 Figura 135 - Sensores de temperatura-padrão: termopares ................................................ ........................ ................................................ .......................... 136 Figura 136 - Sensores de temperatura-padrão: termorresistências .............................................. ...................... ..................................... ............. 136 Figura 137 - Banho térmico (imersão em líquido)................................................ ........................ ................................................ ............................................. ..................... 136 Figura 138 - Rotâmetros ................................................ ........................ ................................................ ................................................ ................................................. ............................................. .................... 137 Figura 139 - Princípio de funcionamento do rotâmetro................................................ ........................ ................................................ ................................. ......... 137 Figura 140 - Calibrador digital digital de vazão de gás. ............................................... ....................... ................................................ ................................................ .......................... 138 Figura 141 - Preparando um medidor de vazão vazão multivariável para calibração calibração...................................... ..................... ................. 138

Figura 142 Figura 143 Figura 144 Figura 145 Figura 146 146 Figura 147 -

Identificando os terminais de ligações............................................. ..................... ................................................ ............................................ .................... 139 conectando cabo de temperatura ............................................. ..................... ................................................ ................................................ ............................ .... 139 Conectando terminais fieldbus ............................................... ....................... ................................................ ................................................ ................................ ........ 139 Configurando instrumento para calibração ............................................... ....................... ................................................ ................................ ........ 140 Técnico testando uma rede do sistema sistema Delta V ........................................ ................................ ........................ ........ 145 Tela do programa de comissionamento(E); Gráfico representativo representativo do processo(D). processo(D). ..146 .. 146

Quadro 1 - Sequência para decapagem dos fios ...................................................................................................85 Quadro 2 - Significados de ícones. ...........................................................................................................................102 Quadro 3 - Escrita correta de unidade composta ...............................................................................................121 Quadro 4 - Símbolos de unidades do SI .................................................................................................................122 Quadro 5 - Escrita correta de unidades do SI .......................................................................................................122 Tabela 1: Técnico em Automação Industrial ............................................................................................................15 Tabela 2: Letras de identificação-ANSI/ISA 5.1 2009 .............................................................................................31 Tabela 3: Símbolos e função dos dispositivos de instrumentação ............................................... ....................... ...........................................32 ...................32 Tabela 4: Simbolos e Função de processamento de sinais .............................................. ...................... ................................................ ...................................33 ...........33 Tabela 5: Símbolos para sinais de transmissão .......................................................................................................34 Tabela 6: Grau de proteção IP nos dispositivos ......................................................................................................44 Tabela 7: Referências comerciais de terminais........................................................................................................83 Tabela 8: Sequência de classificação dos códigos de identificação ............................................. ..................... ...........................................85 ...................85 Tabela 9: Características dos identificadores para porta-identificadores .....................................................88 Tabela 10: Unidades básicas do SI ............................................................................................................................120 Tabela 11: Unidades derivadas do SI .......................................................................................................................120

Sumário 1 Introdução ......................................................................................................................................................................15 2 Histórico sobre a implementação de equipamentos e dispositivos..........................................................17 2.1 Conceitos de Instrumentação em Processos Industriais ..............................................................17 2.2 Projetos de Instrumentação em Instalações Industriais ...............................................................20 2.2.1 Atmosferas explosivas .............................................................................................................21 3 Plano de instalação de equipamentos e dispositivos industriais ...............................................................29 3.1 Memorial Descritivo ...................................................................................................................................29 3.2 Fluxograma de Engenharia .....................................................................................................................30 3.3 Típicos de Montagem ................................................................................................................................35 3.4 Diagrama de Malha ....................................................................................................................................35 3.5 Diagrama de Intertravamento ...............................................................................................................37 3.6 Lista de Instrumentos ................................................................................................................................37 3.7 Lista de Materiais ........................................................................................................................................37 3.8 Lista de Cabos ..............................................................................................................................................38 3.9 Folha de Dados ............................................................................................................................................38 3.10 Certificado de Calibração ......................................................................................................................39 3.11 Identificações das Ferramentas Utilizadas no Projeto ................................................................41 3.12 Grau de Proteção IP nos Dispositivos ................................................................................................44 3.13 Organização da Documentação do Projeto em Data Book ......................................................45 3.13 Legislações Vigentes para um Projeto ..............................................................................................46 3.14 Identificação do Software e suas Características ..........................................................................47 4 Recebimento dos Equipamentos e Dispositivos...............................................................................................49 4.1 Aspectos Gerais ...........................................................................................................................................49 4.1.1 Qualificação Profissional ........................................................................................................50 4.2 Documentação ............................................................................................................................................51 4.2.1 Procedimento de Recebimento ...........................................................................................51 4.2.2 Registro de Inspeção ...............................................................................................................52 4.2.3 Ordem de Compra ....................................................................................................................53 4.2.4 Folha de Dados ..........................................................................................................................53 4.2.5 Projeto ...........................................................................................................................................54 4.2.6 Inspeção .......................................................................................................................................54 4.2.7 Preservação .................................................................................................................................57 4.2.8 Armazenamento........................................................................................................................57

5 Montagem de Equipamentos e Dispositivos .....................................................................................................61 5.1 Documentação ............................................................................................................................................61 5.1.1 Confrontar o Manual do Fabricante com o Desenho Típico de Montagem ........... 61 5.1.2 Verificar a Compatibilidade Dimensional entre a Instalação e o Projeto ..............62 5.1.3 Identificação do Instrumento com a Lista de Projeto ..................................................63 5.2 Montagem Mecânica de Equipamentos e Dispositivos................................................................64 5.2.1 Montagem de Caixas de Junção (Jb Juncion Box) ........................................................64 5.2.2 Montagem de Tubing ..............................................................................................................66 5.2.3 Montagem de Cabos, Eletrodutos, Bandejamento e Painéis ....................................66 5.2.4 Montagem de Indicadores e Trasmissores de Pressão ................................................68 5.2.5 Montagem de Trasmissores de Vazão ...............................................................................70 5.2.6 Montagem de Medidores de Temperatura......................................................................78 5.2.7 Montagem de Indicadores de Nível ...................................................................................80 5.3 Montagem Elétrica de Equipamentos e Dispositivos ....................................................................82 5.3.1 Alinhamento e Prensamento De Terminais .....................................................................82 5.3.2 Pinça Multifuncional ................................................................................................................84 5.3.3 Sistema de Identificação para Fios, Cabos e Bornes de Conexão ............................85 5.3.4 Porta-Identificadores ...............................................................................................................87 5.3.5 Esquema de Ligação de Transmissores .............................................................................88 5.3.6 Esquema de Ligação de Posicionadores ..........................................................................89 5.3.7 Sinais de Transmissáo e Tecnologias Utilizadas .............................................................89 6 Calibração de Instrumentos e Equipamentos................................................................................................. 117 6.1 Conceitos Gerais de Metrologia (Vim) ..............................................................................................118 6.2 Sistema Internacional de Unidades (SI) ...........................................................................................119 6.2.1 Unidades Básicas do SI .........................................................................................................120 6.2.2 Unidades Derivadas do SI ...................................................................................................120 6.2.3 Escrita Correta de Unidades do SI ....................................................................................121 6.2.4 Regras de Arredondamento para a Numeração Decimal (NBR 5891) ................123 6.3 Padrões ........................................................................................................................................................124 6.3.1 Tipos de Padrão ......................................................................................................................124 6.3.2 Rastreabilidade do Padrão ..................................................................................................125 6.3.3 Seleção do Padrão de Calibração .....................................................................................125 6.3.4 Avaliação do Certificado de Calibração .........................................................................126 6.4 Procedimento de Calibração ...............................................................................................................129 6.4.1 Padrões e Dispositivos de Calibração (Exemplos) ......................................................129 7 Start-up de Equipamentos e Dispositivos ........................................................................................................ 143 7.1 Comissionamento ....................................................................................................................................143 7.1.1 Comissionamento Eficaz .....................................................................................................144 7.2 Condicionamento ....................................................................................................................................145 7.3 O que é Start-Up? .....................................................................................................................................146 7.4 Documentação .........................................................................................................................................147

Referências ........................................................................................................................................................................151 Minicurrículo dos Autores ...........................................................................................................................................154 Índice ..................................................................................................................................................................................155

Introdução

1 Nesta unidade curricular conhecermos os principais assuntos que contribuem para o desenvolvimento das competências de um técnico em Automação industrial, que proporcionará a aquisição de fundamentos técnicos e científicos necessários à Automação industrial, bem como capacidades sociais, organizativas e metodológicas adequadas a diferentes situações profissionais. Esta unidade curricular “Fundamentos da Eletrotécnica”favorece aos alunos, através dos fundamentos de eletroeletrônica aplicáveis aos sistemas de controle e Automação, a construção de uma base consistente que possibilite o desenvolvimento das competências profissionais do Técnico em Automação Industrial. Considera o desenvolvimento de fundamentos matemáticos, elétricos e eletrônicos. (DCN-DN) Ainda nesta unidade curricular iremos reconhecer fundamentos de eletricidade aplicáveis aos sistemas de controle e Automação. É importante identificar os tipos de instrumentos de teste. Aplicar fundamentos de eletricidade na medição de grandezas elétricas. E ainda, interpretar representações gráficas aplicáveis aos sistemas Automatizados de manufatura. A seguir são descritos na matriz curricular os módulos e as unidades curriculares previstos e as respectivas cargas horárias. Tabela 1: Técnico em Automação Industrial MÓDULOS

DENOMINAÇÃO

Módulo Básico Fundamentos técnicos e científicos

UNIDADES CURRICULARES

CARGA CARGA HORÁRIA HORÁRIA MÓDULO

• Fundamentos da Comunicação

100h

• Fundamentos da Eletrotécnica

140h

• Fundamentos da Mecânica

100h 160 h

340h

180 h 34h

340 h

Módulo

Fundamentos técnicos e

• Acionamento de Dispositivos

Introdutório

científicos

Atuadores • Processamento de Sinais

Específico I

Específico II

Manutenção e Implemen-

• Gestão da Manutenção

tação de equipamentos e

• Implementação de Equipamentos 136h

dispositivos

Dispositivos • Instrumentação e Controle • Manutenção de Equipamentos e

102h

Desenvolvimento de

Dispositivos • Desenvolvimento de Sistemas de

68h 100h

sistemas de controle e

Controle

Automação

• Sistemas Lógicos Programáveis

160h

• Técnicas de Controle

80h

Fonte: SENAI

340h

340h

Histórico sobre a implementação de equipamentos e dispositivos

2 O objetivo deste capítulo é expor a importância da instrumentação industrial na área da Automação. Apresentaremos, também, um demonstrativo de equipamentos que podem ser instalados em áreas potencialmente perigosas.

2.1 CONCEITOS DE INSTRUMENTAÇÃO EM PROCESSOS INDUSTRIAIS Desde a Revolução Industrial o homem sempre buscou o controle de seus processos industriais. Por mais diversificados que sejam os produtos que fabricamos, manter a uniformidade dos processos é essencial para garantir a qualidade do que produzimos. Um exemplo bem simples sobre a importância da uniformidade encontramos em uma situação bem corriqueira, quando vamos à padaria. Normalmente, preferimos que o pão esteja sempre uniforme, isto é, com a mesma aparência, peso e características que já conhecemos.

Hoje, o mercado exige que os produtos tenham qualidade e uniformidade para serem competitivos, e a instrumentação industrial é uma grande aliada da produção, controlando e protegendo equipamentos e dispositivos. A instrumentação está presente em todo os tipos de indústria: Petróleo & Gás, Petroquímica, Papel e Celulose, Automobilística e outras. Em todos esses processos, temos que controlar, de maneira adequada, variáveis como pressão, vazão, nível, temperatura, Ph, umidade entre outras. O controle manual desses processos seria muito difícil. Para entender melhor o processo de controle, imagine um automóvel de qualquer marca ou modelo. Neste veículo há várias malhas de controle de instrumentação, conforme a Figura 1, abaixo, que nos passam despercebidas, como a medição de oxigênio localizada dentro do escapamento, que informa à central eletrônica o resultado da queima de ar/combustível.

18

AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

E C O S I t n P r t a n e r O s u r m i p s o R s t s r ã d o a T

m L a u r z c h e a s a d r e é

d I n i r t e e ç r r ã u o p h t i o d r r d á u e l i c c a a r g a d a

d I n e t e e m r r u b p r t e a o g r e d m o p e d a l

S e n s o r d e d e t o n a ç ã o

a S q o u n e d c a i l d a a m b d a

d S a e n b s o o r r b d o e l e p t a o s i ç ã o

d S a e n á s g o u r a d e t e m p e r a t u r a

F 3 0

t e S m e n p s e o r r d a t e u r a d o a r

p S r e e n s s s ã o r o d a e b s o l u t a

S e n s o r d e f a s e

r s o e t n a s ç o ã r o d e e P M S

F F 2 1 8 4

4 G G 2 2

2 3

V V D D / B / P R T A A 1 2 9 1

C 0 1 0 2

I

1 2 2 4 1 4 2 5

3 5 3 6

A

2

1

M B R R A A 3 2 3 5

A 0 8

B A

M B R R A A 3 3 3 8

C

P T / A M

A A 4 2 4 2 B C R Z / V / L D R

1 2

2

L

3

1

A A A 3 2 2 3 7 8

A A A A A 4 3 3 4 2 1 0 0 1 0 C A A C B Z Z Z Z R / / / V / V / V V V M M M M M

2

3

M R / V D o u M B A M R R

B R o u P T / B M A R R M

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p 6 a r R t i e d l a é i n i b i d o r

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T o m a d a d e d i a g n o s e

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1 4

B o m b a d e c o m b u s t í v e l

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B o b i n a d e i g n i ç ã o

V á l v e u l l a e t t r e ô m n r i c o a t á t i c a

E C O S P O R T

m C a o r r c r h e a t - o l r e n d t a a

Figura 1 - Diagrama da central eletrônica Fonte: Ghlen, 2007

Há também outra malha importante, que é a medição da pressão atmosférica para a adequação da quantidade de oxigênio disponibilizado na combustão. Para entender melhor esse processo, vamos fazer uma comparação entre os modelos de carros com carburadores e os com injeção eletrônica. Sabemos que a pressão atmosférica diminui à medida que nos elevamos acima do nível do mar, reduzindo a disponibilidade de oxigênio. Como nos modelos de carro com carburadores não há medidores de pressão, a admissão de oxigênio é regulada mecanicamente. Essa característica faz com que um carro que teha sido bem regulado ao nível do mar, venha a apresentar falhas quando se desloque para regiões de grande altitude, pois a mistura fica “muito rica”, como se diz popularmente. Ora, essa situação ocorre porque há muito “combustível” e pouco “ar”. Outro exemplo de controle ocorre no intertravamento. O processo de controle no intertravamento é bem mais fácil de identificar, pois, se faltar óleo no motor, antes que ele “tranque” acenderá uma luz no painel e, provavelmente, o carro deixará de funcionar para proteger o motor. O controle de processos também está presente em nossas casas, mas, normalmente, só percebemos quando acontece algo errado, como, por exemplo, quando a caixa d’água seca ou transborda sem dar nenhum aviso. Nesse casoi, foi exatamente o controle do processo relativo ao nível de água da c aixa que falhou.

VOCÊ SABIA?

Para deixar o carro com um barulho mais alto, muitos jovens “abrem o escapamento” dos seus automóveis, retirando uma parte importante do escapamento, exatamente onde está localizada a sonda do controle de injeção eletrônica. O problema é que essa sonda é responsável pela análise do consumo de combustível, pois envia informações para o sistema de injeção eletrônica. Assim, por desconhecimento, muitas pessoas tem um carro “sinistro”, mas que consome mais combustível.

2 HISTÓRICO SOBRE A IMPLEMENTAÇÃO DE EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS

De acordo com os exemplos que vimos, controlar um processo é manter as variáveis pressão, vazão e outras dentro dos valores desejados (setpoint). Retornando ao nosso exemplo da padaria, sabemos que os pães são cozidos em fornos industriais que têm controle de temperatura. Analisando somente a temperatura, temos que, quanto menor for a diferença (erro ou offset) entre o valor desejado (valor desejado ou setpoint ) e a variável medida, melhor será a qualidade do produto. Isso quer dizer que, se a temperatura do forno for 2000C (valor desejado ou setpoint), o ideal será mantê-la o mais próximo desse nível durante todo o processo de cozimento. (Figura 2)

1

0

G

Figura 2 - Forno industrial de cozimento Fonte: Autor

Assim, cabe ao controlador (instrumento instalado no forno) fazer as correções necessárias para que a diferença (erro ou offset) entre a temperatura medida e o valor desejado (setpoint) fique o mais próximo possível, sem a intervenção do operador. A tendência atual da indústria é centralizar em uma única sala (sala de controle) todas as indicações e os controles necessários para a operação de uma planta industrial. A centralização permite que as informações de todas as variáveis do processo sejam analisadas de forma mais ágil, facilitando a tomada de decisões e a redução da quantidade de funcionários envolvidos no controle da produção. Imagine, por exemplo, um navio de grande porte que não tivesse todos os controles da embarcação centralizados em sua cabine de comando. A quantidade necessária de tripulantes para controlar o navio, de forma eficiente, seria bem maior do que a utilizada atualmente. Por isso, houve uma grande evolução quan do passamos da fase de instalação local de controles manuais para a instalação de controles automáticos centralizados, facilitando a rápida comunicação entre os instrumentos de medição e a central de comando. A utilização de câmeras na central de produção é outra medida que permitiu um grande avanço, pois esses equipamentos registram tudo o que está acontecendo em todos os setores de uma planta; o mesmo trabalho era feito por diversos funcionários, que observavam presencialmente os eventos que ocorriam. Não há como deixar de mencionar o grande investimento que os fabricantes estão fazendo no desenvolvimento de sistemas supervisórios cada vez mais complexos e autônomos no controle dos processos industriais. O sistema supervisório funciona como o piloto automático de uma aeronave: quando há uma tendência de desvio, o próprio equipamento faz a correção de maneira preditiva.

19

20


2.2 PROJETOS DE INSTRUMENTAÇÃO EM INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS Antes de iniciar o estudo das fases de um projeto de implementação de equipamentos e dispositivos, precisaremos fazer uma distinção entre as instalações industriais que ocasionalmente apresentam a existência de áreas classificadas das instalações que não dispõem dessa classificação. É importante que a distinção fique bem definida, pois terá um impacto financeiro considerável no projeto. As instalações que normalmente apresentam a existência de atmosferas explosivas são as seguintes:

• • • • • • • • • • •

plataformas offshore para prospecção de petróleo; refinarias de petróleo; indústrias petroquímicas; indústrias químicas; gasodutos; aeroportos; terminais de armazenamento de petróleo e derivados; indústrias alcooleiras; estações de carregamento de caminhões para líquidos ou gases inflamáveis; indústrias farmacêuticas; postos de abastecimento de combustíveis.

Tanto as indústrias automotivas como as demais instituições que não trabalham com produtos inflamáveis são menos rigorosas quanto às exigências relativas à segurança de seus dispositivos industriais. Entretanto, as indústrias da área de petróleo & gás e as petroquímicas têm um papel fundamental no desenvolvimento de cursos de Instrumentação Industrial, devido à necessidade de formar técnicos especializados em processos de instalação e manutenção de equipamentos em atmosferas explosivas. Por esse motivo, os exemplos que citaremos consideram a existência de atmosferas potencialmente explosivas. (Figura 3)

Figura 3 - a) Válvula solenoide para área classificada; b) Válvula solenoide para área não classificada Fonte: Autor


2.2.1 ATMOSFERAS EXPLOSIVAS Em alguns cursos de NR10 e NR33, aprendemos a simbologia do triângulo de fogo. Contudo, atualmente já é utilizada a simbologia do quadrado de fogo, ou tetraedro de fogo. O quadrado de fogo inclui um elemento muito importante em processos que envolvem atmosferas explosivas, que é reação em cadeia. (Figura 4) REAÇÃO EM CADEIA O Ã Ç I N G I E D E T N O F

E T N E R U B M O C

MATERIAL COMBUSTÍVEL Figura 4 - Símbolo do quadrado de fogo Fonte: Autor

O combustível é representado pelos líquidos, gases, vapores e poeiras que existem no ambiente industrial. O comburente é o oxigênio do ar que está sempre presente em nossa atmosfera. A fonte de ignição pode ser qualquer fonte de energia, desde que em quantidade suficiente para iniciar uma combustão. Há reação em cadeia quando a combustão se sustenta pela presença de radicais livres, que são formados durante a queima do combustível, como podemos ver na Figura 5. Liberação de vapores

Presença de combustível

Produção de mais energia sobre o combustível

Presença de comburentes

Reação em cadeia

Presença de fonte de ignição

Liberação de radicais livres Geração da combustão Figura 5 - Processo de reação em cadeia Fonte: Autor

21

22


Por definição da ABNT NBR/IEC 60079-10-1(2009), atmosfera explosiva é a mistura com o ar sob condições atmosféricas de substâncias inflamáveis na forma de gás, vapor, névoa ou poeira na qual, após ignição, se inicia uma combustão autossustentada através da mistura remanescente. (Figura 6)

GAS

G A S O L I N A

T

N P A I

C LE A N I N G S O L V E N T

Figura 6 - Exemplos de combustíveis Fonte: Autor

Áreas classicadas Área classificada é qualquer local onde possam estar presentes o combustível e o oxigênio em quantidades tais que possibilitem a formação de uma atmosfera explosiva. A classificação de áreas deve ser elaborada por uma equipe multidisciplinar, com base nas características do processo, seguindo a normalização vigente. Antigamente, essa tarefa se restringia à área de Engenharia Elétrica, pois a preocupação maior era com os motores como fonte de ignição. O plano de classificação de áreas deve levar em conta as características do processo e das substâncias envolvidas; por isso, necessitamos de profissionais das diversas áreas, como:

• • • • •

Operação Manutenção Projeto (caldeiraria, mecânica, elétrica e instrumentação) Inspeção e Segurança.


O estudo da classificação de áreas deve ser realizado por estes profissionais, que seguirão a normalização vigente: NBR IEC serie 60079 e outras aplicáveis. Não é nosso objetivo descrever todo o processo de classificação de áreas, mas é importante que o futuro técnico de Manutenção ou de Projeto saiba interpretar a documentação gerada pelos especialistas e saiba selecionar os equipamentos e dispositivos que podem ser utilizados de acordo com o mapeamento das zonas. Entre os vários documentos gerados pela equipe multidisciplinar, o principal para o técnico de Projeto/Manutenção é o Mapa da planta com a classificação das áreas e suas extensões. Trata-se de desenhos da planta (com depressões e elevações) que mostram em escala o arranjo completo das instalações industriais com as respectivas zonas, devidamente codificadas conforme o desenho da Figura 7.

SIMBOLOGIA DRENO PARA DH

VENT

165 - TQ -01

O I V I L A E D A L U V L A V

ÁREAS CLASSIFICADAS COMO ZONA O CLASSE DE TEMPERATURA T3 ÁREAS CLASSIFICADAS COMO ZONA 1 - GRUPO IIA CLASSE DE TEMPERATURA T3 ÁREAS CLASSIFICADAS COMO ZONA 1 - GRUPO IIB CLASSE DE TEMPERATURA T3 ÁREAS CLASSIFICADAS COMO ZONA 1 - GRUPO IIC CLASSE DE TEMPERATURA T3

0 0 5 1

ÁREAS CLASSIFICADAS COMO ZONA 2 - GRUPO IIA CLASSE DE TEMPERATURA T3 ÁREAS CLASSIFICADAS COMO ZONA 2 - GRUPO IIB CLASSE DE TEMPERATURA T3 ÁREAS CLASSIFICADAS COMO ZONA 2 - GRUPO IIC CLASSE DE TEMPERATURA T3

165 - TQ -02

0 0 5 1

S A L U V L A V E D A X I A C

ÁREAS CLASSIFICADAS COMO ZONA 2 ADICIONAL - GRUPO IIA CLASSE DE TEMPERATURA T3 ÁREAS CLASSIFICADAS COMO ZONA 2 ADICIONAL - GRUPO IIB CLASSE DE TEMPERATURA T3

165 - TQ -03

P

0 0 5 1

ÁREA NÃO CLASSIFICADA, DESDE QUE MANTIDA COM PRESSÃO POSITIVA ÁREA CUJA CLASSIFICAÇÃO APENAS É VÁLIDA COM USO DE PRESSURIZAÇÃP NEGATIVA ÁREA NÃO CLASSIFICADA

... ....... ....... .. .. ... ... ... ....... ....... ... ... ... .......

CONDIÇÃO ESPECÍFICA - VER PLANO CONFORME INDUCADO EM PLANTA ÁREAS CLASSIFICADAS COMO ZONA 20 ÁREAS CLASSIFICADAS COMO ZONA 21 ÁREAS CLASSIFICADAS COMO ZONA 22

Figura 7 - Desenho de projeto de planta de extensão de áreas classificadas Fonte: Autor

A seguir, temos algumas definições, baseadas na normalização NBR-IEC 60079.

• Zona: as áreas classificadas são divididas em zonas, com base na frequência de ocorrência e duração de uma atmosfera explosiva de gás:

• Zona 0: área na qual uma atmosfera explosiva de gás consiste em uma mistura com ar e substâncias inflamáveis em forma de gás, vapor ou névoa continuamente presente, ou por longos períodos, ou frequentemente.

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• Zona 1: área na qual uma atmosfera explosiva de gás consiste em uma mistura com ar e substâncias inflamáveis em forma de gás, vapor ou névoa que pode ocorrer ocasionalmente em condições normais de operação.

• Zona 2: área na qual uma atmosfera explosiva de gás consiste em uma mistura com ar e substâncias inflamáveis em forma de gás, vapor ou névoa cuja ocorrência não é prevista em condições normais de operação, mas, se ocorrer, persistirá somente por curto período.

Marcação “Ex” Cada equipamento elétrico deve ser marcado legivelmente em sua parte principal. A marcação deve incluir:

• o nome do fabricante ou a sua marca registrada; • a identificação do tipo dada pelo fabricante; • o símbolo Ex, que indica que o equipamento elétrico corresponde a um ou mais dos tipos de proteção que são objetos de normas específicas;

• • • • • • • • • • • • • • • •

o símbolo para cada tipo de proteção utilizada: “d”: invólucro à prova de explosão; “e”: segurança aumentada; “ia”: segurança intrínseca, nível de proteção “ia”; “ib”: segurança intrínseca, nível de proteção “ib”; “ma”: encapsulado, nível de proteção “ma”; “mb”: encapsulado, nível de proteção “mb”; “nA”: tipo n, método de proteção “nA”; “nC”: tipo n, método de proteção “nC”; “nL”: tipo n, método de proteção “nL”; “nR”: tipo n, método de proteção “nR”; “o”: imersão em óleo; “px”: pressurização, nível de proteção “px”; “py”: pressurização, nível de proteção “py”; “pz”: pressurização, nível de proteção “pz”; “q”: imersão em areia.

A Figura 8 mostra um exemplo de marcação “Ex”.


[ Br Ex ia] IIC T6

CERTIFICAÇÃO Indica que a certificação é Brasileira

TEMPERATURA

Indica a classe de temperatura de supedicie do instrumento T1 (450ºC), T2 (300ºC) T3 (200ºC), T4 (135ºC) T5 (100ºC), T6 (85ºC)

PROTEÇÃO

GRUPO

Indica o equipamento possui algum tipo de proteção para almosfera potencialmente explosiva

Indica o grupo para qual o equipamento foi construido. GRUPO IIC GRUPO IIB GRUPO IIA

TIPO DE PROTEÇÃO Indica o tipo de proteção que o equipamento possui: “d” - A Prova de Explosão “p” - Pressurizado “m” - Encapsulado “o” - Imerso em Óleo “q” - Imerso em Áreia “e” - Segurança Aumentada “la” - Segurança Instrinseca na categoria “a” “lb” - Segurança Instrinseca na categoria “b” “n” - Não Ascendives Figura 8 - Exemplo de marcação “Ex” Fonte: Autor

Nos equipamentos associados adequados para instalações em uma área classificada, os símbolos do tipo de proteção devem ser colocados entre colchetes. Por exemplo: Ex d[ia] IIC T4. Nos equipamentos associados não adequados para instalação em uma área classificada, o símbolo Ex e o símbolo de cada tipo de proteção devem ser colocados entre o mesmo colchete. Por exemplo: [Ex ia] IIC. Em relação ao símbolo do grupo, temos:

• I em equipamentos elétricos para minas suscetíveis a grisu; • II, IIA, IIB ou IIC em equipamentos elétricos para locais com uma atmosfera explosiva de gás diferente de minas suscetíveis a grisu. Quando o equipamento elétrico for apenas para uso em um gás especial, o símbolo II deve ser seguido pela fórmula química ou o nome do gás entre parênteses, e quando for utilizado em um gás especial a ser adequado para uso no grupo específico do equipamento elétrico, a fórmula química deverá seguir o grupo e estar separada com o símbolo “+”.

25

26


Em equipamentos do grupo II, o símbolo indica a classe de temperatura. Para especificar a máxima temperatura de superfície entre duas classes de temperatura, basta que o fabricante marque a temperatura máxima de superfície em graus Celsius, entre parênteses, e a seguir a mais alta classe de temperatura. Por exemplo: T1 ou 350°C ou 350°C(T1). Equipamentos elétricos do grupo II, possuindo uma temperatura máxima de superfície maior do que 450°C, devem ser marcados somente com a máxima temperatura de superfície em graus Celsius. Por exemplo, 600°C. Equipamentos elétricos do grupo II, marcados para uso em um gás especial, não necessitam da marca da classe de temperatura ou da máxima temperatura de superfície. A marcação deve incluir, no local apropriado, os símbolos Ta ou Tamb, junto à faixa de temperatura ambiente, ou o símbolo “X” para indicar essa condição especial de uso. Prensa-cabos não precisam ser marcados com a classe de temperatura ou a temperatura máxima de superfície em graus Celsius. Deve ser incluído um número de série, exceto para:

• acessórios para conexões (entradas para cabos e eletrodutos, placas cegas, placas adaptadoras e buchas);

• equipamento elétrico muito pequeno no qual o espaço é limitado. Devem ser incluídos o nome ou a marca do emissor do certificado e a referência do certificado na seguinte forma: os dois últimos dígitos do ano do certificado, seguidos pelo número de série do certificado naquele ano. Se for necessário indicar condições especiais para uso seguro, o símbolo “X” deve ser colocado depois da referência do certificado. Uma marcação de advertência pode ser marcada no equipamento como uma alternativa para a exigência da marcação “X”. Vejamos alguns exemplos: 1 – Equipamento elétrico à prova de explosão para uso em minas suscetíveis a grisu: BEDELLE S.A. TIPO A B 5 Ex d I No. 325 ABC 02.12345 2 – Equipamento elétrico, utilizando tipos de proteção de segurança aumentada e invólucro pressurizado “px”, temperatura máxima de superfície de 125°C, para atmosferas explosivas de gás diferentes de minas suscetíveis a grisu, com temperatura de ignição do gás maior do que 125°C e com condições especiais para uso seguro indicadas no certificado.


H. ATHERINGTON Ltd TIPO 250 JG 1 Ex epx II 125°C (T4) No. 56732 GHI 02.076 X

RECAPITULANDO Até agora, estudamos o que é instrumentação e qual seu objetivo nas instalações industriais. Vimos que a instrumentação serve para controlar e proteger os processos industriais de equipamentos simples, como um forno de padaria, até sistemas complexos, como o refino de petróleo. Entendemos que, caso configurássemos a saída a relé do controlador de um forno, por exemplo, para desligá-lo quando ultrapassasse uma determinada temperatura máxima, ocorreria o intertravamento, pois evitaria a queima do produto. Portanto, esse forno teria uma malha de controle e outra de intertravamento no mesmo dispositivo. Ressaltamos, também, a importância que deve ser dada à instalação de dispositivos em atmosferas explosivas, uma vez que os técnicos que trabalham em indústrias que não utilizam produtos inflamáveis simplesmente desconhecem esse importante procedimento de segurança.

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Plano de instalação de equipamentos e dispositivos industriais

3 Neste capítulo, trataremos do mesmo modo um projeto de instalação de uma nova planta petroquímica e uma pequena modificação em uma máquina para aumentarmos sua eficiência. O importante, nos dois casos, é que todo o processo fique bem documentado, seguindo a padronização vigente: ANSI/ISA 5.1; ANSI/ISA 5.2; ANSI/ISA 51.1; ANSI/ISA 5.3; ANSI/ISA 5.4; ANSI/ISA 5.5; ISA 20; NBR 10.300.

SAIBA MAIS

Consulte as normas de padronização citadas no site www.inmetro.gov.br

Em um projeto, encontramos alguns tipos de documentação fundamentais para informação e correta instalação de equipamentos. Essa documentação é utilizada como guia na execução das tarefas diárias de um técnico de Manutenção ou Projeto. A seguir, veremos exemplos de alguns desses documentos.

VOCÊ SABIA?

As empresas petroquímicas estão constantemente necessitando de projetos para alcançar ou superar suas metas. O gerenciamento de projetos é um dos assuntos mais importantes na realização de qualquer empreendimento, tanto para novas fábricas como para ampliações. As principais justificativas para a implementação de um projeto são as ferramentas disponíveis para a estimativa de custos e os principais pontos de controle, para um bom gerenciamento de projetos durante sua implementação.

3.1 MEMORIAL DESCRITIVO Trata-se de um documento de detalhamento do projeto realizado. O memorial é elaborado entre o término da execução do projeto e o início da produção e tem por principal função auxiliar toda a compreensão do projeto para todos os interessados no produto. O memorial descritivo é elaborado pelos projetistas, com base em atas de reuniões entre Operação/Engenharia/Manutenção nas quais tenha sido definido o objetivo do projeto.

30


3.2 FLUXOGRAMA DE ENGENHARIA Conhecido internacionalmente como P&I Diagrams (Piping and Instrumentation or Process and Instrumentation Diagrams), trata-se de uma forma utilizada para documentar e obter informações como: identificar quais dispositivos/instrumentos de medição estão instalados; onde esses dispositivos/ instrumentos estão instalados; qual a funcionalidade desses instrumentos/ dispositivos; e quais instrumentos estão relacionados entre si compondo uma malha de controle. Provavelmente, este será o principal documento que o instrumentista utilizará desde a definição do projeto até sua implementação. Para que possamos compreender este documento, é necessário entender a simbologia e a identificação (tagname) utilizada na instrumentação (ANSI/ISA 5.1). A norma ABNT correspondente é a NBR 8190, mas essa norma está cancelada, pois se encontra em processo de atualização. A seguir, temos um exemplo de um fluxograma de Engenharia. (Figura 9) NONDEGAS ON/OFF

HS 2104

NONDEGAS ON/OFF

ON HS GALICE 2108 ON/OFF

F1 210

FUUL RANCE CONB GALICE

PT 210

POS 244

PE 2104

OVERPRESS. RELIEF

PL 244

ON HS GALICE 2118 ON/OFF

F1 211

ON

ON

DOOR

HS 2114

FUUL RANCE CONB GALICE

PT 2111

PE 2108

PE 2114

PE 2118

HCY-201

P -14 SPAREBOTTOM (2.75”CF)

P -B (2ºASA)

P10 P2 (6º CF) THERMAL (10° ASA) FLUID 3/4ºVCR FEMALE

P3 (10º ASA)

P4 (10° ASA)

P9 (6ºASA) SCAVENGER PANEL SEESHT 3

P-20 (2,75º CF) ION/CONV. /1

P -15 (6º IPS) SEESHT 3

P23 (2,75º CF) LN2PORT

2,75CF

RGA

TEE

XX


HCV -202

P -1 (20º ASA) PI 208

P -11 (33/8º CF) 3/8º P22 ISOLATED P -12 FEEDTHRU (3º ASA) (NW 16) ROUGH STUD

P5 (10ASA)

SV 2098 X1 209

XLA 208


HS 203

21 203

DN

SV 203

208

MINI

PE

275

GP 208

PSV 01

I

OPEN CLOSE

PIT

P -18 ( 6º IPS ) SEESHT 3 250

RV

ZSC

203

203

203

HS 206

21 208

OPEN CLOSE

HCV -204

250 201

ZSC 209

250 201

RV 201

VS 209

204 HS

250 201

204 Z1

CHAMBER ROUCHING

PI 207

HCV -205

205 250

2 04 2 04 2 04 2 50 RV 250

CLOSE OPEN

SET 700TORR RISING

OPEN CLOSE

I

SV

GN2(5 PSIG) HS 201

ZI 209

RV 209

P -21 (2°ASA) BACKFILL

ROOMAIR FILTER

Z1 201

SV 209A

P7 (10° ASA)

P6 (10º ASA)

P -19 P-13 (4ºASA) (2.75º CF) RTD ICN/CONV./RGA FEEDTHRU /2 SEESHT.3

204 SV OPEN CLOSE

206 HS 202

OPEN CLOSE

5PSIG PRV -206

S

CRY0PUMP /1

HV -206

HEATER 1KW

GN2CRYOPUMP PURGE

CP -208

205 205 RV 250 205 SV

HS 215

21 202

SV 202

205 21

2 05 HS

CLOSE

DV -GM

TE 2088

PSV -208

HCV -203

DIOCE2

OPEN

Z1 215

TT 2088

RV

ZSC

202

202

TE 208A

PE XXX

TI 208

TT 208A

TAH 208

DIODE1

SV 215

CRYOPUWP ROLIGHING HEUUM

DN

XIT 209

O

XX

FC

OXYGEN MONITORING

PIT 207 PE 207

LEAK CHECK PORT MIN GP 275

HV -XXX

ZI 214

HS 214

FILTER 40 MICRON

OPEN CLOSE

FROMTCU 1/4

SV 214

120VAC

HS XXXX

COMP. JL 208

HS 208

START STOP

HV -208

START STOP

ROUGHING PUMP ( 3/4HP) MP -208

FILTER 40 MCRON

1/ 4

JL XXXX

CC-208

HV -209

COOLING SUPPLY

120VAC

JL 207

HS 207

ROUGHING PUMP ( 5HP ) MP -207

START STOP

HV -210

5GPM TO AMBIENT VENT COOUNGWATER RETURN

HV -211

TO AMBIENT VENT

P

FAL 208

FAL 207

COOLING RETURN

1/ 2 FPT

F5207

50V INSTALLEDONMECHANCAL PUMP

COOLINGWATER SUPPLY

Figura 9 - Fluxograma de Engenharia Fonte: Autor

De acordo com a ANSI/ISA 5.1, equipamentos são dispositivos integrantes de um processo que normalmente realizam uma tarefa, tais como: torres de destilação, bombas, vasos, tanques, reatores, trocadores de calor, clarificadores etc. Ainda segundo a ANSI/ISA 5.1, instrumentos são todos os dispositivos utilizados para medir, registrar, monitorar e/ou controlar as variáveis de processo de uma determinada planta industrial; ou seja, são os transmissores, sensores, indicadores, controladores, atuadores, válvulas etc.

3 PLANO DE INSTALAÇÃO DE EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS INDUSTRIAIS

Como gerar um tagname Tagname é um conjunto alfanumérico que identifica a variável medida, a função do instrumento, a área onde ele está localizado e a malha a que pertence. Assim, o tagname é o registro de nascimento do instrumento. Veja o exemplo na Figura 10 a seguir: FT-21001 Transmissor de vazão localizado na área 210 malha 01

x xx - x x x xx - x Sufixo (Opcional) Número do Instrumento Grupo Setor Área Letras de Modificação Identificação Funcional

• • • •

Identificação funcional: é a variável que estamos medindo. Letras de modificação: é a função do instrumento. Área de atividade do instrumento Número da malha Figura 10 - Exemplo de tagname Fonte: Autor

Na Tabela 2, temos as letras de identificação conforme a ANSI/ISA 5.1 2009 Tabela 2: Letras de identificação-ANSI/ISA 5.1 2009 1ª LETRA

LETRAS SUCESSIVAS

VARIÁVEL MEDIDA

LETRA DE MODIFICAÇÃO

FUNÇÃO DE LEITURA PASSIVA

A B

Análise Chama,

Alarme

Alarme Escolha do

C

Combustão Escolha do

D

usuário Escolha do

E

usuário Tensão (fem)

usuário

Diferencial

FUNÇÃO DE SAÍDA


Escolha do

Escolha do

usuário Controlador

usuário Fechado Desvio

Elemento Primário

F G

Vazão Escolha do

H I

usuário Manual Corrente elétrica

Indicação ou

Potência

indicador Varredura

J

Razão Visor / Vidro Alto

31

32


1ª LETRA

LETRAS SUCESSIVAS

VARIÁVEL MEDIDA


FUNÇÃO DE LEITURA PASSIVA

FUNÇÃO DE SAÍDA

K

Tempo ou

Tempo de

Estação de

computação

controle

L M

programa Nível Escolha do

N

usuário Escolha do

Escolha do

Escolha do

usuário Restrição,

usuário

O

usuário Escolha do

P Q

usuário Pressão Quantidade

orfício Ponto de teste Integração,

Lâmpada piloto

Integração, Totalização

Baixo Médio ou

Totalização Registrador

R S

Radiação Velocidade ou

T

Frequência Temperatura

ou chave Transmissão,

U V

Multivariável Vibração

transmissor Multifunção Válvula

W Y

mecânica Peso ou força Presença / Posi

Z

Posição

Segurança

Interruptor

Multifunção


intermediário Escolha do usuário Aberto

Rodando Parado

Multifunção

damper Poço, Probe Axial

Dispositivo

Axial

auxiliar Elemento

Fonte: American National Standard, 2009

Localização do instrumento A Tabela 3 mostra as localizações e os tipos de instrumentos possíveis de serem representados. Tabela 3: Símbolos e função dos dispositivos de instrumentação LOCALIZAÇÃO

TIPO

Instrumentos discretos

E T O N A E R L L M O A L E O V D Ã P Í A Ç I S A M A C S R C N I R E E C P R O O L P N A O

O N O D A O T P N M O A M C

E T O N A E R L O O R M L E V D Ã A Í A I Ç L S A A I M S R C X R E E C P U O O L A N A O

E L T E R N V O Í E S D S A O R M L E R Ã A C E A Ç I L A P A I M O C X R O Ã O U O O L A N N A

O Ã R N O O R A O Ã A L D Ç I L E A A I Í V R C X S E U I P O L A V O


LOCALIZAÇÃO

TIPO

E T O N A E R L L M O A L E O V D Ã P Í A Ç I S A C M A N R S R C I E E C P R O O L P N A O

E T O N A E R L O R M O L E V D Ã A Í A I Ç L S A A I M S R C X R E E O C P U O L A N A O

O N O D A O T P N M O A M C

E L T E R N V O Í E S D S A R M O L E R Ã A A C E Ç I A P I M A L O C X R O O Ã O U O L A N N A

O Ã R N O R A O O Ã A L D Ç I E A L I A Í V R C X S E U O I P L A V O

Instrumentos compartilhados Computador de processo Controlador programável Fonte: American National Standard, 2009

A Tabela 4 mostra funções associadas a controladores, relés/computadores e/ ou conversores possíveis de serem representados. Tabela 4: Simbolos e Função de processamento de sinais SÍMBOLO

Σ

FUNÇÃO

+

OU

Σ X

P

OU

OU

SOMA

FUNÇÃO

MULTIPLICAÇÃO

X

MÉDIA

DIVISÃO

:

SUBTRAÇÃO

OU

K

SÍMBOLO

I

d OU D dt

> < +

f (t)

EXTRAÇÃO DE RAIZ QUADRADA

PROPORCIONAL

EXTRAÇÃO DE RAIZ

N

INTEGRAL

EXPONENCIAÇÃO

N

X DERIVATIVO

f(X)

SELETOR DE SINAL ALTO SELETOR DE SINAL BAIXO POLARIZAÇÃO FUNÇÃO TEMPO

LIMITE SUPERIOR

> > >

FUNÇÃO NÃO LINEAR

>

LIMITE INFERIOR LIMITADOR DE SINAL CONVERSÃO DE SINAL

n n

Fonte: American National Standard, 2009

33

34


Letras utilizadas para identicar os conversores de sinal I = corrente

mV = milivoltagem (FEM)

P = pressão

A = analógico

E = tensão

D = digital

Símbolos para linhas de instrumentos Tabela 5: Símbolos para sinais de transmissão SUPRIMENTO OU IMPLUSO

SINAL NÃO DEFINIDO

SINAL PNEUMÁTICO

SINAL ELÉTRICO

SINAL HIDRÁULICO

TUBO CAPILAR

SINAL ELETROMAGNÉTICO OU

SINAL ELETROMAGNÉTICO OU

SÔNICO (TRANSMISSÃO GUIADA)

SÔNICO (TRANSMISSÃO NÃO

LIGAÇÃO CONFIGURADA INTER-

GUIADA) LIGAÇÃO MECÂNICA

NAMENTE AO SISTEMA (LIGAÇÃO POR SOFTWARE) SINAL BINÁRIO PNEUMÁTICO

SINAL BINÁRIO ELÉTRICO Fonte: Autor

As abreviações a seguir são sugeridas para denotar o tipo de alimentação. Essas designações também podem ser aplicadas para alimentação de fluido de purga.

• • • • • • • • •

AS - Ar de alimentação IA - Ar de instrumento (Opcional) PA - Ar da planta (opcional) ES - Alimentação elétrica GS - Alimentação de gás HS - Alimentação hidráulica NS - Alimentação de nitrogênio SS - Alimentação de vapor WS - Alimentação de água.


3.3 TÍPICOS DE MONTAGEM São desenhos que mostram os vários detalhes da instalação de instrumentos e acessórios. Nessa fase, devemos conferir os desenhos isométricos de montagens dos dispositivos e confrontar com o manual do fabricante para ver se estão de acord o. Os desenhos deverão conter todos os detalhes da instalação e contemplar as instalações elétricas e as montagens mecânicas em tubulações ou dispositivos. A fixação de instrumentos e acessórios deve ser um guia para o montador, inclusive no que se refere aos materiais que deverão ser utilizados nesta fase do projeto (suportes, caixas de junção, borneiras, tubulações de ar etc.). Na Figura 11, temos um exemplo de típico de montagem. INSTRUMENT AIR HEADER

B Y P I P I N G

INSTRUMENT AIR MANIFOLD MOUNT I/P ON PIPE S TAND

I P

REGULATOR FU RNISHED WITH I/P

INSTRUMENT AIR SUPPLY & SIGNAL I/P CONVERTER & CONTROL VALVE WITHOUT POSITIONER

Figura 11 - Típico de montagem Fonte: Autor

3.4 DIAGRAMA DE MALHA Trata-se de um documento que contempla todas as malhas de uma planta, com definição das funções envolvidas e as interligações entre elas, fazendo-se a representação de acordo com a localização física de cada instrumento ou função. O diagrama de malha deverá ser elaborado com base na norma ISA-5.4, que tem como objetivo estabelecer as informações necessárias e também os detalhes opcionais para os diagramas. As indústrias automobilísticas e as demais indústrias da área de Robótica não são contempladas pela norma, mas podem utilizá-la para sua documentação.

35

36


Assim como o P&I, o diagrama de malha é utilizado largamente pelo técnico em vários momentos, principalmente no momento das conexões elétricas e do looptest. O diagrama de malhas deve conter as seguintes informações:

• função da malha; • identificação de todas as conexões elétricas em caixas de passagem e em painéis auxiliares;

• • • • • • •

ligações junto ao instrumento; identificações dos cabos; identificação da localização dos instrumentos; identificação do nível de tensão das fontes de suprimento; ligação às fontes de energia mostrando os valores de tensão e/ou pressão; linhas de suprimento pneumático (se houver); ações e posições de segurança em caso de falha (eletrônica, pneumática ou ambas) dos vários dispositivos de controle, tais como: controladores, chaves, válvulas de controle, válvulas solenóides e transmissores (se ação reversa);

• interligação com outras malhas; • informações de alarmes (se houver); • demais informações que auxiliem na compreensão dos objetivos da malha: ranges, setpoint, alarmes etc. A seguir, na Figura 12, temos um exemplo de diagrama de malha. FIELD PROCESS AREA

CABLE SPREADING ROOM

CABINET

CONSOLE

FROM TIC - 300

FE 301

FT 301

+

FT 301 -1 FT 301 -2

JB 30 1 2 3

CALBE - 10 PR - 1

JB 40 11 12 13

SP CABLE 50 - 1 - 1

CTB 1 CALBE - 30 A8 XJA PR - 14 A9 51

FAL J100

FIC 301 0 1 1 J

FV 301

FY 301 o s

+

FY 301 - 1 FY 301 - 2

6 7

PR - 2

14 15

PR - 15

REV

CABLE CTB 2 50 - 1 - 2 A8 UJA A9

SHIELD BEND BACK & TAPE

AS 20 PSI

No. DataREVISIONS By Apr. FRESH FEED FLOW CONTROL TO UNIT NUMBER 3 LOOP DIAGRAM Job. No.

Figura 12 - Diagrama de malha Fonte: Autor

Drawing No.

Rev.


3.5 DIAGRAMA DE INTERTRAVAMENTO O diagrama de intertravamento é um documento que demonstra o equipamento e suas ligações com um ou mais equipamentos que têm a finalidade de proteger um sistema/processo. A seguir, na Figura 13, temos um exemplo de diagrama de intertravamento.

LLH 3 LSH 3

Tank A Level Hlgh

HS 1

Tank A Syart Filling

Fill Tank A Permissive

HS 1

LS

Open Valve

R

ZSH 1

Tank A Stop Filling Open Valve

HS 2

Tank B Start Filling

Valve Open

Valve Closed

LS R

Tank B Stop Filling

HV 2 ZSH 2

Open Valve

Valve Open

Fill Tank A Permissive

HV 1 ZSL 1

LSH 4

Figure 2B

HV 2 ZSL 2

Open Valve

HS 2

HV 1

Figure 2B Valve Closed

TANK B LEVE HIGH

LLH 4

Figura 13 - Diagrama de intertravamento Fonte: Autor

3.6 LISTA DE INSTRUMENTOS Trata-se de uma relação de todos os instrumentos contemplados no projeto (existentes e novos) que reúne seus principais dados e funções, definindo o tipo, a locação física e o serviço de cada instrumento.

3.7 LISTA DE MATERIAIS A lista de materiais relaciona todos os materiais necessários para a montagem da instalação, definindo o tipo e a especificação técnica do material, a unidade de medida/contagem e a quantidade.

37

38


3.8 LISTA DE CABOS A lista de cabos relaciona todos os cabos de interligação entre equipamentos, instrumentos, caixas de junção, CCM, painéis e outros elementos de campo.

3.9 FOLHA DE DADOS Trata-se de um documento relativo ao instrumento em que estão especificadas detalhadamente as informações e as características técnicas necessárias. A seguir, na Figura 14, temos um exemplo de folha de dados de transmissores de pressão diferencial.

Figura 14 - Folha de dados de transmissores de pressão diferencial Fonte: Autor

A seguir, Figura 15, temos um exemplo de folha de dados de válvulas de controle.


Figura 15 - Folha de dados de transmissores de válvulas de controle Fonte: Autor

3.10 CERTIFICADO DE CALIBRAÇÃO O certificado de calibração é um documento que expressa os resultados obtidos em uma calibração. A seguir, Figura 16 e Figura 17 temos um exemplo de certificado de calibração.

39

40


Figura 16 - Certificado de calibração – folha 1/2 Fonte: Autor


Figura 17 - Certificado de calibração – folha 2/2. Fonte: Autor

3.11 IDENTIFICAÇÕES DAS FERRAMENTAS UTILIZADAS NO PROJETO É muito importante saber quais são as ferramentas adequadas para a execução correta das tarefas em um projeto. Veremos, a seguir, as principais ferramen tas. Multímetro ou multiteste: aparelho destinado a medir e avaliar grandezas elétricas. Existem modelos de ponteiro com mostrador analógico e modelos com mostrador digital. (Figura 18)

41

42


20

30

9 0

1 0 5

0 1 0 0 5 0

AC

0

V

POWER PK HOLD

B /L

DC / AC

AUTO POWER OFF

ET - 3021

DCV.. .

OFF

ACV

+ -

+ AVΩ CAT ll

DC 10A 20A

mA

COM

COM

VHz

DCA.. .

BATT

Figura 18 - Multiteste digital e analógico. Fonte: Minipa, 2012; Pluke, 2012

Gerador de corrente (4 a 20mA): equipamento largamente utilizado para gerar corrente elétrica a fim de testar diversos instrumentos e malhas verificando suas condições. Os multitestes mais complexos também geram 4 a 20ma. (Figura 19)

4 - 2 0 m A

4 m A 1 2 m 2 0 A m A

L O W B A O U T T V E R L O AD

Figura 19 - Gerador 4 a 20ma Fonte: IMPAC, 2012

Calibrador: instrumento de medição padrão destinado a definir, realizar, conservar ou reproduzir uma unidade ou um ou mais valores de uma grandeza para servir como referência. (Figura 20) P re s s u r e C a l i br a t o r P C - 5 07

0 0 0 00

I N = P re s su r e ( P S1 )

1

2

3

4

V

m A +

O N O FF

5

I N

I N -

C / C E G ND

6

7

8

9

+

O UT

0 E N T E R

-

Figura 20 - Multicalibrador Fonte: PRESYS, 2012

Comunicador HART: equipamento utilizado para acesso às informações do instrumento através de protocolo de comunicação Hart. É bastante utilizado para a parametrização de range e set point, entre outros.


Comunicador Fieldbus: equipamento utilizado para acesso às informações do instrumento através de protocolo de comunicação Fieldbus. É bastante utilizado para parametrização de range, set point, entre outros. A Figura 21 mostra um programador que tanto pode se comunicar via Hart como via Fieldbus.

**

**

**

**

**

**

**

**

**

**

**

**

**

**

**

Figura 21 - Comunicador Hart & Fieldbus Fonte: EMERSON, 2012

Ferramentas mecânicas : alicates, chaves de fenda, chaves de boca e todas as que se façam necessárias para a montagem e a fixação mecânica dos instrumentos. (Figura 22)

3m

Figura 22 - Ferramentas mecânicas Fonte: Casa do Mecanico, 2012

Softwares de calibração e parametrização HART / Fieldbus Foundation: software utilizado para a parametrização dos instrumentos. É muito importante verificar a compatibilidade do software com o dispositivo que iremos parametrizar.

43

44


3.12 GRAU DE PROTEÇÃO IP NOS DISPOSITIVOS Assim como a certificação Ex da IEC Ex Scheme, que já estudamos, há o nível de proteção do invólucro, também normalizado pela NBR IEC 60529. O objetivo desta normalização está na proteção provida por invólucros, desde a proteção contra o contato acidental em pontos energizados ou superfícies quentes até a proteção do instrumento contra imersão prolongada. Essa classificação é codificada pelas letras IP (Index of Protection) seguidas de dois algarismos, conforme apresentado na Tabela 6. O primeiro algarismo significa o grau de proteção contra a penetração de sólidos ou poeiras, e o segundo significa o grau de proteção contra a penetração de água em condições estabelecidas na norma NBR IEC-60529. Tabela 6: Grau de proteção IP nos dispositivos 1º NUMERAL CARACTERÍSTICO

2º NUMERAL CARACTERÍSTICO

GRAU DE PROTEÇÃO COM RESPEITO AO INGRESSO PREJUDICIAL DE OBJETOS SÓLIDOS

0

1

2

o d i g e t o r p o ã N

c i t r e v s a d e u a q u a g r á t n ’ d o c s a o t d i o g g e e t d o s r i P a

- s a i u g m r a r r u e g e a v r ° p 9 s 6 s a 5 A a 1 / d p e a + e a d u u u g e g a á q á d ’ m a o a i r r d t s x t l n a á n u o o g n c t o m c â o g o o d i e ã i m ç d g d a g u e i s i n e e t d l t a o o c c r i r a n P t i P d

1

IP 00 IP 10

IP 01 IP 02 IP 11 IP 12

IP 13

2

IP 20

IP 21 IP 22

IP 23

3

IP 30

IP 31 IP 32

IP 33

IP 34

4

IP 40

IP 41 IP 42

IP 43

IP 44

IP 45 IP 46

IP 54

IP 55 IP 56

Não protegido Protegido contra objetos sólidos de Ø Maior que 50 mm Protegido contra objetos sólidos de Ø Maior que 12 mm Protegido contra objetos sólidos de Ø Maior que 2,5 mm Protegido contra objetos sólidos de Ø maior que 1 mm Protegido contra a poeira. Depressão: 200 mm de coluna d’ água. Máxima aspiração de ar: 80x o volume do invólucro Totalmente protegido contra a poeira. Mesmo procedimento de teste

Grau de proteção com respeito a ingresso prejudicial de água

0

3

5

6

4

5

6

s e õ ç e j o r p a r t n o c o d i a g u e g t á o r e P d

a u g á e d s o t a j a r t n o c o d i g e t o r P

r a m o d s a d n o s a e r t t n n e o c t o o p d i s o g t e a t j o r u P o

IP 65 IP 66

Fonte: Autor

7

8

o ã s r e m i a r t n o c o d i g e t o r P

o ã s r e m b u s a r t n o c o d i g e t o r P

IP 67 IP 68


3.13 ORGANIZAÇÃO DA DOCUMENTAÇÃO DO PROJETO EM DATA BOOK O data book é um conjunto de desenhos, certificados, relatórios e outros elementos que compõem o conjunto de documentos de uma determinada obra. Quando aplicável, os documentos relacionados a seguir devem fazer parte do data book:

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

foto, nome e número do projeto e/ou empreendimento; folha índice contendo todos os documentos do data book; cópia da ART do projeto; lista de documentos do projeto; memorial descritivo; detalhe típico; diagrama de malhas; diagrama de intertravamento; diagrama funcional; diagrama unifilar; fluxograma de engenharia; planta de locação; planta baixa; lista de aplicação; lista de instrumentos; lista de materiais; lista de motores; lista de ranges e sets; lista de cabos; folha de dados; memorial de cálculo; manual do fabricante; folha de testes; planilhas de calibração; certificados de calibração; check list de montagem etc.

45

46


3.13 LEGISLAÇÕES VIGENTES PARA UM PROJETO O órgão responsável pela normalização técnica em nosso país é a ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas, fundada em 1940, como entidade privada sem fins lucrativos. As normas técnicas têm o caráter de lei, o que serve para balizar se um serviço ou produto está dentro de cer tos critérios de qualidade, que podem ser aferidos pela indústria e pela sociedade em geral, através das leis do consumidor. Por meio da normalização brasileira pela ABNT, encerrou-se um ciclo de barreiras técnicas aos produtos brasileiros. A ABNT é membro fundador da ISO-International Organization for Standardization e também a representante do Brasil na IEC-International Eletrotechnical Commission. Existem muitos benefícios quando um produto ou serviço é regularizado por lei, e também muitas obrigações a cumprir para que ele esteja em conformidade com a norma. Entre os muitos benefícios poderíamos citar:

• uniformidade de produtos; • transparência para o consumidor, estabelecida pelos procedimentos da norma;

• facilidade de intercâmbio dos produtos entre países; • proteção das pessoas e os ativos das empresas por meio da lei. Dentre as responsabilidades, a principal é se fazer cumprir a norma, o que é muito importante, pois em caso de acidente pessoal, ambiental ou patrimonial, haverá responsabilidades amparadas pela lei. Cabe lembrar que as seguradoras patrimoniais estão cada vez mais se valendo de especialistas para aferir o cumprimento das normas. Portanto, temos milhares de normas técnicas em vigor no país e é importante que haja total conhecimento por parte dos fornecedores, para que não incorram em erros resultantes da falta de conhecimento. A seguir, temos alguns exemplos de NBRs:

• NBR 5418 – Instalações Elétricas em Atmosferas Explosivas • NBR 5471 – Condutores Elétricos • NBR10300 – Cabos de Instrumentação com isolação extrudada de PE ou PVC para até 300V

• NBR 8190 – Simbologia de Instrumentação • NBR IEC 60079-0 – Equipamentos para Atmosferas explosiva-Requisitos Gerais

• NBR 14105 – Manômetro com sensor de Elemento Elástico-Recomendações de fabricação e uso

• NBR IEC 60529 – Invólucros para equipamentos elétricos - Graus de proteção (IP)


• • • • •

NBR 10861 – Prensa Cabos NBR 9198 – Embalagens e Acondicionamento NBR 13225 – Medição de Vazão em condutos forçados NBR 8369 – Marcação de Equipamentos Elétricos para Atmosferas Explosivas NBR 6880 – Condutores de Cobre para Cabos Isolados.

3.14 IDENTIFICAÇÃO DO SOFTWARE E SUAS CARACTERÍSTICAS Projetos novos, ou mesmo pequenas alterações em equipamentos que já estão operando, passam pela análise e o conhecimento do software que está sendo utilizado. Nessa fase do Plano de Instalação de Equipamentos e Dispositivos, é de fundamental importância que o fornecedor dos equipamentos promova treinamento para o pessoal de Projeto e Manutenção. Devemos dar atenção especial aos fornecedores de equipamentos que ainda se utilizam de protocolos proprietários, pois ficaremos reféns deles. Atualmente, as indústrias já fazem uso da tecnologia Fieldbus, e no ano de 2000 foi aprovado, a norma IEC61158. Foram escolhidos os padrões Fieldbus Foundation H1 e Profibus PA, ambos utilizados na instrumentação para controle de processos.

RECAPITULANDO Neste capítulo nos familiarizamos com a documentação e as ferramentas utilizadas nos projetos industriais, conhecimentos fundamentais para o futuro técnico que pretende atuar no mercado. A utilização dos documentos e das ferramentas apresentadas não é mandatória, mas serve como orientação importante, pois devemos nos lembrar de que um projeto bem sucedido passa obrigatoriamente por seu bom gerenciamento e o planejamento de todas as etapas.

47

Recebimento dos Equipamentos e Dispositivos

4 Neste capítulo, estudaremos a fase de recebimento dos equipamentos. Nosso objetivo é orientar o técnico quanto à documentação, à inspeção, à preservação e ao armazenamento dos equipamentos e dispositivos. A seguir, estabeleceremos os principais critérios que devem ser observados para que tudo transcorra de maneira progressiva e tranquila na fase de recebimento dos equipamentos.

4.1 ASPECTOS GERAIS Agora que já conhecemos os documentos que devem fazer parte de um projeto, vamos nos preparar para receber os equipamentos e os dispositivos que foram adquiridos. Esta fase do projeto é tão importante quanto as demais, porém, muitas vezes, é negligenciada. Normalmente, o recebimento só se torna importante quando algo de grave surge, o que acarreta aumento nos custos ou atrasos da obra. Mesmo que o projeto no qual estamos envolvidos seja de pequeno porte, a metodologia e a organização serão fundamentais para que tudo saia como o programado. Com o objetivo de não enfrentar problemas no recebimento dos equipamentos e dispositivos, deveremos seguir algumas etapas para que não haja surpresas na hora de receber determinado material. (Figura 23)

Figura 23 - Não foi isso que eu pedi!! Fonte: Autor

50


4.1.1 QUALIFICAÇÃO PROFISSIONAL As pessoas envolvidas no recebimento dos equipamentos devem ser qualificadas ou, ao menos, treinadas para realizar de modo eficiente essa função. Os documentos que serão utilizados na fase de recebimento devem ser entendidos pelos responsáveis nesta etapa. Desse modo, sugerimos que o setor responsável pelo recebimento tenha um procedimento, para que todos os envolvidos adotem a mesma metodologia. Como, normalmente, não temos condições de escalar especialistas para as tarefas de recebimento, é importante que um treinamento seja bem elaborado, pois teremos dispositivos eletroeletrônicos, tubulações, máquinas rotativas e outras que requerem tratamento bem diferenciado. FIQUE ALERTA

Não escale um mecânico para inspecionar cartões eletrônicos, a menos que este profissional seja treinado para a função.

CASOS E RELATOS Falta de planejamento danifica equipamentos Em uma empresa do ramo siderúrgico, estavam todos animados com um grande projeto de automação no setor de Laminação, que traria vários benefícios aos operários e, obviamente, ao processo de trabalho. Quando o material começou a chegar, os locais de acondicionamento não estavam preparados, de modo que as bombas mecânicas e os instrumentos eletrônicos foram acondicionados juntos, sem distinção. Por causa desse acondicionamento sem planejamento, resolveu-se iniciar a identificação e a separação do material sem um método adequado que definisse as pessoas responsáveis por essa função. Separou-se o material por categorias, como tubulações, máquinas, eletroeletrônicos, flanges e outros. Como esse processo envolveu vários funcionários, não se soube ao certo quais pessoas tinham manuseado “aqueles cartões eletrônicos tão bonitos”. O fato foi que as pessoas que manusearam os cartões não utilizaram a pulseira antiestática, como deveria ser feito, o que ocasionou a danificação das memórias RAM. Felizmente, o técnico responsável notou a violação das embalagens e comunicou à equipe, que enviou os cartões para que o fabricante fizesse um novo teste nesses cartões. Devido à acertada decisão do técnico, foi possível a substituição das memórias RAM pelo fabricante em decorrência de incorreto manuseio dos cartões eletrônicos.

4 RECEBIMENTO DOS EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS

4.2 DOCUMENTAÇÃO Quando levamos o carro para a revisão dentro do prazo de garantia, normalmente nos entregam um formulário identificando tudo o que foi inspecionado no veículo. Esse documento é um check-list, assinado pelo cliente, que tem o objetivo de lembrar ao responsável pela revisão a necessidade de checar todos os itens especificados. O documento, assinado pelo cliente, é sua concordância com a conformidade do serviço. Os itens que estão nessa planilha fazem parte do manual do carro produzido pelo fabricante, que se compromete, legalmente, a inspecionar todas as partes especificadas. É baseado na documentação do recebimento do material que faremos as inspeções de conformidade dos produtos adquiridos. Por isso, o nível de detalhamento da documentação dos produtos é o que nos garante sua conformidade com o projeto. Podemos detalhar a sequência da documentação da seguinte forma: Figura 24

PROJETO FOLHA DE DADOS ORDEM DE COMPRA REGISTRO DE INSPEÇÃO PROCEDIMENTO DE RECEBIMENTO Figura 24 - Sequência de documentação de recebimento. Fonte: Autor

4.2.1 PROCEDIMENTO DE RECEBIMENTO Os padrões de procedimentos são particularidades de cada empresa. Desse modo, o técnico deve conhecer os requisitos mínimos que devem constar no procedimento, para que utilize os métodos corretos e não cometa ações proibidas nesta fase do projeto, como, por exemplo, utilizar maçarico para desembalar determinadas caixas de equipamentos, como computadores. (Figura 25)

51

52


Figura 25 - Recebendo dispositivos do projeto. Fonte: Autor

O procedimento de recebimento deve ter orientações sobre:

• • • •

como desembalar um produto; qual ação será tomada em caso de equipamento danificado; como a inspeção deverá ser realizada; como e qual o local de armazenamento do dispositivo até o momento da montagem, em conformidade com o manual do fabricante;

• como preservar até o momento da montagem (aplicação óleos, graxas, antioxidante, proteção das roscas, furações etc.);

• como identificar os metais utilizados nos equipamentos (sede de válvulas, placas de orifício, conexões, tubing);

• como identificar se o produto está aprovado/reprovado (etiqueta).

4.2.2 REGISTRO DE INSPEÇÃO Uma vez definido que tipo de inspeção é aplicável, devemos registrar nossas inspeções em formulários que devem conter:

• assinatura do inspetor; • método de inspeção; • número do relatório de inspeção do fabricante (anexar uma cópia junto ao nosso formulário);

• status da inspeção (aprovado/reprovado); • data da inspeção; • normas utilizadas na inspeção. A seguir, na Figura 26, temos exemplos de etiquetas de recebimento de material, com status da inspeção.


SENAI

Relatório de Inspecção n°: Fornecedor: N° da ordem de compra:

APROVADO

Descrição do item: Responsável: Data:

SENAI

Relatório de Inspecção n°: Fornecedor: N° da ordem de compra:

REAPROVADO

Descrição do item: Motivo da reprovação: Responsável: Data:

Figura 26 - Exemplos de etiquetas de recebimento (frente / verso) Fonte: Autor

4.2.3 ORDEM DE COMPRA Normalmente, a ordem de compra só é consultada em caso de dúvida sobre o fornecimento de algum dispositivo. O comprador não é um especialista de projetos, e podem ocorrer sérios problemas de fornecimento se este documento não for preenchido com informações precisas e detalhadas dos dispositivos. As responsabilidades pela aquisição dos novos equipamentos e dispositivos são dos departamentos de Compras e de Engenharia do Projeto. A sintonia entre o comprador e o projetista deve ser total para que não haja dúvidas sobre as especificações dos equipamentos e dispositivos.

4.2.4 FOLHA DE DADOS A folha de dados, que foi estudada no capítulo anterior ao especificarmos o plano de instalação de equipamentos e dispositivos, é um dos documentos mais importantes para diversas fases do projeto. No momento do recebimento, confrontamos os dados dos equipamentos e dispositivos com a folha de dados fornecida pelo Projeto. Normalmente, as principais informações sobre os equipamentos e dispositivos estão fixadas em plaquetas no cor po do dispositivo, e as demais informações estão no manual do fabricante que, normalmente, acompanha a embalagem do dispositivo (meio eletrônico ou papel). Como todas as informações necessárias estão na folha de dados, este documento passa a ser um dos mais importantes nessa fase do projeto. Se analisarmos a folha de dados detalhadamente, teremos uma ideia da quantidade de itens que deveremos inspecionar em nosso check-list:

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NÃO DESTRUTIVO O ensaio não destrutivo, não provoca danos aos materiais. O ensaio destrutivo, ao contrário, inutiliza o material inspecionado, produzindo alterações permanentes em suas propriedades dimensionais, mecânicas, físicas ou químicas. 1

• • • • • • •

características do hardware; conexões elétricas; conexões ao processo; materiais utilizados; classificação de área; classificação do invólucro; condições operacionais (temperatura, pressão, densidade, viscosidade, peso molecular).

4.2.5 PROJETO O projeto é o conjunto de documentos que deverá estar acessível a todas as pessoas envolvidas com qualquer fase do projeto. Dúvidas e alterações realizadas em qualquer fase do projeto devem ser de conhecimento dos responsáveis pelo projeto.

4.2.6 INSPEÇÃO Conforme a ABNT-NBR 5425, inspeção é o processo de medir, ensaiar ou examinar a unidade de produto para verificar se suas características estão de acordo com as especificações técnicas e contratuais. A inspeção visa, principalmente, a:

• separar as unidades de produto aceitáveis das não aceitáveis; • avaliar o grau de conformidade ou não conformidade com os requisitos estabelecidos;

• assegurar que os requisitos desejados de qualidade foram atendidos; • fazer chegar o mais breve possível aos responsáveis (chefias de produção, diretoria etc.) relatórios que apontem as deficiências observadas. VOCÊ SABIA?

A norma regulamentadora NR13 regulamenta a obrigatoriedade das empresas fazerem testes periódicos de pressão em vasos industriais.

Critérios de Inspeção O critério que adotaremos para uma inspeção quantitativa vai depender de alguns fatores, como:

• quantidade de produtos a serem inspecionados;


• • • •

custos envolvidos na inspeção; histórico de qualidade do fornecedor; características de qualidade a serem avaliadas; tipo de produto a ser inspecionado.

Uma vez avaliados esse fatores, devemos optar pelo tipo de inspeção quantitativa a ser adotada. A seguir, veremos os tipos de inspeções quantitativas.

Inspeção 100% Este tipo de inspeção considera que todos os produtos serão avaliados individualmente, o que garante a conformidade em relação aos requisitos de Qualidade. Desse modo, seria óbvio que toda inspeção deveria ser 100%, mas, frequentemente, a inspeção 100% é excessivamente cara ou destrutiva. Desse modo, os ensaios não destrutivos 1 devem ser os preferidos pelos responsáveis, apesar de, algumas vezes, esse tipo de ensaio ter um alto custo. SAIBA MAIS

Consulte o catálogo de normas ABNT e veja quais são as normas regulamentadoras aplicáveis à indústria: www.abnt.org.br

Inspeção por amostragem A inspeção por amostragem é mais econômica do que a inspeção 100%, pois uma amostra é selecionada aleatoriamente e é avaliada em conformidade com os requisitos da Qualidade. Normalmente, utilizamos a inspeção por amostragem quando temos um histórico de alta qualidade dos produtos de um determinado fornecedor. Caso durante o processo de inspeção por amostragem seja percebido que o produto não atende aos requisitos da Qualidade, será necessário aumentar a amostra ou, mesmo, adotar a inspeção 100%. Existem dois tipos de inspeção por amostragem:

• Inspeção por atributos: no ato de inspeção do produto é atribuída uma característica que será avaliada em relação aos requisitos da Qualidade, fornecendo um resultado dos tipos “conforme não conforme”, “passa não passa” ou “aceito não aceito”. A inspeção por atributos é mais simples do que a inspeção por variáveis (que veremos a seguir), pois normalmente não necessita de padrões específicos para a determinação de sua conformidade com a qualidade especificada. Como não há medições específicas, os resultados também são mais fáceis de registrar. Esta inspeção é feita, frequentemente, de forma visual, apontando o defeito e rejeitando a peça

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ou o lote. Vamos a um exemplo: imagine que seja necessária uma avaliação dimensional de uma determinada peça (medição de espessura). Primeiro, agruparemos as amostras ou lotes que serão inspecionados. Posteriormente, fabricaremos um calibre com as dimensões mínimas e máximas esperadas. Após essa etapa, submeteremos a peça ao gabarito, e o resultado será “aprovado ou reprovado”. (Figura 27)

Figura 27 - Inspeção com gabarito Fonte: Autor

• Inspeção por variáveis: A inspeção por variáveis é realizada comparando os resultados a uma escala de medição por pontos, sendo seu resultado apresentado em valores numéricos. Os resultados são apresentados em milímetros (dimensional) ou graus (temperatura); ou seja, a característica de Qualidade é determinada em termos de quantidades ou em termos mensuráveis. Vamos utilizar o mesmo exemplo que citamos na inspeção por atributos: precisamos fazer uma avaliação dimensional de uma determinada peça (medição de espessura). Primeiramente, repetiremos o mesmo processo anterior, isto é, agruparemos as peças que serão inspecionadas. Após o agrupamento, utilizaremos um paquímetro padrão de medição. Mediremos uma peça por vez, registrando os valores encontrados, por exemplo, 42,7mm, 42,5mm, 42,5mm, 49mm. Como pudemos notar, este tipo de medição por variáveis é mais trabalhoso e, por isso é bem mais oneroso. Todavia, traz muito mais informações do que a medição por atributos, como, por exemplo, o grau de indicação de variação dentro de um lote. (Figura 28)

Figura 28 - Inspeção com variáveis Fonte: Autor


4.2.7 PRESERVAÇÃO A preservação é utilizada exclusivamente em grandes projetos, pois desde o início da fase do recebimento dos instrumentos até o começo do projeto podemos ter um período muito longo. Caso não tenhamos cuidado com a integridade dos materiais recebidos até o início da produção, esses ativos poderão não funcionar como o esperado. Nesta fase do projeto o manual do fabricante é essencial, pois, normalmente, a preservação inicial fica a cargo do próprio fabricante, como a colocação de sílica na embalagem (para combater a umidade) ou de graxa antioxidante em componentes mecânicos (para evitar oxidação). Orifícios de instrumentos, flanges, válvulas e eletrodutos deverão ser tamponados para evitar a entrada de umidade e insetos. O manuseio de cartões eletrônicos só poderá ser feito com a utilização da pulseira antiestética, e a embalagem dos cartões também deve dissipar a energia estática. Um ponto que devemos ressaltar é que os cuidados com a preservação podem mudar de uma região para outra, pois, dependendo da região do país, há grandes diferenças entre umidade e temperatura.

4.2.8 ARMAZENAMENTO Esta é a última fase do recebimento dos equipamentos e dispositivos. Sugerimos que os equipamentos sejam identificados e tenham uma etiqueta que comprove sua conformidade com a Qualidade. Se possível, os equipamentos podem ser armazenados em suas embalagens de origem. Quando isso não for possível, devemos providenciar o mesmo grau de proteção da embalagem original. Existem equipamentos eletrônicos e outros materiais que deverão ser armazenados em ambientes com temperatura e umidade controlados. VOCÊ SABIA?

Podemos perder a garantia de um produto por mau armazenamento. Imagine o custo de perda de garantia de equipamentos em um projeto de grandes proporções, como uma hidrelétrica ou uma petroquímica.

Quanto ao local de armazenamento do produto, devemos seguir os requisitos do manual do fabricante. Caso o manual não faça referência, devemos nos orientar pelo bom senso. Veja algumas dicas importantes de armazenamento: •

•

Material eletroeletrônico: estes produtos foram feitos para estarem ligados (aquecidos). Logo, mantenha-os em lugar seco (umidade controlada). Equipamentos rotativos: estes equipamentos (bombas, compressores, moinhos etc.) requerem cuidados se vierem com acessórios, como sensores de nível, de temperatura pressão, entre outros.

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58


•

Acessórios: juntas, parafusos, flanges e tubing, entre outros, devem estar separados por grupos, identificados quanto ao material e armazenados em lugar abrigado.

VOCÊ SABIA?

“O quilograma é a unidade de medida de massa (e não de peso, nem de força); ele é igual à massa do protótipo internacional do quilograma guardado no Bureau International des Poinds et Mésures - BIPM.”

RECAPITULANDO Neste capítulo mostramos uma metodologia de recebimento de equipamentos de um projeto. Enfatizamos que a atenção não deve estar focada somente no recebimento de grandes máquinas e equipamentos, pois todos os elementos são fundamentais para a planta. Aprendemos que a documentação do recebimento é fundamental para o controle do processo, e todos os envolvidos devem ser qualificados ou treinados para exercer a função de forma eficiente.


Anotações:

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Montagem de Equipamentos e Dispositivos

5 O objetivo deste capítulo é reunir algumas informações relevantes para propiciar uma montagem correta da instrumentação no campo. Trataremos do hardware e do software dos equipamentos e dispositivos. A montagem correta dos dispositivos na planta industrial é fundamental para que eles funcionem conforme o esperado. É prudente consultarmos ou envolvermos o fabricante do dispositivo no processo de montagem, nem que isso cause alguns transtornos; caso contrário, poderemos ter um equipamento que funcione com um índice de manutenção elevado.

5.1 DOCUMENTAÇÃO Nesta fase da execução do projeto, alguns documentos tornam-se mais relevantes do que outros. Nunca é demais observar que o fluxo da documentação do projeto deve garantir que todos os envolvidos na montagem estejam com as revisões atualizadas. Para a montagem mecânica dos dispositivos no processo, utilizaremos os documentos típicos de montagem e os manuais de fabricantes. Para a montagem elétrica dos dispositivos, utilizaremos o diagrama de malhas e também o manual do fabricante. A primeira impressão do técnico é que o típico de montagem bastaria para a correta inserção dos dispositivos no campo, porém há um intervalo de tempo que deve ser levado em conta entre o projeto e o recebimento dos instrumentos nas versões atualizadas, ou entre o projeto e a mudança de fornecedores dos instrumentos. Isso quer dizer que o dimensional do equipamento recebido pode não ser o mesmo do esperado pelo projetista. Por este motivo, as etapas a seguir deverão ser observadas obser vadas com atenção.

5.1.1 CONFRONTAR O MANUAL DO FABRICANTE COM O DESENHO TÍPICO DE MONTAGEM As informações contidas no manual do fabricante de cada equipamento são essenciais. Por meio do manual, obtemos dados específicos e informações orientadoras que, ao serem confrontados com o desenho típico de montagem, nos fornecem uma melhor dimensão da correta instalação. Além disso, muitas dúvidas podem ser sanadas em uma rápida consulta ao manual do fabricante. (Figura 29)

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VOCÊ SABIA?

GÁS

Existem diversos fabricantes com vários modelos de instrumentos, e para cada um encontram-se características específicas. O manual ser ve como referência de informação dessas peculiaridades.

LÍQUIDO

VAPOR

Figura 29 - Montagem de transmissores de vazao de acordo com o estado do fluido Fonte: SMAR, 2012

5.1.2 VERIFICAR A COMPATIBILIDADE DIMENSIONAL ENTRE A INSTALAÇÃO E O PROJETO Cada projeto tem seus padrões de instalação, conexões, engates, roscas etc. Os instrumentos também possuem seus padrões dimensionais de instalação que nem sempre serão iguais aos padrões do projeto. É importante que todas as conexões (elétricas, pneumáticas, hidráulicas etc.), engates, roscas e outras tenham sua compatibilidade verificada entre o processo e o instrumento/dispositivo. Quando não há compatibilidade, utilizamos adaptadores, conectores e outros, de acordo com a necessidade, e permitidos por normas/procedimentos relativos ao projeto. Na Figura 30 podemos identificar três medidores de vazão de fabricantes distintos com diferentes dimensões.

Figura 30 - Transmissores de vazão multivariáveis de fabricantes diferentes com distintas dimensões Fonte: Autor

5 MONTAGEM DE EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS

FIQUE ALERTA

Devemos dar atenção especial ao material de fabricação dos adaptadores utilizados para a instalação dos instrumentos e equipamentos, pois, se o material não for adequado às características do processo, acarretará risco operacional e acidentes.

Os instrumentos devem permitir fácil visualização e leitura. Identificar claramente a localização dos instrumentos em um ambiente operacional facilita os trabalhos cotidianos e auxilia nas possíveis intervenções em casos que exijam maior agilidade. A visualização das indicações desses instrumentos, tanto para operadores como para a equipe de manutenção, é de vital importância para a tomada de decisão e o acompanhamento de manobras em um ambiente operacional. Por isso, é fundamental que elas estejam bem visíveis para facilitar a identificação e a instalação do instrumento. Outros dois pontos importantes devem ser lembrados. O primeiro aspecto é sobre a posição do instrumento no momento da instalação, que não poderá gerar situações de risco a pessoas ou equipamentos. O segundo ponto também diz respeito à localização final dos instrumentos. Evite alocar instrumentos que não possuem grau elevado de proteção, conforme vimos anteriormente, próximos a locais quentes, a lugares que possam acumular água/umidade ou que fiquem expostos a muita vibração. Estes aspectos podem danificar o instrumento e/ou interferir nas medições realizadas.

5.1.3 IDENTIFICAÇÃO DO INSTRUMENTO COM A LISTA DE PROJETO Cada projeto possui sua padronização de identificação dos instrumentos. Assim, você deve saber que a identificação do instrumento montado deve estar de acordo com a lista de instrumentos de projeto. Essa identificação está demonstrada na lista de instrumentos de projeto e é a identificação que será dada a cada instrumento instalado. A identificação do instrumento define, entre outros aspectos, a área operacional em que ele será instalado e a variável que será medida por ele. Na Figura 31observaremos como um equipamento deve ser devidamente identificado, e na Figura 32 mostraremos o mesmo equipamento com a identificação avariada.

Figura 31 - Transmissor de vazão magnético devidamente identificado com o tag Fonte: Autor

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Figura 32 - Transmissor de vazão magnético com identificação avariada Fonte: Autor

5.2 MONTAGEM MECÂNICA DE EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS A montagem de um grande projeto passa por especialistas e trabalhadores das áreas da Calderaria, Mecânica, Montagem, Elétrica e outras. Caberá aos profissionais dessas áreas a executação das tarefas que estarão diretamente relacionadas com a instrumentação. Mesmo que a instalação de alguns equipamentos, como válvulas, medidores de vazão (inseridos na tubulação) etc., não fique sob a responsabilidade do instrumentista, este profissional não está isento de fiscalizar e orientar as demais especialidades em relação aos seguintes fatores:

• • • • • • • • •

alinhamento de flanges; pinturas; acabamentos; aterramentos; paralelismo de linhas e potes de selagem; declividade de tubings; eletrodutos; suportes de instrumentos e linhas de impulso; caixas de junção.

Uma montagem inadequada pode acarretar muitas horas de manutenção, inviabilizando o bom funcionamento do equipamento. A seguir, veremos alguns tópicos importantes que auxiliam a montagem de equipamentos e dispositivos.

5.2.1 MONTAGEM DE CAIXAS DE JUNÇÃO (JB JUNCION BOX) É recomendado que o acesso de eletrodutos para a caixa de jun ção seja lateral ou inferior. Na Figura 33 vemos as opções corretas e incorretas.


Figura 33 - Caixas de junção de sinais analógicos Fonte: Autor

No momento de instalação de caixas de junção, você deverá inspecionar a vedação da tampa (borracha sem cortes e posição correta, identificar a caixa de junção e as conexões internas de forma bem visível e ter na caixa de junção e prensa-cabos adequados a classificação de área. Todos essas recomendações podem ser vistas nas Figura 34 até Figura 37.

Figura 34 - Caixas de junção para Fieldbus Fonte: Autor

Figura 35 - Caixas de junção de sinais analógicos Fonte: Autor

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Figura 36 - Brick para sinais digitais Fonte: Autor

Figura 37 - Caixa de junção de fieldbus em sala remota Fonte: Autor

5.2.2 MONTAGEM DE TUBING Para a montagem de tubing, as linhas de impulso não devem ser suportadas nas linhas de processo. Além disso, mantenha o paralelismo das linhas e a inclinação nas linhas de impulso, de tal modo que não forme colunas de líquido em gases úmidos e bolsões de gás em medições de líquidos. Outro ponto importante é que as linhas de impulso devem ser submetidas a testes de resistência mecânica (hidrostática/ pneumática). Concluindo, as conexões e as suportações de materiais diferentes devem ser isoladas (aço inox x aço carbono) para evitar a constituição de pilha galvânica.

5.2.3 MONTAGEM DE CABOS, ELETRODUTOS, BANDEJAMENTO E PAINÉIS Na montagem dos cabos deve ser verificada a correta instalação dos prensacabos, das unidades seladoras e das curvas no cabo, com o objetivo de evitar entrada de água. Para trechos longos de eletrodutos deve ser instalado um sistema que realize a drenagem satisfatória de possíveis condensações de água. Cabos não podem ter cortes em seu encapamentos, oriundos de cantos-vivos, de bandejas ou de ferramentas cortantes, pois penetrará água. Nas Figura 38 e Figura 39 temos exemplos de segregação de cabos e conexões de campo.


Figura 38 - Exemplo de segregação de cabos de sinal e energia no campo Fonte: Autor

Figura 39 - Cabos de fieldbus – conexões no campo Fonte: Autor

CASOS E RELATOS Um olhar atento faz toda a diferença

Uma determinada empresa do ramo Petroquímico, que utilizava a tecnologia SDCD, estava enfrentando vários distúrbios em seus processos devido à entrada de água em caixas de junção e em instrumentos diversos. Desse modo, decidiu-se iniciar a investigação dos prensa-cabos, dos ó-rings de tampa de instrumentos e das borrachas de vedação de caixas de junção. Todavia, o problema continuava e o acesso de água ao interior dos instrumentos e dos JBs não parava. Como a situação estava bem crítica, começaram a utilizar sacos plásticos para envolver os instrumentos, mas nem esta medida extrema adiantou. Após a chuva, sempre aparecia água no interior dos instrumentos.

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Inconformado com essa situação, um técnico mais atento passou a observar detalhadamente os instrumentos e como eles estavam instalados, e percebeu o que ninguém tinha notado. O acesso da água ocorria pelo interior dos cabos que estavam com suas capas cortadas junto ao bandejamento. Assim, o técnico conseguiu resolver um problema crítico da empresa e constatou a importância de um processo eficiente de montagem dos equipamentos, pois após o início da produção a troca dos cabos fica inviável, o que prejudica todo o processo de trabalho.

5.2.4 MONTAGEM DE INDICADORES E TRASMISSORES DE PRESSÃO A medição de pressão é uma das variáveis mais usuais do meio industrial. Fazendo uma comparação com o corpo humano, sabemos que uma das primeiras ações que o médico faz quando não estamos bem é medir nossa pressão e temperatura. Na indústria não é muito diferente, pois a pressão fora de controle em um vaso ou tubulação pode causar acidentes de proporções catastróficas. Os medidores de pressão podem ser divididos em dois grupos:

• Eletrônicos – utilizam sensores piezoelétricos, células capacitivas e cristais de quartzo.

• Mecânicos – utilizam princípios físicos como dilatação volumétrica de líquidos, expansão de vapor etc. Normalmente são utilizados como indicadores locais. A seguir, mostraremos a montagem dos instrumentos mecânicos e, posteriormente, os transmissores eletrônicos.

Montagem de Manômetros Na montagem de dispositivos medidores de pressão, é importante que tenhamos válvula(s) de bloqueio e também válvulas de alívio para despressurizar o produto que ficou confinado entre o bloqueio e o instrumento. Na instalação de manômetros com elemento elástico, devemos dar atenção a alguns itens para aumentar a vida útil do instrumento:

• quando a pressão medida for pulsante, devemos utilizar manômetro com mecanismo, imerso em óleo, para lubrificar e amortecer as partes móveis; em casos extremos podemos utilizar amortecedor de choque;


• o invólucro do manômetro não deverá estar aquecido; caso o fluído esteja a temperaturas extremas, devemos instalar um sifão, de modo que possamos tocar a caixa do instrumento;

• a pressão que o instrumento está medindo não deverá ultrapassar 2/3 do valor máximo;

• caso a pressão medida seja pulsante, não ultrapassar a metade do valor máximo. Na Figura 40 e Figura 41 são apresentados típicos de montagem. 40

SOLDA DE SELAGEM (NOTA 2)

118 . R T S N I / P . B U T / P

83 UER 64

Figura 40 - Típico de montagem para manômetro com sifão Figura 41 - Montagem realizada conforme típico de montagem Fonte: Autor Fonte: Autor

Montagem de Transmissores de Pressão Para a montagem de transmissores de pressão também são necessárias válvulas de bloqueio e dreno, como ocorre com os manômetros. A instalação do transmissor deve seguir rigorosamente o projeto, pois teremos medidores que serão instalados acima do ponto de medição e outros, com diafragma e tubo capilar, que estarão abaixo do ponto de medição (para produtos condensantes). Da Figura 42 até Figura 44 vemos exemplos de típicos de montagem para transmissores de pressão. TA N O

3

3 0 2 7 8

P / T U B .

P / I N S T .

5 4

Figura 42 - Típico de montagem para produtos criogênicos e evaporação a temperatura ambiente Fonte: Autor

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70


Figura 43 - Montagem de transmissor de pressão tipo Fieldbus Fonte: Autor

Figura 44 - Transmissor de pressão tecnologia Hart Fonte: Autor

5.2.5 MONTAGEM DE TRASMISSORES DE VAZÃO A vazão é a que utiliza mais recursos tecnológicos para a fabricação de seus instrumentos, desde o usual hidrômetro doméstico para a medição de água até os medidores de vazão ultrassônicos a efeito doppler. Como a apresentação de todos os tipos tornaria este tópico muito extenso, abordaremos a montagem dos medidores de vazão mais utilizados pelas indústrias em seus processos.


Medição de Vazão por Placas de Orifício Apesar de esse tipo de elemento primário de vazão ser bastante antigo, ele ainda é o mais utilizado na indústria petroquímica. As placas de orifício são medidores extremamente versáteis, pois a malha é composta por uma placa de orifício (elemento primário de vazão) que estará em contato com o produto, e um transmissor de pressão diferencial que enviará o sinal de vazão até o local desejado. As normas ABNT NBR 13225 e ABNT ISO 5167-1 regulamentam todo o projeto de fabricação, utilização e instalação de placas de orifício. Além dessas normas, alguns detalhes importantes devem ser observados durante a montagem:

• a inscrição da placa deve estar a montante do fluxo; • a inscrição deve conter, no mínimo, o tag, o diâmetro da tubulação, o diâmetro do orifício e o material de fabricação. Na Figura 45 vemos uma placa de orifício montada.

Figura 45 - Placa de orifício montada Fonte: Autor

A localização do medidor de pressão diferencial em relação à tubulação será determinada pela fase do fluido de processo. Da Figura 46 até Figura 48, temos alguns típicos de montagem clássicos. N O T A 1

19

78

19

. T S N I / P . B U T / P

Figura 46 - Típico de montagem para medição de gás Fonte: Autor

71

72


B . U T / P T . S N I / P

5 4

7 8

N O T A 2

19

Figura 47 - Típico de montagem para medição de líquidos Fonte: Autor

113 1 2 4 T A N O

83

83

12

UER

83

TA N O

4 83

6 3

N O T A

9

8 3 5 TA N O 8 3 U E R 73

8 3

R U E

113 1 4

Figura 48 - Típico para vazão de vapor Fonte: Autor

A seguir, nas Figura 49 e Figura 50 apresentamos medidores de pressão diferencial.

Figura 49 - Medidor de pressão diferencial Fonte: Autor


Figura 50 - Medidor de pressão diferencial conectado ao processo Fonte: Autor

Na Figura 51 apresentamos um técnico em operação com um transmissor multivariável de vazão.

Figura 51 - Técnico desconectando trasmissor multivariável de vazão para calibração Fonte: Autor

Medição de Vazão a Efeito Coriolis Este tipo de medidor de vazão está sendo utilizado cada vez mais nos projetos de instrumentação, uma vez que sua precisão pode chegar a 0,1% para líquidos. A instalação destes medidores requer atenção especial no que se refere às tensões da tubulação sobre os flanges do instrumento. A montagem de um medidor de vazão a efeito coriolis deve ser executada, ou ao menos acompanhada, pelo técnico instrumentista, pois uma pequena tensão sobre o instrumento poderá causar um pequeno desvio na medição de vazão, que ficará difícil de ser percebido quando o processo estiver operando. O típico de instalação e o manual do fabricante são indispensáveis para uma boa instalação. As normas ANSI/ASME MFC-11-M e ISO DIS 10790 dão a base para a utilização desses medidores na transferência de custódia. (Figura 52 até Figura 55)

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k g / min

Figura 52 - Medidor de tubo reto Fonte: Autor

Figura 53 - Medidor de vazão de tubo reto Fonte: Autor

Figura 54 - Instalação para medição de vazão de gás Fonte: Autor


Figura 55 - Instalação para medição de líquidos Fonte: Autor

Medidores de Vazão Eletromagnéticos Os medidores eletromagnéticos de vazão baseiam-se no princípio da lei de Faraday, segundo a qual, quando um condutor móvel se desloca em um campo magnético surge, em suas extremidades uma força eletromotriz proporcional à intensidade do campo magnético, ao seu comprimento e à velocidade de deslocamento. Na Figura 56 , temos a representação de um medidor eletromagnético.

Bobina

Núcleo

Medidor

EXCITAÇÃO EX1 EX2

A

Eletrada

B TCM

Velocidade de vazão V Campo magnético B

Transmissor de Vazão Campo magnético “B” Força eletromatriz “E” Velocidade de vazão “V”

Figura 56 - Representação de um medidor eletromagnético Fonte: Autor

75

76


O técnico montador deve ter atenção especial com o medidor eletromagnético, pois um aterramento adequado é essencial para seu bom funcionamento. Quando o instrumento é instalado em tubulações vitrificadas internamente ou em PVC (materiais isolantes), devem ser instalados anéis de aterramento. Os anéis de aterramento são fornecidos junto com o medidor. Na Figura 57, temos a instalação de um medidor no sentido vertical.

Figura 57 - Instalação de um medidor no sentido vertical Fonte: Autor

A Figura 58 mostra a instalação de um medidor no sentido horizontal.

Figura 58 - Instalação de um medidor no sentido horizontal Fonte: Autor

Medidores de Vazão Vortex O princípio de funcionamento desse medidor baseia-se na observação do fenômeno físico de formação de vórtices, quando há um obstáculo não aerodinâmico na corrente fluida. Os vórtices formam-se à jusante do obstáculo, como na Figura 59.


Zona de Alta velocidade

r o o r i t d e d m e â m i D o d

Vazão

Zona não turbulenta

Frequência de vórtices

Zona de transição

Figura 59 - Formação de vórtices Fonte: Autor

A Figura 60 mostra um medidor de vazão vortex, e a Figura 61 apresenta um medidor instalado na planta.

0,000

Figura 60 - Medidor de vazão vortex Fonte: Autor

Figura 61 - Formação de vórtices Fonte: Autor

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78


Medidores Tipo Turbina O princípio desse medidor baseia-se em um rotor provido de palhetas que gira quando há vazão. O movimento rotatório da turbina será medido mecânicamente ou por sensores de pulso. A Figura 62 apresenta o funcionamento de uma turbina, en a Figura 63 temos um medidor instalado na planta.

Figura 62 - Funcionamento de uma turbina Fonte: Autor

Figura 63 - Medidor instalado na planta Fonte: Autor

5.2.6 MONTAGEM DE MEDIDORES DE TEMPERATURA Assim como em outras variáveis fundamentais, a medição de temperatura pode se dar por vários princípios físicos. Podemos classificar os medidores de temperatura em dois grupos:

• Grupo 1 – medidores que se baseiam em alterações físicas dos materiais, como volume, pressão, dilatação etc. Como exemplos temos os termômetros de líquidos, os termômetros bimetálicos, os termômetros à pressão de vapor e outros.


• Grupo 2 – medidores que se baseiam em propriedades termoelétricas, como resistividade, diferença de potencial etc. Como exemplos temos os termopares, os termômetros de resistência e outros.

Montagem de Indicadores Locais Não Elétricos (Grupo 1) A Figura 64 nos mostra um desenho típico de montagem para um indicador local. Poço Poço

Poço

Figura 64 - Desenho típico de montagem para um indicador local Fonte: Autor

A Figura 65 mostra um indicador de temperatura local.

Figura 65 - Indicador de temperatura local instalado em vaso, em conjunto com indicador de nível por vaso comunicante Fonte: Autor

Montagem de Transmissores de Temperatura Termoelétricos (Grupo 2) A Figura 66 é um típico de montagem de um RTD (Resistence Temperature Detector).

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) . P I T ( . N I M 0 0 6

Poço

) . P I T ( . N I M 0 0 6

Poço

Figura 66 - Típico de montagem de um RTD Fonte: Autor

A seguir, temos a Figura 67 que nos mostra a instalação de dois termopares. O termopar da esquerda é com poço roscado, e o da direta, com poço flangeado.

Figura 67 - Instalação de dois termopares (esquerda - poço roscado; direta - poço flangeado) Fonte: Autor

FIQUE ALERTA

Na motagem de termopares ou termoresistências em poços, é importante que o sensor toque o fundo do poço, pois a transmissão do calor se dá por condução.

5.2.7 MONTAGEM DE INDICADORES DE NÍVEL O nível é uma das variáveis mais utilizadas nas instalações industriais. Podemos ter visores locais de nível e, também, transmissores remotos de nível que levam o sinal até uma sala de controle. Para transmissores de nível são aplicadas várias tecnologias, como medição de pressão diferencial, radar, ultrassônico, empuxo e outras. Cada tipo de medidor tem suas particularidades na instalação; por isso, ressaltamos a necessidade de utilizar a documentação do fabricante e a documentação do projeto. A Figura 68 apresenta um desenho típico de montagem para um visor local de nível LG.


P/TUB. P/INSTR.

Figura 68 - Desenho típico de montagem para um visor local de nível LG. Fonte: Autor

Na Figura 69 temos instalações industriais de LG.

Figura 69 - instalações industriais de LG Fonte: Autor

Um típico de montagem para um transmissor de nível do tipo pressão diferencial pode ser visto na Figura 70. Na Figura 71, temos a instalação de um transmissor de nível ultrassônico. S / IN B P U T P /

T .

Figura 70 - Típico de montagem para um transmissor de nível do tipo pressão diferencial Fonte: Autor

81

82


Figura 71 - Instalação de um transmissor de nível ultrassônico Fonte: Autor

5.3 MONTAGEM ELÉTRICA DE EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS Agora que já passamos pela montagem dos instrumentos no campo, vamos para a fase das conexões elétricas dos instrumentos. Atualmente, dispomos de várias tecnologias, como fibra ótica, fieldbus e wireless para a transmissão de sinais provenientes do campo até a sala de controle. Para as conexões elétricas de cada tecnologia, o manual do fabricante deverá ser consultado. A seguir, teremos exemplos de conexões clássicas que são utilizadas na transmissão de sinais elétricos do tipo 4 a 20ma e 4a20 Hart, pois as demais tecnologias utilizam conexões próprias.

5.3.1 ALINHAMENTO E PRENSAMENTO DE TERMINAIS Inicialmente, vamos nos familiarizar com a utilização de terminais e ferramentas associadas, pois é bem comum ocorrerem grandes transtornos de controle e de indicação por causa de conexões mal feitas (soltas), após a partida de uma planta. Quando iniciamos a investigação dos motivos pelos quais os terminais estão mal fixados, descobrimos que o instalador não utilizou as ferramentas disponíveis de forma correta. A Figura 72, a seguir, mostra um conjunto de tipos de terminais utilizados para a fixação de fios e cabos elétricos.


Figura 72 - Tipos de terminais Fonte: Autor

Os terminais contêm:

• parte ativa com cobre eletrolítico estanhado; • capa isolante com poliamida 6/6; • tira de 40 terminais até 2,5mm e 25 terminais para 4 e 6mm. A apresentação unitária do terminal, para 10,16 e 25mm�, é mostrada na Figura 73, abaixo. B C

D

A

Figura 73 - Tipos de terminais Fonte: Autor

A Tabela 7 mostra algumas referências comerciais dos terminais. Tabela 7: Referências comerciais de terminais A I C N Ê R E F E R

� 2 m m � O Ã Ç E S

R O C

37661 0,5 Branco 37662 0,75 Azul 37663 1 Ver37664 37666 37667 37668 37669

1,5 2,5 4 6 10

malho Preto Cinza Laranja Verde Marrom

O C Ã R Ç O A D N N N A 3 G 2 I U M S G R 0 . E E O 3 D S N 6

� m m � D

M E G A P A C E D

� m m � A

� m m � B

� m m � C

EC 0,5/8 EC 0,75/8 EC 1/8

7,6 7,6 7,6

14,1 14,1 14,1

1,5 3,4 1,5 3,4 1,7 3,6

11 11 11

EC 1,5/8 EC 2,5/8 EC 4/8 EC 6/8 EC 10/8

7,9 7,9 11,9 11,9 12

14,4 15,4 21,2 22,9 21,9

2 2,6 3,2 3,9 4,9

11,5 12 16,5 17 17

4,1 4,8 5,7 7,2 8,6

83

84


A I C N Ê R E F E R

� 2 m m � O Ã Ç E S

37670 16 37671 25

R O C

Branco Preto

O C Ã R Ç O A D N N N A 3 G 2 I U M S G R 0 . E E O 3 D S N 6

EC 16/8 EC 0,5/8

� m m � D

� m m � A

� m m � B

� m m � C

18 18

28,5 31,3

6,3 9,8 7,9 12,2

M E G A P A C E D

21 21

Fonte: Autor

5.3.2 PINÇA MULTIFUNCIONAL Esta ferramenta realiza sozinha todas as operações necessárias para aplicar e “crimpar” os terminais de 0,5 a 2,5mm�, da seguinte maneira: ela pinça, corta, decapa, torce e “crimpa” o fio. Além disso, a pinça multifuncional tem vários benefícios:

• praticidade: de fácil uso por pessoas destras ou canhotas; • segurança: apresenta qualidade de quatro pontos de crimpagem; • funcionalidade: possui capa de proteção nos carregadores, carregadores coloridos de acordo com os terminais para uma visualização imediata da seção dos terminais, posição do botão de ajuste da seção do fio facilmente identificado, bastando um simples movimento;

• agilidade: permite grande economia de tempo. A seguir, no Quadro 1, apresentamos a sequência para a decapagem dos fios.

1) Ajuste à seção do fio: posição I: 0,5 a 1mm2 posição II: 1,5 a 2,5mm2

2) Corte o fio na medida requerida

3) Decape o fio: ajusta automático da 4) Torça o fio: segure firme o alicate seção de corte a capa enquanto puxa o fio para remover o isolamento


5) Distribua os terminais: cheque se os terminais estão posicionados corretamente enquanto insere o fio.

6) Climpe: empurre o terminal Starfix contra o fio e aperte.

Crimpagem em quatro pontos Quadro 1 - Sequência para decapagem dos fios Fonte: Autor

5.3.3 SISTEMA DE IDENTIFICAÇÃO PARA FIOS, CABOS E BORNES DE CONEXÃO O identificador de fiação é uma ferramenta de aplicação que assegura uma instalação rápida. A seguir, mostramos os identificadores de fiação. A Figura 74 abaixo, mostra os identificadores de fiação: 9 3

2 0 1

3 3 3 3

Figura 74 - Identificadores de fiação Fonte: Autor

Na Tabela 8, vemos a sequência de classificação dos códigos de identificação. Tabela 8: Sequência de classificação dos códigos de identificação ALGARISMOS

CÓDIGO INTERNACIONAL DE CORES

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Preto Marrom Vermelho 381 06 Laranja Amarelo Verde Azul Violeta 382 12 Cinza Branco

85

86


LETRAS

A B C D E F G H U H J K LETRAS

PRETAS SOBRE FUNDO AMARELO

381.28

383.17

PRETAS SOBRE FUNDO AMARELO

N B I O Q R S T U V W Y Z SINAIS CONVENCIONAIS

/ . + ~ Símbolo

Símbolo

PRETO SOBRE FUNDO AMARELO

381 43

382 72 Fonte: Autor


5.3.4 PORTA-IDENTIFICADORES Os porta-identificadores têm a finalidade básica de prender os identificados aos cabos. A Figura 75 mostra um tipo de porta-identificador.

Figura 75 - Porta-identificador Fonte: Autor

Para que você utilize corretamente os porta-identificadores, deve conhecer o seguinte esquema para cabos com seção de 10 a 35mm�:

• recebem quatro identificadores com seção de 0,5 a 1,5mm� ou de 1,5 a 2,5mm�;

• cor preta; • seção 10 a 16mm�; • seção de 25 a 35mm�. Na Figura 76, mostramos um sistema de identificação para fios, cabos e bornes de conexão. 9 7

4

2

2 9

7

4

4

5 2 9 5 5 5 5

Figura 76 - Sistema de identificação Fonte: Autor

Em qualquer momento do processo, os seguintes procedimentos são aplicáveis, mesmo após a cablagem concluida

• • • • •

aplicação rápida e imediata com o aplicador; alinhamento preciso devido aos pinos de solidarização; excelente fixação sobre os condutores; possibilidade de pré-composição; código internacional de cores.

87

88


O funcionamento do sistema de identificação está apresentado na Figura 77, em detalhe. 1

2

3

Figura 77 - Funcionamento do sistema de identificação Fonte: Autor

Os porta-identificadores são compostos de poliamida 6/6. Na Tabela 9 apresentamos as características dos identificadores para por ta-identificadores: Tabela 9: Características dos identificadores para porta-identificadores DIMENSÕES A

. 3 2 6

D

B

B

D C

C

SEÇÃO DO CABO A IDENTIFICAR �mm 2� DIMENSÕES

0,15 A 0,5

0,5 A 1,5 1,5 A 2,5 4 A 6

10 A 16 25 A 35

A (mm) B (mm) C (mm) D (mm) Ø min./max (mm)

5 5,05 3,7 2,3 0,8 a 2,2

5 6,4 4,3 3 2 2/3

18 8,9 3 6,3/7,4

5,6 7,6 4,9 3 2,8/3,8

8 9,6 7,1 3 4,3/5,3

24,5 12,2 3 8,5/10,2

Fonte: Autor

5.3.5 ESQUEMA DE LIGAÇÃO DE TRANSMISSORES Os diagramas de ligação a seguir servem apenas de orientação, pois os diagramas de malhas devem contemplar todas as ligações elétricas do projeto. Entretanto, se os diagramas não estiverem disponíveis, siga as orientações conforme o tipo de transmissor. Esquema de ligação de transmissores de dois fios com alimentação 24vcc: na Figura 78, temos o esquema de ligação de transmissores de dois fios com alimentação 24Vcc: FONTE DE ALIMENTAÇÃO 24 Vdc

+ 24 V

TRANSMISSOR MODELO 2 FIOS

GND (comum)

Sinal de tensão ou corrente

APARELHO INTERPRETADOR DO SINAL DE SAÍDA DO TRANSMSISSOR

Figura 78 - Esquema de ligação transmissores de dois fios com alimentação 24Vcc Fonte: Autor


Esquema de ligação dos transmissores de três fios com alimentação 24Vcc: na Figura 79 temos o esquema de ligação de transmissores de três fios com alimentação 24Vcc: FONTE DE ALIMENTAÇÃO 24 Vdc

+ 24 V


GND (comum)



Figura 79 - Esquema de ligação transmissores de três fios com alimentação 24Vcc Fonte: Autor

Esquema de ligação dos transmissores de quatro fios com alimentação 24Vcc e 24Vac: na Figura 80, temos o esquema de ligação transmissores de quatro fios com alimentação 24Vcc e 24Vac. FONTE DE ALIMENTAÇÃO 24 Vdc

TRANSMISSOR

24 Vac

MODELO 4 FIOS

GND (comum)



Figura 80 - Esquema de ligação transmissores de quatro fios com alimentação 24Vcc e 24Vac Fonte: Autor

5.3.6 ESQUEMA DE LIGAÇÃO DE POSICIONADORES Os posicionadores de válvulas devem ser conectados como transmissores a dois fios. Esquema de ligação dos posicionadores de dois fios com alimentação 24Vcc: na Figura 81 temos o esquema de ligação de posicionadores de dois fios com alimentação 24Vcc. FONTE DE ALIMENTAÇÃO 24 Vdc

+24 V


GND (comum)



Figura 81 - Esquema de ligação de posicionadores de dois fios com alimentação 24Vcc Fonte: Autor

5.3.7 SINAIS DE TRANSMISSÁO E TECNOLOGIAS UTILIZADAS Vamos estudar a aplicabilidade de cada padrão de transmissão utilizado nas indústrias. Não trataremos dos padrões hidráulicos e pneumáticos, pois, além de serem muito antigos, são empregados apenas em casos especiais.

89

90


Quando tratamos de sinais de transmissão, nos referimos a dispositivos que medem uma variável de processo como, por exemplo, a vazão de uma bomba. Esses dispositivos transmitem o sinal de forma padronizada a uma remota ou a uma sala de controle, para que o operador possa monitorar ou modificar sua vazão. A seguir, Figura 82, temos um resumo cronológico da evolução das tecnologias utilizadas na indústria. Não abordaremos o padrão pneumático 3 a 15psi, pois a filosofia é a mesma do padrão 4 a 20ma, porém utilizando “AR” como fonte de energia. Década de 60 Década de 70

- Instrumentação pneumática padrão 3 a15 psi

- Inicio da utilização de CLP - Instrumentação analógica padrão 4 a 20 mA

Década de 80

- Padrão Hart (após 1983) -Utilização de SDCD

Inicio de 2000

- Padrão Fieldbus

Após 2000

- Sistemas supervisórios

Figura 82 - Esquema de ligação de posicionadores de dois fios com alimentação 24Vcc Fonte: Autor

Instalações com CLP Com processos cada vez mais complexos e maior necessidade de controle nas operações industriais, surgiu em 1968 o CLP, na Hydronic Division da General Motors. O objetivo era conseguir alterar uma linha de montagem automotiva sem precisar realizar grandes modificações mecânicas e elétricas. CLP é a sigla para Controlador Lógico Programável. Trata-se de um computador de pequeno porte que atende a requisitos industriais e pode ser programado para executar determinadas tarefas de acordo com a necessidade de cada processo. Essas tarefas podem ser desde atuar sobre o acionamento de pistões e válvulas até gerar alarmes. O CLP foi desenvolvido para substituir painéis de relés e contatoras executando funções lógicas. Com isso, enormes painéis de relés foram substituídos gradualmente por pequenos painéis contendo C LPs. Algumas das principais características dos Controladores Lógico Programáveis são:

• • • •

fácil manutenção e programação; equipamento bastante confiável; tamanho pequeno se comparados a painéis de relés; boa capacidade de expansão em módulos;


• abertura da possibilidade de envio de dados para um processamento centralizado. Assim como toda a nova tecnologia, o CLP passou por algumas transformações até os dias atuais. Os primeiros equipamentos necessitavam ser programados por uma equipe técnica de alta qualidade, pois, para programá-los, era preciso conhecer a eletrônica do projeto do CLP. Logo a seguir começaram a ser utilizadas linguagens de programação que permitiram um melhor monitoramento das entradas e saídas do equipamento e posteriormente vieram as inclusões de entrada para programação e comunicação serial, que trouxeram a oportunidade da realização de testes e simulações, entre outros.

VOCÊ SABIA?

Atualmente os CLPs já possuem grandes vantagens tecnológicas em relação a seus antecessores. A grande questão agora é buscar uma padronização dos protocolos de comunicação desses equipamentos, já que cada fabricante possui seu próprio protocolo.

Estrutura do CLP Atualmente, o CLP possui alguns itens básicos:

• • • • •

uma fonte de alimentação; uma CPU; memórias; software; módulos de entrada e saída.

Como veremos a seguir, existem basicamente dois tipos de CLP:

• CLP modular – É o tipo mais utilizado na indústria, pois, em caso de ampliação do sistema, basta adicionar mais cartões. Na Figura 83 temos um CLP modular. FONTE DO SISTEMA

MÓDULOS DE ENTRADA E SAÍDA

P7C

CPU E MEMÓRIAS

Figura 83 - CLP Modular Fonte: Autor

91

92


CLP caixa única – É o tipo que integra em um só módulo a fonte, a CPU, o I/O e os módulos especiais. Normalmente, esse tipo de CLP é utilizado para pequenas tarefas, pois não há condições de expansão. (Figura 84)

Figura 84 - CLP de caixa unica com IHM incorporada Fonte: Altus, 2012

Funcionamento do CLP O funcionamento do Controlador Lógico Programável é bastante simples. Ao ser ligado, a CPU do controlador executa um programa que é o sistema operacional do CLP. Esse sistema operacional faz ciclicamente os passos a seguir: (Figura 85) INICIALIZAÇÃO

VERIFICAR ESTADO DAS ENTRADAS TRANSFERIR PARA A MEMÓRIA COMPARAR COM O PROGRAMA DO USUÁRIO

CICLO DE VARREDURA

ATUALIZAR AS SAÍDAS Figura 85 - Ciclo do CLP Fonte: Autor

Módulos do CLP Os principais módulos do CLP são os seguintes:

• Módulos de entradas e saídas discretas (digitais) – Esta é uma interface que se limita a fazer o sensoriamento de sinais do tipo ON/OFF. Da mesma forma, os controles de saída se limitam a dispositivos que requerem comunicação em dois estados, ligado ou desligado. Pode ser utilizado, por exemplo, para abrir e fechar válvulas ON/OFF.


• Módulos de entradas e saídas analógicas – Essa interface permite que grandezas analógicas, como tensão e corrente, sejam lidas pelo controlador e, ainda, sejam modificadas por ele.

• Módulos especiais – São também conhecidos como módulos inteligentes. São necessários em aplicações como comunicação de rede e execução de algoritmos PID, entre outros. São bastante utilizados para leituras de sensores, como termopares e termorresistências, sem a necessidade de um transmissor, podendo ligar os sensores diretamente ao CLP.

Programação do CLP Cada fabricante possui suas próprias características de software e de programação que diferem bastante. De maneira geral, o programa do CLP é um conjunto de expressões booleanas que são avaliadas em sequência. A programação normalmente é realizada por meio de software específico, de acordo com as necessidades de cada projeto. Depois de testado, a lógica de programação é carregada ao CLP por uma de suas interfaces de comunicação.

Características de montagem do CLP Algumas importantes características para a montagem de um CLP estão relacionadas a seguir:

• Os cabos devem ser firmemente conectados para assegurar um bom contato. • Tenha atenção especial na instalação em áreas extremamente áridas, pois o corpo fica suscetível a gerar eletricidade estática. Nesse caso, evite tocar o CLP com as mãos.

• A limpeza do equipamento é muito importante. Normalmente, é feita com pano seco e limpo aplicado sobre as superfícies.

• Evite instalar o CLP em ambientes com vibração e impactos frequentes, com pouca ventilação ou próximo a fontes de calor.

• Leia o manual de instalação e siga todas as instruções nele contidas. Instalação em trilho DIN Para fixar um CLP que possua conexão a trilho DIN, observe se existem fendas na parte de trás do CLP. Se houver, pressione-as e encaixe o equipamento no trilho, verificando se os grampos de elástico irão segurar o trilho na posição. Observe as figuras a seguir para compreender melhor este processo.

93

94


Observe na Figura 86 o correto manuseio do módulo de instalação do trilho DIN. Módulo de desinstalação do trilho DIN

1

2 2 1

Módulo de instalação do trilho DIN Figura 86 - Módulos instalados em trilho DIN Fonte: Autor

Na Figura 87 temos um exemplo de CLP fixado ao trilho DIN. Recomendamos a utilização de grampos conforme posicionamento apresentado na figura, para a melhor fixação do equipamento. + -

1

2

5 6 A1 A2 hput X1 X2 X3 X4 +X AC

DC24V hput 8 x DC (A) A2 0~10V)

Grampo

L N AC 1DD 240V

RUN

Output 4 x Relay / 8A MEMÔRY Q1

Q2

Q3

Q4

Y1 Y3

Y2

Trilho DIN

Y4

Figura 87 - CLP sobre trilho DIN Fonte: Autor

Cada CLP tem suas características de instalação de cabeamento que estão indicadas em seu manual. A seguir, na Figura 88, temos um exemplo de posicionamento dos cabos em um CLP. Lembramos que o posicionamento varia de equipamento para equipamento. 1 +

2 -

1

3 2

5 6 A1 A2

DC24V hput 8 x DC (A) A2 0~10V)

Output 4 x Relay / 8A MEMÔRY Q1

Q2

Q3

Q4

4 11

1 - Terminais de alimentação 2 - Display LCD 5 3 - Terminais de entradas digitais 4 - Fixador retrátil 6 5 - Tecla delete (apagar) 6 - Tecla selection (selecionar) 7 7 - Teclas direcionais 8 8 - Tecla OK (confirma) 9 - Tecla escape (cancelar) 9 10 - Conector para programação ou cartão de eeprom 10 11 - Terminais de saídas digitais 4

Figura 88 - Localização das ligações e comandos Fonte: Autor


Padrão 4 A 20mA O padrão 4 a 20mA é um padrão de comunicação antigo, mas ainda é muito utilizado devido ao seu alto grau de confiabilidade. Trata-se de um padrão analógico transmitindo por meio de corrente. A opção da indústria pelo padrão 4 a 20mA foi motivada, principalmente, pela liberdade que ele oferece quanto à utilização do comprimento dos cabos e à boa imunidade ao ruído eletromagnético. FIQUE ALERTA

Os instrumentos que utilizam exclusivamente o padão 4 a 20mA devem ser configurados/calibrados em bancada, pois normalmente só há acesso ao “zero do instrumento” quando ele está em operação.

A grande maioria dos instrumentos de campo é a dois fios. Esses instrumentos podem ser alimentados com tensões de 10 a 50vcc. Normalmente, os consumidores optam por fontes de 24vcc para alimentar os transmissores no campo, que continuam funcionando mesmo que haja uma pequena queda de tensão, devido ao comprimento dos cabos. Na indústria petroquímica e em plataformas de petróleo, a confiabilidade fornecida pelo padrão 4 a 20mA é fundamental para a segurança da planta.

Funcionamento do padrão 4 a 20mA Vários padrões de corrente foram utilizados ao longo dos tempos, como o 0 a 20mA, o1 a 5 mA e 10 a 50mA. Atualmente, a melhor opção é o 4 a 20mA, mas, devemos entender os motivos que fundamentaram essa escolha em vez do padrão 0 a 20mA. Vamos utilizar um exemplo para esclarecer essa questão. A seguir, veremos veremos um caso fictício fic tício de medição de nível de um reservatório.

CASOS E RELATOS

Figura 89 - Edição de nível nível Fonte: Autor

95

96


Na sala de controle de uma indústria petroquímica, as informações de medição de um reservatório de gasolina eram recebidas a partir dos seguintes parâmetros: o range da medição de nível era de 0 a 100% do volume do reservatório; ou seja, no nível 0% o reservatório marcava vazio, e no nível 100% marcava cheio. A indústria adotou o padrão 0 a 20mA. Em um determinado dia, o reservatório apresentou um volume de 50% de gasolina. A corrente de transmissão era de 10mA, e a indicação para o operador da sala de controle era de 50% de gasolina. Com o passar do tempo, o tanque foi esgotado e o novo padrão de transmissão foi de 0mA; consequentemente, a indicação na sala principal foi de 0% ou “vazio”. “vazio”. Entretanto, devido ao um problema técnico, houve o rompimento de um dos fios que vai da sala de controle até o instrumento no campo exatamente no momento em que o tanque estava sendo recarregado. O que aconteceu? A indicação para o operador continuou em 0%, uma vez que não havia circulação de corrente, mas, como o nível do tanque já estava novamente se elevando, houve um sério risco para a planta devido à possibilidade de ocorrer um transbordamento do tanque. Para evitar que acontecesse esse risco no futuro, a indústria optou pelo padrão 4 a 20mA. Isso porque, com a utilização desse padrão, quando o tanque apresentar 0% de nível, o resultado informado será um valor diferente de zero (4 mA), também conhecido como “zero vivo” ou “zero elevado” elevad o”..

Na Figura 90 podemos conferir que o instrumento de campo mede a variável de processo por algum princípio físico, químico ou mecânico e o transforma em 4 a 20mA, através da fonte de alimentação que está no controlador (instrumento passivo). O controlador tem um sensor de corrente que controla seu fluxo e envia, por meio dela, a um conversor A/D, que passa a tratar esse sinal como tensão. Assim, esse sinal é digitalizado internamente pelo controlador e indicado ao operador por meio de um display. variável do processo Fonte (24 V)

conversor A/D

+ sensor de corrente

Malha de corrente

4 - 20 mA

Dispositivo de campo

Controlador Figura 90 - Diagrama de ligação ligação Fonte: Autor


Limitações do padrão 4 a 20mA Apesar da grande confiabilidade operacional desse padrão e das tecnologias empregadas, há algumas limitações importantes a serem consideradas que impedem a utilização do padrão 4 a 20mA em novos projetos:

• O sinal de transmissão analógico 4 a 20mA só transmite uma informação ao controlador/indicador.

• Caso haja necessidade de utilização de mais um instrumento, teremos que lançar mais um par de cabos da sala de controle até o dispositivo.

• Canais reserva devem estar disponíveis na sala de controle em casos de ampliações da malha.

• Painéis de rearranjo se farão necessários para a acomodação de toda a cablagem oriunda do campo (cabos entre caixas de junção e I/O na sala de controle).

• Diagramas de malhas complexos e muitas identificações entre fiações se farão necessárias.

Software e suas Características Conforme veremos a seguir, alguns instrumentos só podem ser configurados ou parametrizados por meio de programadores locais ou de softwares específicos. É importante que o futuro técnico saiba que todo dispositivo deve vir acompanhado de seu manual de programação disponível, normalmente, em meio digital. Recomendamos a leitura desses manuais e a utilização dos soft wares para que possa tirar proveito dos recursos disponíveis.

Protocolos Hart e Fieldbus Foundation Para estudar os Protocolos Hart e Filedbus Foundation, utilizaremos como exemplo o comunicador da Emerson Modelo 475, que está ilustrado na Figura 91.

**

**

**

* *

**

**

**

**

**

**

**

* *

**

**

**

Figura 91 - Programador utilizado para Hart Hart e Fieldbus Fonte: Autor

97

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Esse é o exemplo de um comunicador de campo que se comunica tanto com equipamentos de protocolo Hart quanto de Fieldbus. Em comunicadores mais antigos utilizamos um teclado alfanumérico do próprio equipamento para realizar a entrada dos dados; já em comunicadores mais recentes vem sendo utilizada a tecnologia de sensibilidade ao toque, a exemplo dos telefones celulares, entre outros. O comunicador Hart 475 é um exemplo da utilização dessa tecnologia de sensibilidade ao toque, possui tela de LCD em cores além de bateria, processador e componentes de memória entre outros. Na Figura 92 temos os principais componentes do comunicador. Terminais de comunicação HART e FOUNDATION fieldbus (parte s uperior)

Interface IrDA (parte superior)

Tela sensível ao toque Tecla liga/desligar e luz Luz Bluetooth

Conexão da alça (lateral)

Tecla de luz de fundo

Teclas de navegação (quatro teclas de seta) Bateria de íon-lítio (no lado de trás) e cartão de sistema(interno)

**

Tecla Tab Teclado alfanumérico As luzes se acendem ao pressionar o Botão indicador de carga (lateral)

**

Conexão da alça (lateral) Tecla Enter

**

**

**

**

**

**

**

**

**

**

**

**

**

Caneta stylus (na alça) Tecla e luz de funções (para funções de combinação de várias teclas) Conector de fonte de alimentação/carregador verde na bateria (lateral)

Botão indicador de carga (lateral) Conexão da alça (lateral)

Conexão da alça (lateral)

Figura 92 - Função do teclado e terminais Fonte: Emerson, 2012b

Função Hart Apresentaremos a forma de conexão a um equipamento pelo configurador que estamos exemplificando, via protocolo Hart. Inicialmente, o equipamento deve ser ligado por meio da tecla Liga/Desliga. Depois procure pelo símbolo que o configurador seja ligado.

no menu principal, que será aberto logo

Acesse a aplicação Hart pressionando o símbolo .


Após acessar a aplicação Hart, você encontrará as funções offline, online, utilidades e diagnósticos Hart, conforme mostra a Figura 93.

Figura 93 - Acessando o protocolo Hart Fonte: Autor

Trabalho online com os dispositivos Hart A vantagem de um configurador portátil é a praticidade de utilizá-lo em qualquer local, como bancadas de calibração e salas de controle, entre outros. Primeiras informações antes de conectar-se a um instrumento Para nos conectar com um instrumento devemos utilizar cabos fornecidos pelo fabricante do configurador. Esses cabos, em nosso configurador de exemplo, devem ser conectados a três terminais localizados na parte superior do equipamento. Os três terminais possuem a seguinte coloração:

• dois terminais vermelhos – que são a comunicação positiva para o protocolo de comunicação (Hart ou Fieldbus);

• um terminal preto – que é compartilhado pelos dois protocolos. Vamos analisar, na Figura 94 de nosso configurador de exemplo, a disposição dos terminais de comunicação. A porta de acesso ser ve como proteção, permitindo a conexão de apenas dois terminais simultaneamente. Porta de acesso

Terminais de comunicação

Marcas dos terminais de comunicação HART Figura 94 - Terminais de acesso Hart e Fieldus Fonte: Autor

99

100


No circuito Hart é necessário que haja uma resistência de, no mínimo, 250ohms no circuito de comunicação para que seja possível a comunicação (veremos mais detalhes sobre essa questão nos diagramas de ligações elétricas). Outra informação muito importante é que os conectores Hart não fazem distinção alguma de polaridade. Na Figura 95 e Figura 96, temos os diagramas para a correta comunicação entre o configurador e os dispositivos. Dispositivo HART RL>250Ω

+

+ +

+

mA

+

**

**

**

* *

**

Fonte de alimentação

Amperímetro

* *

**

**

**

* *

* *

* *

**

**

**

Figura 95 - Conectando a um circuito Hart Fonte: Autor

Dispositivo HART RL>250Ω

+

+

mA

+

**

**

**

* *

**

+ + Fonte de alimentação

Amperímetro

* *

**

**

**

**

* *

* *

**

**

**

Figura 96 - Conectando diretamente a um circuito Hart por meio das portas de comunicação de instrumento. Fonte: Autor

Observe a necessidade de uma resistência mínima do circuito Hart de 250ohms. Caso essa resistência seja inferior a 250ohms, um resistor deverá ser adicionado, conforme mostrou a Figura 97. Outro ponto importante a ser ressaltado é que, no caso de o dispositivo ser diretamente acessado, isso pode ser feito por terminais específicos de comunicação que a grande maioria dos fabricantes deixa à disposição do usuário. No tipo de conexão apresentado na Figura 97, verifique a necessidade de utilização do resistor realizando um teste de comunicação com o instrumento. Caso o instrumento não seja encontrado pelo configurador, insira o resistor conforme monstra a figura e tente novamente a comunicação.


Dispositivo HART +

Fonte de alimentação +

**

**

**

* *

**

**

* *

* *

**

**

Resistor de carga de 250 0hms opcional

**

* * ** * * **

Figura 97 - Conectando diretamente a um circuito Hart por meio de ligação série com malha. Fonte: Autor

Para instalar temporariamente o resistor de carga operacional de 250ohms, o circuito em que o instrumento se encontra deve ser aberto, a fim de permitir a inserção dele. Após colocar o resistor no circuito, feche-o para que o instrumento opere e possam ser realizadas as configurações. Para conectar a dispositivos sem fio devem ser utilizados os terminais de comunicação do instrumento, conforme mostra a Figura 98. Dispositivo sem fio

Bateria Terminais de comunicação

**

**

**

* *

**

**

* *

* *

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* *

**

* *

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Figura 98 - Conexão de dispositivos sem fio Fonte: Autor

Exibindo os dispositivos Hart conectados Vimos as formas de conexão do configurador a um dispositivo Hart. Agora, mostraremos de que você forma acessará as informações desse dispositivo no configurador. Inicialmente, faça as conexões necessárias entre o configurador e o dispositivo, como visto anteriormente. Feitas as conexões, ligue o configurador. Logo que o configurador for ligado, ele realizará uma pesquisa automática procurando por dispositivos conectados a ele.

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Assim que o dispositivo é encontrado, uma tela de menu é aberta e nela são mostradas as principais informações do dispositivo em questão, como variável primária (PV), saída analógica (AO) range e outras. Normalmente, cada dispositivo possui sua tela de configuração com as informações inerentes a ele, mas em muitos casos um menu de configuração padrão pode ser aberto. Esse menu atua como uma forma genérica de configuração a qualquer equipamento. Veja na Figura 99 um exemplo de menu de um dispositivo.

Figura 99 - Menu do dispositivo. Fonte: Autor

Na figura da esquerda, observe que temos informações de configuração. Por meio do menu configuração podem ser alteradas as informações do dispositivo; basta informar qual será o novo valor assumido por ele naquela variável. A figura da direita demonstra uma visão das três opções disponíveis: a primeira opção apresenta uma visão geral dos valores das variáveis que o dispositivo está medindo; a segunda acessa as configurações; e a terceira consiste de ferramentas de serviço avançado. Navegando por essas três opções, podemos acessar praticamente todas as informações dos dispositivos.

O ícone Hart No caso de nosso configurador de exemplo, o ícone Hart de um coração batendo aparece na parte superior da janela, sinalizando que o comunicador está se comunicando com um dispositivo. No Quadro 2 veja os significados de outros ícones. ÍCONE

SIGNIFICADO

O comunicador de campo 475 está se comunicando com um dispositivo HART online energizado. O comunicador de campo 475 está se comunicando com um circuito HART com um dispositivo no modo intermitente. O comunicador de campo 475 está funcionando no modo shout/deaf, o que ajuda o comunicador de campo 475 a se comunicar com um dispositivo quando ele está em em circuito com muio ruídos. O comunicado de campo 475 está funcionando no modo shout/deaf e está se comunicando com um circuito HART com um dispositivo no modo intermitente. H

A comunicação não está ocorrendo. Isso é comum quando somente os parâmentros não-dinâmicos estão listados. Quadro 2 - Significados de ícones. Fonte: Autor


FIQUE ALERTA

A forma de identificação da comunicação com um dispositivo varia de comunicador para comunicador. Por isso, fique atento em relação aos manuais dos equipamentos para conhecer o significado de suas sinalizações.

Exibindo as opções de configuração dos dispositivos

Vamos detalhar algumas das variáveis a que podemos ter acesso por meio do menu de configuração de um dispositivo conectado ao configurador. Inicialmente, no configurador 475, toque duas vezes em “Configuração de dispositivos”, que está no menu principal. Acessando a configuração de dispositivos você encontrará, entre outras informações, as seguintes possibilidades disponíveis para alteração: •

•

•

Variáveis de processo – O menu “Variáveis de processo” mostra todas as variáveis de processo e seus valores. As variáveis de processo são atualizadas constantemente quando essa janela é exibida. Diagnóstico e serviço – Esse menu oferece testes de dispositivos e circuitos, bem como opções de calibração. As operações de diagnóstico e de serviço que estão disponíveis variam bastante de dispositivo para dispositivo e não estão definidas na descrição de dispositivos. Testar dispositivo – O menu “Testar dispositivo” realiza uma rotina de diagnósticos no dispositivo, quando pode encontrar diversas falhas, incluindo falhas eletrônicas.

• Calibração – A “Calibração” é usada para realizar operações, como fazer um trim de sensor, trim D/A e trim D/A em escala. •

Configuração básica – O menu “Configuração básica” oferece acesso rápido a um número de parâmetros configuráveis. As opções disponíveis no menu de configuração básica são as tarefas mais fundamentais que podem ser realizadas com um dispositivo, como, por exemplo:

- alteração de valores de TAG (identificação do dispositivo); - alteração de valores de unidade; observar que essa alteração afeta as unidades de engenharia que são exibidas; - alteração valores de range; - alteração de tempo de resposta do dispositivo. Em nosso configurador exemplo, quando um parâmetro é modificado ele é realçado em amarelo, como mostra a Figura 100, e um asterisco aparece para indicar que a alteração não foi enviada ao dispositivo. Para atualizar os dados no dispositivo, toque em Enviar para atualizá-lo. Assim, todas as informações alteradas são enviadas ao equipamento.

103

1044 10


Figura 100 - Modificação de parâmetro parâmetro Fonte: Autor •

•

Configuração detalhada – O menu “Configuração detalhada” oferece acesso a cada um dos parâmetros de dispositivo editáveis em todas as funções do dispositivo. As funções nesse menu podem incluir tarefas como caracterização, configuração de trims de sensor e de saída. Tenha atenção, pois esse menu varia bastante de um dispositivo para outro. Revisão – Nesse menu, você encontra a listagem de todos os parâmetros estáticos lidos do dispositivo conectado, incluindo as informações sobre a configuração e as limitações de dispositivos e sensores. Ele também pode incluir informações sobre o dispositivo conectado, tal como revisão de tag, materiais de construção e do software sof tware do dispositivo.

Desconectando o equipamento de um dispositivo Hart

Antes de desconectar o comunicador de campo c ampo 475 de um dispositivo Hart, as seguintes observações são importantes:

• Verifique se você deseja salvar a configuração. Se for o caso, salve-a. • Verifique se você já enviou as novas informações ao dispositivo. Caso não tenha enviado, atualize as informações do dispositivo (se essa for a intenção do acesso ao equipamento).

• Verifique se os métodos, tais como os testes de calibração ou de circuito, estão concluídos. Após verificar esses itens, desligue o configurador e desfaça todas as conexões. Pronto! O equipamento estará configurado.

Função Fieldbus Foundation Antes de conectar um instrumento, algumas informações são necessárias. Assim como ocorre nos dispositivos Hart, nos dispositivos Fieldbus devem ser utilizados cabos fornecidos pelo fabricante do configurador. Em nosso exemplo, são conectados a três terminais localizados na parte superior do configurador. Esses terminais são os mesmos utilizados para acesso a dispositivos Hart, conforme já vimos vimos anteriorment anteriormente. e. A diferença diferença agora é nas portas de acesso acesso.. Veja Veja a Figura Figura 101.


Terminais de comunicação

Porta de acesso

F

Marcas dos terminais de comunicação Fieldbus Figura 101 - Portas de acesso. acesso. Fonte: Autor

Como você pode ver, o cabo deve ser conectado conforme indicado na Figura 101. Outro aspecto que diferencia a conexão Fieldbus da Hart é que, diferentemente da Hart, como a conexão Fieldbus tem polaridade, se os cabos forem ligados de forma invertida aparecerá uma mensagem de erro. A seguir, veremos alguns diagramas para a correta comunicação entre o configurador e os dispositivos.

Conexão de bancada Para conectar o configurador a um dispositivo em bancada, coloque os cabos de comunicação em um bloco de conexão nela existente, sempre observando a polaridade. A Figura 102 ilustra este processo.

r + o d a n i m r e T

+ Bloco de conexão

+

**

**

**

**

* *

**

* *

**

* *

**

r + o d a n i m r e T

Condicionador de energia Fieldbus

**

* *

**

* *

**

Figura 102 - Conexão de bancada Fonte: Autor

+

Fonte de alimentação de 24 V CC

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1066 10


Conexão de campo No campo, o comunicador pode ser conectado a qualquer lugar conveniente no barramento (segmento). Normalmente a conexão é feita no dispositivo ou na caixa de junção Fieldbus, pelo fato de ser mais fácil o acesso ao barramento, conforme apresenta a Figura 103.

Sistema de controle de host Fieldbus

+

Condicionador de energia Fieldbus

+

+

r o d a n i m r e T

+

+

Caixa de junção Fieldbus

r o d a n i m r e T

Fonte de alimentação de 24 V CC **

**

**

* *

**

* *

**

**

**

**

**

**

**

**

**

Figura 103 - Conexão de campo. Fonte: Autor

Exibindo os dispositivos Fieldbus conectados Já estudamos as formas de conexão do configurador a um dispositivo Fieldbus. Agora veremos como acessar as informações desse dispositivo no configurador. Inicialmente, faça as conexões necessárias entre o configurador e o dispositivo, como visto anteriormente. Depois dessa ação, ligue o configurador. Aparecerá um menu principal do aplicativo Fieldbus. Clique duas vezes no comando “Online”. “Online”. Assim, o configurador realizará uma pesquisa de quais dispositivos estão trabalhando naquela malha. Havendo equipamentos conectados, será exibida uma mensagem de precaução e, posteriormente, aparecerá uma lista dos dispositivos que estão online mostrando seu nome e tag, conforme ilustra a Figura 104.


Figura 104 - Exemplo de janela do tipo “Lista de dispositivos online”. Fonte: Autor

Agora, acesse o dispositivo desejado tocando duas vezes sobre ele, na Lista de dispositivos online”. Depois dessa função, a exemplo do que já vimos na configuração Hart, aparecerão as opções disponíveis ilustradas na Figura 105.

Figura 105 - Opções do comando “Lista de dipositivos online”. Fonte: Autor

Já a Figura 106, mostra um bloco de configuração avançada que serve apenas como informação para nosso estudo.

Figura 106 - Bloco de configuração avançada. Fonte: Autor

As configurações dos dispositivos Fieldbus são feitas da mesma forma que na tecnologia Hart, por meio do menu de configuração com as mesmas variáveis listadas. Observe que, por cada dispositivo ter sua própria janela de configuração, poderemos ter variações de equipamento para equipamento. Realize as alterações que forem necessárias (a exemplo do que vimos em Hart) e envie-as ao dispositivo Fieldbus.

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Desconectando um dispositivo Fieldbus Antes de desconectar o comunicador de campo 475 de um dispositivo Fieldbus, é importante que você observe o seguinte:

• Verifique se deseja salvar a configuração. Se for o caso, salve-a. • Verifique se já enviou as novas informações ao dispositivo. Caso não tenha enviado, atualize as informações do dispositivo (se essa for a intenção do acesso ao equipamento).

• Verifique se os métodos, tais como os testes de calibração ou de circuito, estão concluídos. Após verificar esses itens, desligue o configurador e desfaça todas as conexões. Pronto! O equipamento estará configurado.

SDCD - Sistema Digital de Controle Distribuído Assim como o CLP surgiu para substituir relés e contatores, o SDCD foi desenvolvido para substituir os controladores analógicos de processo. O DCS (Distributed Control System) era um equipamento que agrupava vários controladores em um único hardware, com a grande novidade da versatilidade de configuração do tipo e modo de controle. Com a evolução do CLP e do SDCD, esse histórico de aplicações já não é válido, pois os fabricantes configuraram seus equipamentos para que desempenhassem todas as funções de controle, intertravamentos, acionamentos e interface homem/máquina.

Origem do SDCD Um estudo divulgado nos anos 1970, desenvolvido pela Honeywell, observou as rotinas dos operadores nas salas de controle. Esse estudo ficou conhecido mundialmente, porque fez importantes observações. A divisão de gerenciamento da Honeywell apresentou as rotinas dos operadores das salas de controle (ou casas de controle) que aconteciam em situações normais de processo e, também, em situações emergenciais. O estudo mostrou que, antes do desenvolvimento do SDCD, havia muitos controladores dispostos em um ou mais painéis enormes situados em salas pressurizadas, conhecidas como salas ou casas de controle. (Figura 107)


Figura 107 - Sala de controle com controladores individuais Fonte: Autor

Os autores do estudo analisaram o comportamento dos operadores a fim de quantificar as variáveis que observavam ou que intervinham durante o processo. Analisaram, também, em quantas variáveis era necessário observar ou intervir durante uma situação de emergência. Foi constattado que a rapidez com que um operador detecta e corrige uma variável ou quantas variáveis ele consegue observar ao mesmo tempo pode ser crucial para o processo produtivo. Desse modo, os autores do estudo da Honeywell fizeram as seguintes observações:

• Se o operador se aproximasse demais do painel, seu campo de visão não permitia que observasse várias malhas ou controladores ao mesmo tempo.

• Se o operador se mantivesse muito afastado do painel, também não conseguia observar o início de um desvio na variável de processo.

• As distâncias entre os controladores limitavam as ações do operador, uma vez que o tempo de deslocamento é importante durante uma emergência. Verificou-se, também, que os registradores mantinham o histórico das variáveis em cartas de papel, e sua interpretação era demorada. Os alarmes estavam agrupados em painéis, porém distantes das malhas correspondentes. Os autores concluíram, então, que as informações a serem vigiadas pelo operador deveriam estar todas em um mesmo local e agrupadas de maneira lógica, para que o usuário pudesse manipulá-las e interpretá-las de forma rápida e eficiente. Esse estudo foi divulgado entre a comunidade industrial e ser viu de base para todos os fabricantes de SDCD. Ficou definido que o operador deveria trabalhar sentado, de forma ergonômica (como a cabine de um avião), e ter a sua disposição todos os comandos, alarmes e registros necessários para a operação da planta.

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A partir das ponderações desse estudo que foi criado o SDCD pela Honeywell. A solução adotada foi a criação de telas de operação em terminais de vídeo com todas as informações disponíveis e a utilização de teclado e mouse para interação com as malhas. (Figura 108)

Figura 108 - Sala de controle com SDCD Fonte: Autor

Arquitetura do SDCD O SDCD é composto de uma estrutura com três elementos distintos:

• uma máquina que faz a interface com o processo (controle); • uma máquina que faz a interface com o homem (IHM); • uma via de dados que interliga as duas máquinas (data highway). Na Figura 109 e Figura 110, temos um desenho esquemático de uma sala de controle que opera com SDCD e os instrumentos de campo, e na Figura 111 há um exemplo de tela de operação.

Figura 109 - Instrumentos em conexão com SDCD da sala de controle Fonte: Autor


Figura 110 - Sala de controle com SDCD Fonte: Autor

Figura 111 - Exemplo de tela de operação Fonte: Autor

FIQUE ALERTA

Há diversos fabricantes de SDCD. Como todos apresentam arquiteturas distintas de hardware, a documentação é fundamental para que nenhuma conexão esteja incorreta após a montagem.

A arquitetura mais tradicional é aquela em que a estação de controle está localizada na área em console local, e a estação de interface com a operação fica na sala de controle. A interligação entre as duas estações ocorre por meio da via de dados. Essa arquitetura apresenta economia em cablagem, pois o par de fios tradicional de sinal só estará conectado entre os instrumentos e seu controlador, que estará normalmente localizado em uma estação remota, junto ao campo. A interligação entre as estações ocorrerá por meio de cabo coaxial ou fibra ótica.

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Há arquiteturas em que a estação de controle e a estação de interface com o operador estão localizadas nas salas de controle. A arquitetura varia conforme os fabricantes. A arquitetura utilizada pelo SDCD é bem robusta, pois temos todos os componentes com redundância. Ou seja, se um elemento falhar o outro assume, inclusive em relação aos cabos ou à fibra ótica da rede. Na Figura 112 temos a arquitetura tradicional de SDCD. X-TERMINAL

Operating Console

Local Network

Dual F.O. Network

PCU

PROCESS CONTROL UNITS Level Network

DO

TT

Rede redundante

TP

UCP unidade de

controle de processo Normalmente localizada no campo Interface localizada no campo

Figura 112 - Arquitetura de SDCD Fonte: Autor

Padrão Fieldbus Com a consolidação do emprego da tecnologia digital em novos projetos, surgiu o conceito de redes de comunicação, bem como uma grande variedade de redes. Em vez de apresentarmos as características das redes industriais existentes, daremos um enfoque especial para tecnologia Fieldbus, pois ela está presente em novos projetos, em quase todos os segmentos da indústria.


Classicação das redes Por haver três tipos de redes com distintas finalidades, é necessário apresentar sua classificação. Normalmente, as redes trafegam informações em “pacotes”. Pode-se dizer que o tamanho desses pacotes de informações define a aplicação da rede:

• Primeiro grupo: é o nível mais baixo de redes, conhecido como redes de sensores. Esse grupo tem a finalidade de conectar atuadores e sensores de campo à rede. Normalmente, essas redes trabalham em nível de bits, e devem ser rápidas para a leitura ou para o envio de comandos aos dispositivos de campo.

• Segundo grupo: é o nível intermediário, conhecido como device bus. Esse grupo tem a finalidade de conectar dispositivos mais complexos à rede, pois trabalham em nível de bytes. As redes do segundo grupo também devem ser rápidas, porém os pacotes de informações são maiores.

• Terceiro grupo: é o nível mais alto de redes, conhecido como fieldbus. Esse grupo pode transmitir informações mais complexas, ou seja, pacotes maiores de dados. Os chamados instrumentos inteligentes estão conectados a essa rede. Funções de controle como PID e dados para supervisórios fazem parte desse grupo. Outro diferencial é que essa rede pode cobrir distâncias maiores, o que é limitado pelas redes anteriores. A seguir, Figura 113 temos alguns exemplos de redes de acordo com a classificação dos três grupos. IE C/ISA SP50 FIELDBUS

Fieldbus foundation Profibus PA Device Net

DEVICEBUS

SDS Profibus DP Seriplex ASI

SENSORBUS

Interbus

Figura 113 - Exemplos de rede Fonte: Autor

VOCÊ SABIA?

Fieldbus é a termo utilizado para um barramento genérico, mas também é o nome do padrão de comunicação da FIELDBUS Fundation-ISA Sp 50.

113

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Relevância do Fieldbus Foundation ou Sp-50 É importante que o futuro técnico saiba que estamos concentrando nossa atenção no padrão Fieldbus Foundation porque ela é a tecnologia mais utilizada nos novos projetos. Além disso, identificamos nessa tecnologia um diferencial em relação às demais. A partir do estudo que fizemos em relação ao desenvolvimento do SDCD, demonstraremos a importância do conceito de fieldbusses. Os primeiros SDCD já utilizavam a tecnologia digital. Porém, como eram empregados protocolos de comunicação proprietários, não havia possibilidade de instalação de dispositivos que não fossem do mesmo fabricante, obrigando, assim, o usuário a trabalhar apenas com um determinado fornecedor. Outro ponto que devemos ressaltar é que se mantinha a ideia de que o controle da malha (PID) deve ser atribuição de um processador localizado nas salas de controle ou em remotas no campo. Entretanto, com a utilização de microprocessadores (chips digitais) nos instrumentos de campo, logo se percebeu o potencial de processamento que estava disponível no campo. Na arquitetura tradicional de uma malha de controle temos um instrumento que mede a variável e a transmite a um controlador, e o mesmo controlador envia o sinal de saída a uma válvula localizada no campo. Com a tecnologia desenvolvida pela Fieldbus Foundation, esse algoritmo de controle da malha pode estar no instrumento de medição ou, talvez, no posicionador da válvula, deixando a sala de controle para a interface com o operador. Desse modo, por meio dessa tecnologia, podemos realmente dizer que temos um Sistema Digital de Controle Distribuído (SDCD).

Wireless Não há como concluir um estudo sobre a utilização de tecnologias de transmissão de sinais de medição e controle industrial sem mencionar o que deverá ser o futuro em relação às tecnologias aplicadas nessa área. O mercado de tecnologias que operam com padrões de transmissão sem fio (wireless) está crescendo visivelmente. As padronizações para a utilização dessas tecnologias estão dando credibilidade ao sistema wireless, como o padrão IEC 62591 (Wireless Hart) e o padrão ISA SP 100. As indústrias estão implementando essas tecnologias em sistemas de aquisição de dados com o objetivo de acompanhar seu desempenho. (Figura 114)


Figura 114 - Exemplo de ligação wireless Fonte: Autor

Ainda há vários fatores que levarão algum tempo para serem aperfeiçoados, como a velocidade e a quantidade de informações transmitidas e a utilização de baterias ou de fontes de alimentação de energia. Além disso, a movimentação de válvulas por baterias locais ainda não se mostra eficiente, necessitando de fontes de energia alternativa via fiação. Contudo, quando essa tecnologia estiver consolidada, será inegável constatar os benefícios decorrentes de seu uso, uma vez que não haverá fiações e nem documentações complexas de ligações.

RECAPITULANDO Observamos neste capítulo a grande variedade de tecnologias disponíveis utilizadas na área de Instrumentação. Optamos por apresentar algumas tecnologias um pouco ultrapassadas, mas isso é importante porque nem todas as empresas utilizam tecnologia de ponta. Assim, procuramos abranger a maior parte das tecnologias que são utilizadas atualmente no mercado. Desse modo, o futuro técnico está capacitato para atuar em uma grande organização ou em empresas mais modestas. Além disso, enfatizamos os cuidados que o técnico deve ter na montagem dos instrumentos e quais tecnologias são aplicáveis em cada caso. Estudamos aspectos sobre os hardwares e softwares dos equipamentos e dispositivos, e aprendemos que a montagem correta dos dispositivos na planta industrial é fundamental para que eles funcionem conforme o esperado.

115

Calibração de Instrumentos e Equipamentos

6 O futuro técnico deve aprender a sequência lógica da calibração de instrumentos. Para tanto, deve conhecer os conceitos metrológicos utilizados na calibração dos instrumentos e, posteriormente, aprender como se calibra cada um dos dispositivos de medição: pressão, temperatura, vazão e nível. Até agora, vimos que a vocação principal da Instrumentação é controlar os processos industriais. Para controlar um processo é preciso medi-lo, e a calibração está diretamente associada a medições. Retomando ao exemplo sobre como fazer um pão bem feito em um forno elétrico, veremos que a medição correta da temperatura do forno será um fator crucial na qualidade do produto. Mas, o que é uma medição correta? O conhecimento da incerteza nas medições de um processo industrial só é possível por meio das calibrações dos instrumentos. A calibração dos instrumentos é de fundamental importância nos processos industriais. Por exemplo: um forno elétrico que tenha uma incerteza de +/- 5ºC não produzirá um pãozinho tão conforme quanto a outro forno que tenha uma incerteza de +/-1ºC.

VOCÊ SABIA?

Nenhum instrumento mede o valor verdadeiro de uma variável. Todo instrumento tem uma incerteza de medição. Assim, quanto menor a incerteza, melhor a qualidade do instrumento.

As calibrações podem ser feitas em laboratórios de calibração ou no campo. Recomendarmos que sejam feitas em laboratório, uma vez que condições de temperatura e umidade podem ser controladas, melhorando, assim, o desempenho da calibração. Quando estamos instalando instrumentos novos na planta, é recomendado que todos os instrumentos sejam calibrados, para que seja conhecido seu desempenho metrológico. A identificação de quais instrumentos serão periodicamente calibrados vai depender da importância do instrumento na elaboração do produto final, pois podemos ter instrumentos que serão desca rtáveis após um período de uso e outros que controlar ão um processo, ou manterão o processo dentro de condições aceitáveis do ponto de vista operacional e ambiental.

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As normas ABNT ISO 9001 e ABNT ISO 14001 darão a base para assegurar resultados válidos e estabelecer a periodicidade das calibrações. Com o avanço tecnológico dos instrumentos, a tendência é de aumentarmos cada vez mais o intervalo entre as calibrações; mas, do ponto de vista físico, inexiste instrumento ou dispositivo que não varie seus parâmetros ao longo do tempo. Nos instrumentos de tecnologia Fieldbus Foundation e Profibus existem softwares dos fabricantes que testam periodicamente o desempenho de medição do instrumento, fazendo um “autodiagnóstico”, avisando quando é necessário recalibrar o instrumento. Portanto, o intervalo entre calibrações está associado à tecnologia instalada. Mas, para que isso se confirme, é necessário que tenhamos documentados os resultados das calibrações iniciais para as posteriores comprovações de desempenho.

6.1 CONCEITOS GERAIS DE METROLOGIA (VIM) VIM: Vocabulário Internacional de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia. Trata-se de uma publicação tradicional que uniformiza os termos usados em Metrologia em diversos países. Calibração: conjunto de operações que estabelece, sob condições especificadas, a relação entre os valores indicados por um instrumento de medição, ou por um sistema de medição, ou por valores representados em uma medida materializada, ou por um material de referência e os valores correspondentes das grandezas estabelecidas dos padrões. Grandeza (mensurável): atributo de um fenômeno, corpo ou substância que pode ser qualitativamente distinguido e quantitativamente determinado. Exemplos: comprimento, massa, temperatura, resistência elétrica etc. Símbolo de uma unidade (de medida): sinal convencional que designa uma unidade de medida. Exemplo: “m” é o símbolo de metro. Sistema Internacional de Unidades – SI: sistema coerente de unidades adotado e recomendado pela Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM). Medição: conjunto de operações que têm por objetivo determinar o valor de uma grandeza. Método de medição: sequência lógica de operações, descritas genericamente, usadas na execução das medições. Procedimento de medição: conjunto de operações especificamente descritas utilizadas na execução de medições particulares, de acordo com um dado método. Indicação (de um instrumento de medição): valor de uma grandeza fornecido por um instrumento de medição.

6 CALIBRAÇÃO DE INSTRUMENTOS E EQUIPAMENTOS

Exatidão de medição: grau de concordância entre o resultado de uma medição e o valor verdadeiro do mensurando. Repetitividade (de resultados de medições): grau de concordância entre os resultados de medições sucessivas de um mesmo mensurando efetuadas sob as mesmas condições de medição. Incerteza de medição: parâmetro, associado ao resultado de uma medição, que caracteriza a dispersão dos valores que podem ser fundamentalmente atribuídos a um mensurando. Erro (da medição): resultado de uma medição menos o valor verdadeiro do mensurando. Instrumento de medição: dispositivo utilizado para uma medição que pode ser feita sozinha ou em conjunto com dispositivo(s) complementar(es). Sensor: elemento de um instrumento de medição ou de uma cadeia de medição que é diretamente afetado pelo mensurando. Escala (de um instrumento de medição): conjunto ordenado de marcas, associado a qualquer numeração, que faz parte de um dispositivo mostrador de um instrumento de medição. Ajuste (de um instrumento de medição): operação destinada a fazer com que um instrumento de medição tenha desempenho compatível com seu uso. Resolução (de um dispositivo mostrador): menor diferença entre indicações de um dispositivo mostrador que pode ser significativamente percebida. Padrão: medida materializada, instrumento de medição, material de referência ou sistema de medição destinado a definir, realizar, conservar ou reproduzir uma unidade ou um ou mais valores de uma grandeza para servir como referência.

6.2 SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) O Sistema Internacional de Unidades (SI) é a forma moderna do sistema métrico, que geralmente é um sistema de unidades de medida concebido em torno de sete unidades básicas e da conveniência do número dez. O SI é o sistema de medição mais utilizado diariamente no mundo, tanto no comércio como na ciência. É um conjunto sistematizado e padronizado de definições para unidades de medida, que visa uniformizar e facilitar medições e as relações internacionais decorrentes dessas medições.

119

120


6.2.1 UNIDADES BÁSICAS DO SI Definiram-se sete grandezas físicas entendidas como básicas ou fundamentais. Por conseguinte, passam a existir sete unidades básicas correspondentes (às unidades básicas do SI) descritas na Tabela 10. A partir dessas unidades básicas, todas as outras unidades existentes são derivadas. Tabela 10:

Unidades básicas do SI

GRANDEZA

UNIDADE

SÍMBOLO

Comprimento Massa Tempo Corrente elétrica Temperatura termodinâmica Quantidade de matéria Intensidade luminosa

metro quilograma segundo ampère kelvin mol candela

m kg s A K mol[7] cd

Fonte: Autor

6.2.2 UNIDADES DERIVADAS DO SI Como vimos, todas as unidades existentes podem ser derivadas das unidades básicas do SI. Entretanto, consideram-se unidades derivadas do SI apenas aquelas que podem ser expressas por meio das unidades básicas do SI e por sinais de multiplicação e divisão, ou seja, sem qualquer fator multiplicativo ou prefixo com a mesma função. Desse modo, há apenas uma unidade do SI para cada grandeza. Contudo, para cada unidade do SI pode haver várias grandezas. Às vezes, temos nomes especiais para as unidades derivadas. A seguir, vemos na Tabela 11, as unidades SI derivadas que recebem nome especial e símbolo particular: Tabela 11: Unidades derivadas do SI GRANDEZA

UNIDADE

SÍMBOLO

DIMENSIONAL ANALÍTICA

DIMENSIONAL SINTÉTICA

Ângulo plano Ângulo sólido Atividade cat-

radiano esferorradiano1 katal

rad sr kat

1 1 mol/s

m/m m�/m� ---

alítica Atividade radio-

becquerel

Bq

1/s

---

ativa Capacitância Carga elétrica Condutância

farad coulomb siemens

F C S

A²•s²•s²/(kg•m²)

A•s/V

A•s

--A/V

A²•s³/(kg•m²)


GRANDEZA

UNIDADE

SÍMBOLO

DIMENSIONAL ANALÍTICA

DIMENSIONAL SINTÉTICA

Densidade de

tesla

T

kg/(s²•A)

Wb/m�

fluxo magnético Dose absorvida Dose equivalente Energia Fluxo luminoso Fluxo magnético Força Frequência Indutância Luminosidade Potência Pressão Resistência

gray sievert joule lúmen weber newton hertz henry lux watt pascal ohm

Gy Sv J lm Wb N Hz H lx W Pa Ω

m�/s� m�/s� kg•m²/s² cd kg•m²/(s²•A) kg•m/s² 1/s kg•m²/(s²•A²) cd/m� kg•m²/s³ kg/(m•s²) kg•m²/(s³•A²)

J/kg J/kg N•m cd•sr V•s ----Wb/A lm/m� J/s N/m� V/A

elétrica Temperatura em

grau Celsius

°C

---

---

Celsius Tensão elétrica

volt

V

kg•m²/(s³•A)

W/A

Fonte: Autor

6.2.3 ESCRITA CORRETA DE UNIDADES DO SI Nome de unidade: o nome das unidades deve ser sempre escrito em letra minúscula, como, por exemplo: quilograma, newton, metro cúbico. A exceção é quando o nome estiver no início da frase e em “grau Celsius”. Plural da unidade: é importante saber que somente o nome da unidade de medida aceita o plural. As regras para a formação do plural (no Brasil) para o nome das unidades de medida seguem a Resolução Conmetro 12/88, conforme apresentamos a seguir.

• Pronúncia – Para a pronúncia correta do nome das unidades, devemos utilizar o acento tônico sobre a unidade, e não sobre o prefixo. Por exemplo: micrometro, hectolitro, milissegundo, centigrama, nanometro. As exceções são: quilômetro, hectômetro, decâmetro, decímetro, centímetro e milímetro.

• Escrita – Ao escrever uma unidade composta, não devemos misturar o nome com o símbolo da unidade. Veja o Quadro 3: UNIDADE COMPOSTA CERTO

ERRADO

quilômetro por hora metro por segundo

quilômetro/h; km/hora metro/s; m/segundo

km/h m/s

Quadro 3 - Escrita correta de u nidade composta Fonte: Autor

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Símbolo de unidade: as unidades do SI podem ser escritas por seus nomes ou representadas por meio de símbolos. Símbolo não é abreviatura: símbolo é um sinal convencional e invariável utilizado para facilitar e universalizar a escrita e a leitura de significados. As unidades de SI jamais deverão ser seguidas de “ponto”, como vemos no Quadro 4. UNIDADE

CERTO

ERRADO

segundo metro quilograma litro hora

s m kg L h

s. ; seg. m. ; mtr. kg.; kgr. l.;lts. h. ; hr.

Quadro 4 - Símbolos de unidades do SI Fonte: Autor

Símbolo não admite plural: como sinal convencional e invariável, o símbolo é utilizado para facilitar e universalizar a escrita e a leitura de significados, de modo que nunca deverá ser seguido de “s”, como está exposto no Quadro 5. ESCRITA

CERTO

ERRADO

cinco metros dois quilogramas oito horas

5m 2 kg 8h

5 ms 2 kgs 8 hs

Quadro 5 - Escrita correta de u nidades do SI Fonte: Autor

Representação: o resultado de uma medição deve ser representado com o valor numérico da medida, seguido de um espaço de até um caractere e, em seguida, o símbolo da unidade em questão. Veja o exemplo a seguir: Valor numérico

prefixo da unidade

240,2 cm espaço de até um caractere símbolo da unidade

Para a unidade de temperatura grau Celsius haverá um espaço de até um carac tere entre o valor e a unidade, porém não devemos colocar espaço entre o símbolo do grau e a letra “C “ para formar a unidade “grau Celsius”. Veja o exemplo a seguir: Valor numérico símbolo da unidade grau Celsius

25 °C espaço de até um caractere

Os símbolos das unidades de tempo, hora (h), minuto (min) e segundo (s) são escritos com um espaço entre o valor medido e o símbolo. Também há um espaço entre o símbolo da unidade de tempo e o valor numérico seguinte. Veja o exemplo a seguir:


8 h 35 min 20 s espaços de até um caracter

Exceções: para os símbolos da unidade de ângulo plano, grau (°), minuto (‘) e segundo (“) não deve haver espaço entre o valor medido e as unidades, porém deve haver um espaço entre o símbolo da unidade e o próximo valor numérico. Veja o exemplo a seguir: 109º 28’ 1’’ espaços de até um caracter

6.2.4 REGRAS DE ARREDONDAMENTO PARA A NUMERAÇÃO DECIMAL (NBR 5891) Em relação às regras de arredondamento para a numeração decimal, temos as seguintes definições, de acordo com a NBR 5891:

• Quando o algarismo imediatamente seguinte ao último algarismo a ser conservado for inferior a 5, o último algarismo a ser conservado permanecerá sem modificação. Exemplo: 1,333: 3 arredondado à primeira decimal tornar-se-á 1,3.

• Quando o algarismo imediatamente seguinte ao último algarismo a ser conservado for superior a 5, ou, sendo 5, for seguido de no mínimo um algarismo diferente de zero, o último algarismo a ser conser vado deverá ser aumentado de uma unidade. Exemplo: 1,666: 6 arredondado à primeira decimal tornar-se-á 1,7. Exemplo: 4,850: 5 arredondados à primeira decimal tornar-se-á 4,9.

• Quando o algarismo imediatamente seguinte ao último algarismo a ser conservado for 5 seguido de zeros, deveremos arredondar o algarismo a ser conservado para o algarismo par mais próximo. Consequentemente, o último a ser retirado, se for ímpar, aumentará uma unidade. Exemplo: 4,550: 0 arredondado à primeira decimal tornar-se-á: 4,6.

• Quando o algarismo imediatamente seguinte ao último algorismo a ser conservado for 5 seguido de zeros, se for par o algarismo a ser conservado, ele permanecerá sem modificação. Exemplo: 4,850: 0 arredondado à primeira decimal tornar-se-á 4,8.

123

124


6.3 PADRÕES Padrões consistem em grandezas referências para que investigadores em todas as partes do mundo possam comparar os resultados de seus experimentos com bases consistentes. Segundo o VIM, o padrão consiste em uma medida materializada, em um instrumento de medição, em um material de referência ou em um sistema de medição destinado a definir, realizar, conservar ou reproduzir uma unidade ou um ou mais valores de uma grandeza para servir como referência. Exemplos:

• • • •

massa padrão de 1 kg; resistor padrão de 100 ω; amperímetro padrão; eletrodo padrão de hidrogênio.

6.3.1 TIPOS DE PADRÃO Existem diferentes tipos de padrão, como descrevemos a seguir: Padrão internacional: padrão reconhecido por acordo internacional para ser vir, internacionalmente, como base para estabelecer valores de outros padrões da grandeza a que se refere. Padrão nacional: padrão reconhecido por uma decisão nacional para servir, em um país, como base para atribuir valores a outros padrões da grandeza a que se refere. Padrão primário: padrão que é designado ou amplamente reconhecido como tendo as mais altas qualidades metrológicas e cujo valor é aceito sem referência a outros padrões de mesma grandeza. Padrão secundário: padrão cujo valor é estabelecido por comparação a um padrão primário de mesma grandeza. Padrão de referência: geralmente tendo a mais alta qualidade metrológica disponível em um dado local ou em dada organização padrão, a partir do qual são derivadas as medições lá executadas. Padrão de trabalho: padrão utilizado rotineiramente para ca librar ou controlar medidas materializadas, instrumentos de medição ou materiais de referência. Padrão de transferência: padrão utilizado como intermediário para comparar padrões. Padrão Itinerante: padrão algumas vezes de construção especial, para ser transportado entre locais diferentes. Exemplo: Padrão de frequência de césio, portátil, operado por bateria.


6.3.2 RASTREABILIDADE DO PADRÃO Rastreabilidade é a propriedade do resultado de uma medição ou do valor de um padrão estar relacionado a referências estabelecidas, geralmente a padrões nacionais ou internacionais, por meio de uma cadeia contínua de comparações, todas tendo incertezas estabelecidas. Temos duas observações importantes: a) o conceito é geralmente expresso pelo adjetivo rastreável; b) uma cadeia contínua de comparações é denominada cadeia de rastreabilidade. Na Figura 115, vemos a hierarquia do sistema metrológico. Unidades do SI

E D A D I L I B A E R T S A R

D I S S E M I N A Ç Ã O

BIPM

Padrões Internacionais

Padrões dos Institutos Nacionais Padrões Nacionais de Metrologia Padrões de referência dos laboratórios Calibração de calibração acreditados Padrões de referência dos laboratórios Ensaios de ensaioacreditados Padrões de trabalho dos l aboratórios Indústria e do chão de fábrica outros setores

COMPARABILIDADE Figura 115 - Hierarquia do sistema metrológico Fonte: Autor

6.3.3 SELEÇÃO DO PADRÃO DE CALIBRAÇÃO O padrão de calibração deve ser selecionado de acordo com os seguintes critérios:

• Grandeza a ser medida: verificar para que finalidade o instrumento em calibração será destinado e qual grandeza irá medir. Exemplo: Temperatura em °C. Você deve selecionar o padrão de acordo com esta unidade.

• Range a ser calibrado: verificar o range do instrumento em calibração. Normalmente, o procedimento de calibração do instrumento indica o range de padrão adequado para calibração. Caso não especificado, recomendamos que os padrões digitais possam ser utilizados até 100% de sua faixa de indicação, e os padrões analógicos devem ter uma faixa de indicação de 1,3 a 1,6 vezes a faixa de indicação do instrumento submetido à calibração. Exemplo: Para calibração de um manômetro com faixa de indicação 0 a 10 kgf/cm�, se o padrão for analógico, deve ter uma faixa de indicação de, no mínimo, 0 a 13 kgf/cm� e, no máximo, de 0 a 16 kgf/cm�.

• Certificado de calibração: verificar a existência do certificado de calibração do padrão e sua data de validade. Estando o certificado dentro do prazo de validade especificado, o padrão poderá ser utilizado para calibração.

125

126


6.3.4 AVALIAÇÃO DO CERTIFICADO DE CALIBRAÇÃO Veremos agora como avaliar um certificado de calibração de qualquer instrumento. Esta avaliação necessita de análise criteriosa e é bastante importante para assegurar que o equipamento calibrado atende às necessidades de processo quanto a suas características de medição. Procure verificar todos os itens abaixo listados com o máximo de atenção, para garantir uma avaliação correta.

Análise das Informações Ao verificar o certificado de calibração, certifique-se de que ele atende aos requisitos a seguir. Numeração do certificado de calibração: cada certificado de calibração deverá ter numeração conforme orientação do projeto ou local da calibração. Conteúdo do certificado de calibração: o certificado de calibração deve conter as seguintes informações: a) um título “certificado de calibração”; b) nome e endereço do laboratório/local da calibração; c) identificação unívoca do certificado de calibração com a numeração do certificado impressa em um de suas paginas; d) identificação, em cada página, do número da página e do número total de páginas; e) nome e endereço do proprietário do instrumento; f) nome e endereço do contratante caso sejam diferentes do solicitante; g) descrição, fabricante, número de série, modelo, faixa, resolução, TAG etc. do instrumento; h) local onde a calibração foi realizada; i) condições ambientais; j) identificação do método utilizado (procedimento); k) norma de referência, quando aplicável; l) incerteza de medição; m) data de calibração e emissão do certificado de calibração; n) rastreabilidade dos padrões utilizados na calibração;


o) resultado da calibração com as unidades de medida; p) evidenciar claramente se o instrumento necessitou ser ajustado; q) notas e observações; r) signatário autorizado.

Valores da calibração: o certificado de calibração deve mostrar os valores obtidos na calibração. Eles devem ser preenchidos durante a calibração, em formulário específico. Impressão e validação: com todos os dados relatados devidamente evidenciados, o certificado de calibração deverá estar assinado por signatário autorizado do projeto ou da empresa executante da calibração.

Análise dos Valores da Calibração (Resultado) É recomendado que um Sistema de Critérios de Aceitação avalie o certificado de calibração, seguindo as normas NBR ISO IEC 17025 e NBR ISO 9001:2008. A primeira norma determina a verificação do conteúdo do certificado, e a segunda especifica a demonstração de evidências de que os instrumentos estão adequados ao uso. Na análise dos valores de calibração, você deve analisar: I.

se os pontos calibrados são compatíveis com o processo;

II.

se a resolução e a incerteza de medição são compatíveis com o processo;

III. fazer uma análise ponto a ponto apresentado no certificado de calibração. Na análise ponto a ponto, você poderá encontrar dois resultados:

• Resultado Conforme: |ERRO| + |IM| <= |To| • Resultado Não Conforme: |ERRO| + |IM| > |To| Em que:

• Erro = Valor apresentado no certificado de calibração; • IM = Incerteza de medição apresentada no certificado de calibração; • To = Tolerância operacional. Para o “Erro” e “IM” utilizamos o maior valor apresentado no certificado de calibração, e para “To” utilizamos o menor valor admissível para tal instrumento em avaliação. Caso algum instrumento obtenha resultados não conformes, você deverá adotar as seguintes orientações: 1.

Faça um ajuste ou reparo do instrumento e refaça a calibração.

127

128


2.

Aplique as correções nas medidas efetuadas.

3.

Aplique a tolerância do processo, desde que ainda atenda aos requisitos.

4.

Aplique os limites de erro admissíveis do instrumento.

Caso não seja possível adotar nenhuma das operações apresentadas para tornar o instrumento “conforme”, você deverá identificá-lo como inadequado e retirá-lo de uso, segregando-o em local apropriado ou realizando seu descarte. Uma análise bem feita dos resultados de calibração proporciona confiabilidade ao processo e melhoria na qualidade dos produtos, evitando retrabalhos, sucateamentos e prejuízos. Na Figura 116 vemos um exemplo de certificado de calibração de um padrão.

Figura 116 - Exemplo de certificado de calibração de um padrão Fonte: Autor


6.4 PROCEDIMENTO DE CALIBRAÇÃO Cada tipo de instrumento deve possuir procedimento específico de calibração de acordo com suas características e variáveis de medição. Caso não haja um procedimento específico à disposição, devemos utilizar as normas ABNT/NBR como referência. Após o término da calibração, deve ser fixada uma etiqueta de calibração ao instrumento calibrado contendo, no mínimo, os seguintes dados:

• identificação do instrumento; • data da calibração; • executante e/ou empresa responsável pela execução.

6.4.1 PADRÕES E DISPOSITIVOS DE CALIBRAÇÃO (EXEMPLOS) Veremos a seguir alguns exemplos de padrões e dispositivos de calibração. Utilizaremos como exemplos os equipamentos de diversos fabricantes. Cada fabricante tem suas características construtivas, mas, em aspectos práticos, a maioria mantêm os mesmos princípios.

Padrões e Dispositivos para Calibração de Pressão Balança de peso morto: este aparelho é um equipamento de precisão indispensável em laboratórios de teste e certificação de instrumentos de pressão. A balança de peso morto é simples de operar, leve e robusta. A Figura 117 mostra uma balança de peso morto.

Conjunto de Massas

Instrumento emcalibração

Pistão Bomba Pneumática

Espelho

Geração de Pressão / Ajuste fino

Figura 117 - Balança de peso morto. Fonte: Autor

129

130


• Princípio de funcionamento: na funcionamento desse aparelho.

P =

Figura 118, vemos o princípio de

F A

area A

P Figura 118 - Princípio de funcionamento da balança de peso morto. Fonte: Autor

Bomba de comparação (Timoneiro): na bomba de comparação (Timoneiro), a pressão é definida girando o volante. Esse instrumento permite a calibração de manômetros, transmissores, sensores de pressão etc., de forma rápida e prática. A bomba de comparação utiliza manômetro padrão, que permite a comparação com manômetro em calibração. Veja na Figura 119 a bomba de comparação.

Figura 119 - Bomba de comparação (Timoneiro) Fonte: Naka, 2012

Este aparelho utiliza como princípio de funcionamento a lei de Pascal, segundo a qual “uma pressão exercida em qualquer ponto de um líquido confinado é transmitida sem perda, em todas as direções”. Como a pressão é definida como força por unidade de área, aplicamos uma força por meio de um peso em uma área conhecida, cuja pressão resultante pode ser medida, nesse tipo de aparelho, por um medidor de pressão. O instrumento a ser testado é montado por meio de um adaptador adequado ou seja, as luvas devem ser suficientemente fortes para suportar a máxima pressão aplicada.


Calibrador de pressão: trata-se de um instrumento de dimensões reduzidas, compacto, que opera com bateria recarregável. O calibrador de pressão Incorpora os mais modernos conceitos de união das calibrações com sistemas de informática. Conectado ao computador, pode ser utilizado como ponto de aquisição de dados on-line. Nas Figura 120 até Figura 128, vemos as características do calibrador de pressão e sua forma de operação.

P re s s u r e C a li br a t o r P C - 5 07

0 0 0 00

I N = P re s s u r e ( P S 1) 2

1

3

4

V

m A +

O N O FF

5

I N

I N -

C / C E G ND

6

7

8

9

0

+

O UT -

E N TE R

Figura 120 - Visão frontal do calibrador de pressão Fonte: PERSYS, 2012

Display gráfico de cristal líquido mA

V

Pressure Calibrator PC-507

+

IN

ON OFF

Cápsula 2 1

2

3

4

5

C/CE

IN GND

Cápsula 1

+

OUT OUT

Cápsula 3

6

7

8

9

0 +/-

Cápsula 4

ENTER

Teclado Inverte o sinal gerado ( + / - )

Terminais de entrada e saída

Figura 121 - Identificação das partes (painel frontal) Fonte: PERSYS, 2012

Entrada para interface RS-232 ou RS - 485

BATTERY CHARGE

RTD PROBE

Entrada de Probe

SERIAL COM ML

2

4

3

Entrada para o carregador / eliminador de bateria

Figura 122 - Identificação das partes (lateral esquerdo / lateral direito) Fonte: PERSYS, 2012

1

131

132


Uso no campo, o calibrador é protrgido pela bolsa, pode ser retirado para uso em bancada.

Opções para transporte, presa ao cinto ou tiracolo

Figura 123 - Formas de utilização Fonte: PERSYS, 2012

V


mA +

ON OFF 1

2

3

4

5

C/CE

IN IN GND

+

OUT OUT 6

8

7

9

0 +/-

ENTER

medição de pressão Figura 124 - Como medir a pressão Fonte: PERSYS, 2012


V

mA +

ON OFF 1

2

3

4

5

C/CE

IN

12.1

IN

PSI GND

+

OUT OUT 6

7

8

9

0 +/-

ENTER

Figura 125 - Exemplos de ligação para calibração Fonte: PERSYS, 2012


Alimentação

1 a 5V + mA

V


+

IN

ON OFF 1

2

3

5

4

C/CE

IN GND

9 10 11 12 13 14 15 16

1 2 3 4 5 6 7 8

Conversor P/ V quatro fios

GND

+

TY- 1110

OUT OUT 6

8

7

9

0 +/-

ENTER

Gerador de pressão Figura 126 - Exemplo de ligação para calibração de conversor Fonte: PERSYS, 2012

V


mA

Pressostato

+

ON OFF 2

1

3

4

5

C/CE

IN IN GND

+

OUT OUT 6

7

8

9

0 +/-

ENTER

Gerador de Pressão

Figura 127 - Exemplo de ligação para calibração de pressostato Fonte: PERSYS, 2012

Conversor I/P Pressure Calibrator PC-507

V

Entrada

mA +

ON OFF 1

2

3

4

5

C/CE

m A (-)

m A (+)

IN IN GND

+

OUT OUT 6

7

8

9

0 +/-

ENTER

Saída Suprimento pressão Figura 128 - Exemplo de ligação para calibração de I/P Fonte: PERSYS, 2012

133

134


Padrões e Dispositivos para Calibração de Temperatura Calibrador de temperatura: o calibrador de temperatura possibilita a medição e a geração dos sinais utilizados em instrumentação e controle de processo. Nas Figura 129 até Figura 133, vemos as características do calibrador de temperatura e sua forma de operação. 7 4 1

8

IN

9

5

6

2

3 +

0

ON OFF

ENTER

C

CE

ISOCAL MCS-10

OUT

v FREQ.

v

RTD1

FREQ.

GND IN

GND OUT

RTD2 TC/mV TC/mV

mV TC

RTD3

RTD2

mA RTD4 R TD4

RTD1

+24V

0V

mA (+) +24V

mA(-) XTR

TPS

Figura 129 - Visão frontal do calibrador de temperatura. Fonte: PERSYS, 2012

TECLADO

ALÇA PARA INCLINAÇÃO, QUANDO USADO FORA DA BOLSA

DISPLAY DE CRISTAL LÍQUIDO

7

8

9

4

5

6

1

2

3 +

0

ENTER

TERMINAIS DE ENTRADA E SAÍDA

IN

v FREQ. RTD1

FREQ.

GND IN

GND OUT

RTD2 TC/mV

mV TC

RTD3

RTD2

mA RTD4

RTD1

+24V

0V

ON OFF

v

C CE

ISOCAL MCS-10

INVERTE O SINAL GERADO ( + / - )

OUT mA (+) +24V

PORTA-FUSÍVEL DE PROTEÇÃO DA ENTRADA DE CORRENTE

mA(-) XTR

TPS

FONTE DE +24V PARA ALIMENTAÇÃO DE TRANSMISSORES A DOIS FIOS

Figura 130 - Identificação das partes (painel frontal) Fonte: PERSYS, 2012

Entrada para interface RS-232

Entrada para o carregador de bateria

Porta - fusível Entrada de Parobe

Figura 131 - Identificação das partes (lateral esquerdo/lateral direito) Fonte: PERSYS, 2012

Uso no campo, o calibrador é protrgido pela bolsa, pode ser retirado para uso em bancada.

Opções para transporte, presa ao cinto ou tiracolo

Figura 132 - Formas de utilização Fonte: PERSYS, 2012


ENTRADA TRANSMISSOR RTD

ISOCAL IN

v FREQ.

v

RTD1

FREQ.

GND IN

GND OUT

RTD2 TC/mV

mV TC

RTD3

RTD2

mA RTD4

RTD1

+

OUT

1 2 3

mA (+) +24V P M U J

mA(-) XTR

ºC

SAÍDA 4-20mA

TPS

Figura 133 - Exemplos de ligação para calibração Fonte: PERSYS, 2012

Banhos térmicos tipo bloco seco: os calibradores conhecidos como banho térmico tipo bloco seco realizam funções para as quais seriam necessários três instrumentos distintos. Na Figura 134 temos o banho térmico tipo bloco seco, com termômetro-padrão e calibrador-padrão.

m A

* * * * * *

0 0 6 5 0, 1

1

6

7

8

+

5

4

3

2

9

0

+

+

+

+

O N O FF

Figura 134 - Banho térmico tipo bloco seco Fonte: PERSYS, 2012

Os calibradores produzem valores de temperatura no bloco de prova ou insert, de forma a possibilitar a calibração de termopares, termorresistências, termômetros de vidro, termostatos etc. Além de produzir os valores de temperatura, oferecem a possibilidade de medir os sinais gerados por termopares (Figura 135), termorresistências (Figura 136) e termostatos que estão sendo calibrados. Possuem amplos recursos de programação, incluindo a possibilidade de realizar calibrações automáticas.

135

136


Figura 135 - Sensores de temperatura-padrão: termopares Fonte: ECIL, 2012

Figura 136 - Sensores de temperatura-padrão: termorresistências Fonte: ECIL, 2012

Na Figura 137 vemos o equipamento de banho térmico, que é utilizado para comparação de sensores (padrão e em calibração) em meio líquido agitado. Opera normalmente em temperaturas que variam de -30°C a 100°C, dependendo do líquido utilizado.

Figura 137 - Banho térmico (imersão em líquido) Fonte: SPLABOR, 2012.


Padrões e Dispositivos para Calibração de Vazão Veremos a seguir alguns dispositivos e padrões utilizados para medição e calibração de vazão. Note que os equipamentos que iremos mostrar possuem medição direta de vazão; ou seja, é necessário que o fluxo do produto passe por dentro do instrumento medidor para que possamos obter os valores desejados. Rotâmetro: trata-se de um medidor de vazão de área variável utilizado para medir a vazão de um líquido ou de um gás em um tubo. A Figura 138 mostra exemplos de rotâmetros, e a Figura 139 apresenta o princípio de funcionamento desse tipo de medidor de vazão.

1200

1200

1200

1000 1000

1000

800 800

800

600

600

400

400

200

600

400

200

200 100

100

100

Figura 138 - Rotâmetros Fonte: ELAN , 2012.

bóia

força de arrastamento força gravitacional

fluxo Figura 139 - Princípio de funcionamento do rotâmetro Fonte: SILVA, 2008.

Calibrador digital de vazão de gás: trata-se de um calibrador comandado via painel de cristal líquido e teclado simplificado, possibilitando a configuração por meio de menus e readaptação a aplicações diferenciadas. Figura 140

137

138


Figura 140 - Calibrador digital de vazão de gás. Fonte: Sierra, 2012.

VOCÊ SABIA?

Os medidores de vazão que não utilizam o princípio da pressão diferencial, como vortex, coriolis magnéticos e ultrassom, são fornecidos com cer tificado de calibração do fabricante. Esse certificado deverá ser analisado sob todos os aspectos para confrontar a compatibilidade com as exigências da folha de dados. Os medidores de vazão por Delta “P” utilizam os mesmos padrões de pressão dos demais instrumentos.

Sequência de ligações de um medidor de vazão A seguir, temos a sequência de ligações de um medidor de vazão do tipo “multivariável”, que mede por pressão diferencial. (Figura 141 até Figura 145) Passo 1

Figura 141 - Preparando um medidor de vazão multivariável para calibração Fonte: Autor


Passo 2

Figura 142 - Identificando os terminais de ligações Fonte: Autor

Passo 3

Figura 143 - conectando cabo de temperatura Fonte: Autor

Passo 4

Figura 144 - Conectando terminais fieldbus Fonte: Autor

139

140


Passo 5

Figura 145 - Configurando instrumento para calibração Fonte: Autor

FIQUE ALERTA

Alguns usuários preferem instalar o instrumento no campo e, após concluida toda a montagem, retirar os instrumentos para calibração. Outros usuários já preferem calibrar os instrumentos antes da montagem. Logo, não existe um padrão que defina a ordem cronológica de montagem e calibração, pois depende da gerência de cada empresa.


RECAPITULANDO Para proceder a uma calibração da maneira correta, é necessário seguir os procedimentos de calibração. Este é o principal conhecimento que apresentamos neste capítulo. Observamos que, caso o instrumento não venha parametrizado pelo fabricante, deveremos fazer essa parametrização com o auxílio da folha de dados e do manual do fabricante. Os padrões de calibração devem ser selecionados corretamente, levando em conta os erros máximos toleráveis. Aprendemos, ainda, que, após a calibração, devemos registrar os resultados e colocar uma evidência de “calibrado” no instrumento. Desse modo, a sequência lógica da calibração de instrumentos deve ser compreendida pelo técnico, pois este conhecimento é de fundamental importância, tanto para grandes empresas como para as pequenas organizações.

141

Start-up de Equipamentos e Dispositivos

7 Chegamos ao momento em que todos os equipamentos e dispositivos estão montados e condicionados no campo. Agora, já podemos iniciar o estudo sobre a aplicação das boas práticas de engenharia para o start-up dos equipamentos. O objetivo é fazer uma transição tranquila entre os testes finais e o início da operação definitiva do novo equipamento.

7.1 COMISSIONAMENTO O termo comissionamento, traduzido do latim “committere”, significa “confiança”. O emprego desse termo aplicava-se a “missões de confiança”. No campo da aviação, por exemplo, é aplicado à função de comissário(a) de bordo, a pessoa que tem a missão de proporcionar o bem-estar de todos a bordo. Já na área náutica, o termo também tem a conotação de confiança, significando “entregar o navio para a operação”. Com o navio “comissionado” para o início de uma longa viagem, ele está pronto para a operação, com sua parte de infraestrutura e de provisões solucionada, e suas peças de reserva, alimentos, remédios, comunicação entre outras provisões e equipamentos estão prontos. Em nossa área de implementação de equipamentos e dispositivos, dizemos que um ativo comissionado está preparado para cumprir sua missão. Assim, podemos definir comissionamento como um conjunto de habilidades e práticas empregadas que têm início na fase do projeto e continuam até o start-up de uma nova planta ou de um equipamento. Normalmente, várias pessoas participam do processo de comissionamento, pois cada responsável por suas diferentes fases deve ser um especialista em sua área. Isso ocorre porque seria muito difícil para um engenheiro eletrônico, por exemplo, comissionar uma bomba hidráulica em relação aos critérios de desempenho desse equipamento. Como o comissionamento está presente em todas as etapas do processo, as fases do projeto (recebimento, armazenamento, preservação, calibrações, parametrizações) são objetos do comissionamento. Portanto, não se trata, simplesmente, de fazer um check-list final para se certificar de que todo o processo está correto. Cada etapa deve ter seu próprio comissionamento, pois seria muito desastroso perceber, no momento do start-up, que o material utilizado nas tubulações ou conexões, por exemplo, não é compatível com o fluido do processo, ou que há incompatibilidade entre alguns instrumentos instalados no campo e o software utilizado.

144


Imaginemos o caso de um navio que partiu para uma longa viagem e, ao nos deparar com uma tempestade, verificamos que uma de suas bombas de porão não está operacional e as peças para reparar a bomba não estão embarcadas. Um planejamento eficaz do comissionamento, assim como o acompanhamento das etapas do comissionamento, é fundamental para que pequenos desvios possam ser corrigidos a tempo. Independentemente do tamanho do projeto, as práticas do comissionamento devem ser exercitadas pelos gestores e responsáveis pela obra, para que não tenhamos que “abandonar o projeto”, ou incluir custos tão altos para solucionar os problemas que a operação tenha que ser inviabilizada.

7.1.1 COMISSIONAMENTO EFICAZ Sugerimos, a seguir, um conjunto de operações para garantir um comissionamento eficaz:

• Elaborar um plano de comissionamento com todas as etapas, que se inicia na fase do acompanhamento do projeto até à colocação em marcha do ativo.

• Documentar todas as fases do comissionamento, elaborando o registro de eventuais modificações.

• Criar um cronograma de comissionamento. • Elaborar um organograma das pessoas envolvidas no comissionamento, conforme suas especialidades.

• Definir que as pessoas envolvidas no comissionamento não sejam as mesmas responsáveis pela montagem, a fim de evitar desvios.

• Estipular que as pessoas envolvidas em comissionamentos sejam qualificadas e tenham o foco na operação, de modo a garantir a operabilidade do ativo.

• Envolver a operação nas fases de comissionamento. • Obedecer a hierarquia do sistema durante o planejamento do comissionamento, que se inicia no nível dos instrumentos e finaliza com os testes de todos os sistemas.

• Envolver fornecedores de equipamentos no comissionamento para a comprovação da operabilidade do ativo.

• Empregar técnicas de garantia da qualidade. O comissionamento certamente não é a solução para todos os problemas de uma obra, mas, atualmente, sua importância é ressaltada por estudos e pesquisas que comprovam o valor agregado trazido ao empreendimento.

7 START-UP DE EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS

Normalmente, as pessoas e/ou empresas responsáveis pela montagem não são as mesmas que, após o término da obra, operam a planta. Talvez, se fossem as mesmas, haveria mais cuidado na fase de montagem e algumas soluções adotadas seriam repensadas e refeitas, mas sabemos que isso aumentaria os prazos e os custos de uma obra – as principais prioridades das empresas montadoras. Por isso, para que haja um bom comissionamento, o processo não deve ser executado por profissionais ligados à montadora. De fato, um bom comissionamento geralmente garante uma transição suave entre o final de uma obra e o início da operação.

7.2 CONDICIONAMENTO O objetivo do condicionamento é preparar a planta para operar e providenciar as condições de sua operação. Representa um conjunto de atividades de preparação que checa a conformidade física dos dispositivos, a fim de deixá-los em condições de operar. Deve ficar claro que, na fase do condicionamento, testamos todo o sistema do modo que ele foi projetado. Entretanto, ainda não estamos com carga, ou seja, estamos testando o sistema “a vazio”, por meio de simulações que representarão o processo. O condicionamento é uma das fases que antecede o start-up, pois todos os equipamentos são testados individualmente. Na Figura 146 temos um técnico testando uma rede do sistema Delta V.

Figura 146 - Técnico testando uma rede do sistema Delta V Fonte: Autor

A Figura 147 mostra os resultados do comissionamento da rede.

145

146


Figura 147 - Tela do programa de comissionamento(E); Gráfico representativo do processo(D). Fonte: Autor

Quando uma obra termina, as pessoas não devem ter expectativas se o sistema vai ou não operar; ou seja, não deve haver dúvidas quanto à operacionalidade da planta. Os testes de certificação de todos os ativos e sistemas devem estar devidamente evidenciados, o que garante a segurança para o start-up da planta. Não podemos aceitar que, no momento da partida, um motor esteja girando ao contrário do que foi planejado, que o sentido de fluxo de uma válvula esteja invertido ou, ainda, que haja um vazamento em uma conexão. Situações como essas são inadmissíveis, pois põem em dúvida todo o comissionamento e o condicionamento do projeto. Devemos ter em mente que, se problemas inesperados surgirem nessa fase, houve alguma falha humana no comissionamento do projeto. Por esse motivo, é tão importante que os inspetores da qualidade não estejam vinculados às empresas montadoras, pois, provavelmente, no momento da partida os executores já estarão em outra obra ou executando outro projeto.

7.3 O QUE É START-UP? A tradução literal do termo inglês start-up é “por em marcha”. Em nosso caso, significa iniciar o processo operacional da nova planta ou do novo dispositivo operacional. Para que ocorra uma transição tranquila entre os testes de aceitação da qualidade operacional e a colocação em marcha dos equipamentos, alguns passos são imprescindíveis para que tudo saia dentro do esperado.

FIQUE ALERTA

O processo de start-up é de fundamental importância, pois alguma coisa que não foi devidamente testada pode vir a acarretar uma parada indevida do processo produtivo, causando perdas econômicas, por atrasos ou danos na produção.


Um termo muito conhecido nos meios de montagens industriais é que “uma obra não se entrega e, sim, se abandona”. Ora, esta expressão dá bem a ideia de que projetos mal-gerenciados e mal-planejados podem estourar orçamentos, de tal forma que inviabilizem possíveis correções, repassando, assim, a solução dos problemas para a área operacional. Para evitar esses imprevistos, o start-up deve ser feito de forma correta. Para que isso ocorra, é importante que o comissionamento e o condicionamento sejam bem planejados e bem executados por pessoas qualificadas para desempenhar os procedimentos. Esses dois termos são facilmente confundidos, mas um está ligado ao outro e o objetivo das duas atividades é garantir que os ativos instalados funcionem conforme o planejado.

7.4 DOCUMENTAÇÃO A finalização de um projeto ou a entrega de uma obra bem sucedida são resultados de uma boa transição entre a montagem e a colocação em marcha da planta ou do ativo. Como dissemos, as pessoas envolvidas na manutenção e operação do novo equipamento provavelmente não serão as mesmas que realizaram a montagem do projeto. Por esse motivo, é de fundamental importância que a documentação gerada pelo projeto esteja organizada e atualizada, para que os setores de engenharia de operação e de manutenção possam compreender como foi montado o projeto. Muitas vezes, após a conclusão de uma boa obra, surgem comentários dos responsáveis pela operação e manutenção da planta afirmando que o projeto foi mal-executado ou que ficaram muitas pendências. Normalmente, quando isso ocorre, é por falha na documentação deixada pelos executantes da obra. Para evitar esses problemas, ao final da obra deve ser entregue um Book ao pessoal de manutenção/operação. Nesse material devem constar, no mínimo, os seguintes documentos atualizados:

• • • • • • • •

memorial descritivo; fluxograma de processo (conforme ISA 5.1); folha de dados (processo/equipamentos/instrumentos); diagrama lógico de intertravamento; diagrama de malhas; típicos de montagem; certificados de calibração (instrumentos/malhas/padrões); certificados de testes (hidrostáticos e pneumáticos);

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• • • • • • •

documentos de atendimento a NRS; arquitetura de sistemas (CLP,SDCD,I/O,IHM); lista de cabos e instrumentos; manuais emitidos por fabricantes; relatórios de ensaios realizados; hazop (análise de risco); outros documentos gerados pela obra.

RECAPITULANDO Concluíndo este capítulo, observamos que a participação do técnico nem sempre está presente em todas as fases de um projeto de montagem de equipamentos e dispositivos. Vimos que, em grandes projetos de plataformas de petróleo ou em novas unidades petroquímicas, por exemplo, as tecnologias que serão empregadas já estão definidas pelos gerentes de investimentos dos projetos e seus fornecedores. Aprendemos, também, que, mesmo quando há um projeto de grande investimento, este empreendimento não está isento de modificações ou adaptações. Nesse momento, a expertise do técnico instrumentista é muito importante. Para tanto, procuramos apresentar uma metodologia de acompanhamento e organização de um projeto. Ressaltamos, ainda, neste capítulo, a relevância do processo de comissionamento, pois um comissionamento bem executado soluciona as possíveis dúvidas quanto à funcionalidade dos ativos.


Anotações:

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REFERÊNCIAS ABNT - Associacao Brasileira de Normas Tecnicas. Guia para inspeção por amostragem no controle e certificação de qualidade . [1977]. Disponível em: . Acesso em out, 2012. ABNT - Associacao Brasileira de Normas Tecnicas. NBR ISO 9001. Sistemas de gestão da qualidade — Requisitos. [2008]. Disponível em: . Acesso em out, 2012. ABNT - Associacao Brasileira de Normas Tecnicas. Planos de amostragem e procedimentos na inspeção por atributos . [1985]. Disponível em: . Acesso em out, 2012. ABNT - Associacao Brasileira de Normas Tecnicas. Procedimentos estatísticos para determinação da validade de inspeção por atributos feita pelos fornecedores . [1985]. Disponível em: . Acesso em out, 2012. ALTUS. Manual de Utilização DU350 / DU351 . [2012]. DIsponível em: . Acesso em out, 2012. AMERICAN NATIONAL STANDARD. ANSI/ISA-5.1-2009. Instrumentation Symbols and Identification. [2009]. Disponível em: . Acesso em out, 2012. CASA DO MECANICO. Tabloide. [2012]. DIsponível em: . Acesso em jul, 2012. ECIL. Termopar Série MS . [2012]. Disponível em: . Acesso em out, 2012. ELAN. Rotâmetros. [2012]. Disponível em: . Acesso em out, 2012. EMERSON. Emerson Rosemount HART 475 Field Communicator. [2012a]. DIsponível em: . Acesso em out, 2012. EMERSON. Função do teclado e terminais . [2012b]. DIsponível em: . Acesso em out, 2012. Flluke. Multiteste anlógico . [2012]. Disponível em: . Acesso em out, 2012.

Ghlen, Fabio Ribeiro von. Esquema elétrico : EcoSport 2.0 gasolina, injeção EEC-VI. [2007]. Disponível em: . Acesso em out, 2012. IMPAC. Simulador Gerador de Corrente 4 20 mA Lutron CC-MA . [2012]. Disponpivel em: . Acesso em out, 2012. IPPN. Multi-purpose high performance Calibration System With one intergrated software environment - PRESYS. [2012]. Disponível em: . Acesos em out, 2012. ISO. ISO/IEC 17025: General requirements for the competence of testing and c alibration laboratories. [2005]. Disponível em: . Acesso em out, 2012. Minipa. Multiteste digital . [2012]. DIsponível em: . Acesso em out, 2012. NAKA. Bomba Comparativa. [2012]. DIsponível em: . Acesso em out, 2012. NORMA REGULAMENTADORA NR-13. Manual técnico de caldeiras e vasos de pressão . – Edição comemorativa 10 anos da NR-13. – 1. reimpressão. – Brasília : MTE, SIT, DSST, 2006. PRESYS. Manual de instruções Presys dos calibradores (PC-507, ISOCAL MCS-10 e T-350P / T-650P) [2012]. Disponível em: . Acesso em out, 2012. SIERRA. CalTrak XL Gas Mass Flow Standard . [2012]. Disponível em: . Acesso em out, 2012. SILVA, Iury Sousa e. Trabalho de Instrumentação - Mecânica dos Fluidos. [2008]. Disponível em: . Acesso em out, 2012. SMAR. Manual de instruções, operação e manutenção: transmissor inteligente de pressão com controle pid incorporado ld301 . [2012]. Disponível em: . Acesso em out, 2012. SPLABOR. Banho Termostático de Precisão - Com Bomba de Circulação. [2012]. Disponível em: . Acesso em out, 2012.

MINICURRÍCULO DOS AUTORES NIVALDO PETRY Eletrotécnico com 34 anos de experiência na indústria, atuando nas áreas de qualidade, desenvolvimento de produtos, projeto e montagem de plantas petroquímicas, manutenção de plantas, automação de processos, implantação das normas do Sistema ISSO (9001,14001 e 18000). Instrutor do Centro Tecnológico de Mecânica de Precisão - SENAI CETEMP, na área da instrumentação industrial.

ÍNDICE A

ABNT - associação brasileira de normas técnicas 46 ajuste 84, 119, 127 alimentação 24vcc 6, 88, 89, 90 ambiente operacional 63 área classificada 5, 20, 22, 25 armazenamento do produto 57 aterramento 76 atmosfera explosiva 22, 23, 24, 25 B

balança de peso morto 7, 129, 130 banhos térmicos tipo bloco seco 135 bomba de comparação (timoneiro) 7, 130 C

caixas de junção 35, 38, 64, 65, 67, 97 calibração 5, 6, 7, 8, 11, 12, 39, 40, 41, 43, 45, 73, 99, 103, 104, 108, 117, 118, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 140, 141, 147 calibração de instrumentos 12, 117, 141 calibrador 7, 42, 131, 134, 135, 137, 138 calibrador de pressão 7, 131 calibrador de temperatura 7, 134 calibrador digital de vazão 7, 137, 138 campo 5, 7, 32, 38, 61, 66, 67, 75, 82, 95, 96, 97, 98, 102, 104, 106, 108, 109, 110, 111, 113, 114, 117, 140, 143 campo magnético 75 células capacitivas 68 certificado de calibração 5, 7, 11, 12, 39, 40, 41, 125, 126, 127, 128, 138 check-list 51, 53, 143 classe de temperatura 26 comissionamento 8, 12, 143, 144, 145, 146, 147, 148

comunicador de campo 98, 102, 104, 108 comunicador fieldbus 43 comunicador hart 42, 98 condensações de água 66 condicionamento 12, 145, 146, 147 conexões internas 65 configurador portátil 99 conformidade com a qualidade 55. 57 controlador 19, 27, 31, 33, 90, 92, 93, 96, 97, 111, 114 controlador lógico programável 90, 92 controle de processos 18, 47 conversor a/d 96 cristais de quartzo 68 D

data book 11, 45 DCS (distributed control system) 108 device bus 113 diafragma e tubo capilar 69 diagrama de intertravamento 11, 37, 45 diagrama de malha 11, 35, 36 diagramas de ligação 88 dilatação volumétrica 68 display 96 documentação do recebimento do material 51 E

eletrodutos 12, 26, 57, 64, 66 equipamentos e dispositivos 11, 12, 15, 17, 20, 23, 29, 47, 49, 53, 57, 61, 64, 82, 115, 143, 148 equipamentos elétricos 25, 26, 46 erro 19, 105, 119, 127, 128 esquema de ligação de transmissores 12, 88, 89 estação de interface 111, 112 exatidão de medição 119 expansão de vapor 68

F

ferramentas mecânicas 5, 43 Fieldbus 5, 6, 43, 47, 65, 70, 97, 98, 99, 104, 105, 106, 107, 108, 112, 113, 114, 118 folha de dados 11, 38, 45, 53, 138, 141, 147 fonte de alimentação 91, 96 G

gerador de corrente 42 grandeza 42, 118, 119, 120, 124, 125 I

identificador de fiação 85 IEC-international eletrotechnical commission 46 incerteza de medição 117, 119, 126, 127 incerteza nas medições 117 inspeção 100% 55 inspeção por amostragem 55, 151 inspeção por atributos 55, 56, 151 inspeção por variáveis 55, 56 instrumentação industrial 17, 20, 154 instrumentista 30, 64, 73, 148 instrumentos de medição 19, 30, 124 intertravamento 5, 11, 18, 27, 37, 45, 147 intervalo de tempo 61 IP (index of protection) 44 ISO-international organization for standardization 46 L

LG 6, 80, 81 linhas de impulso 64, 66 lista de cabos 11, 38, 45, 148 lista de instrumentos 11, 37, 45, 63 lista de materiais 11, 37, 45 M

malhas de controle 17 manual do fabricante 12, 35, 45, 52, 53, 57, 61, 73, 82, 141

manutenção de equipamentos 20 mapa da planta 23 marcação “ex” 5, 24, 25 medição 6, 15, 17, 18, 19, 30, 42, 47, 56, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 78, 80, 95, 96, 114, 117, 118, 119, 122, 124, 125, 126, 127, 129, 134, 137 medição de pressão 68, 80 medidor de pressão diferencial 71 medidor de vazão vortex 77 medidores de temperatura 12, 78 medidores de vazão 62, 64, 70, 75, 76, 138 medidores eletromagnéticos 75 medidores tipo turbina 78 módulos de entradas e saídas analógicas 93 módulos de entradas e saídas discretas 92 módulos especiais 92, 93 montagem de tubing 12, 66 multímetro ou multiteste 41 N

nível 6, 12, 17, 18, 19, 24, 32, 36, 44, 51, 57, 79, 80, 81, 82, 95, 96, 113, 117, 144 O

offset 19 ordem de compra 11, 53 P

padrão 7, 12, 42, 56, 89, 90, 95, 96, 97, 102, 112, 113, 114, 119, 124, 125, 128, 130, 135, 136, 140 padrão IEC 62591 (wireless hart) 114 padrão ISA SP 100 114 padrões dimensionais de instalação 62 padrões do projeto 62 padronização de identificação dos instrumentos 63 painel 7, 18, 109, 131, 134, 137 parametrização de range 42, 43

periodicidade das calibrações 118 PH 17 P&I diagrams (piping and instrumentation or process and instrumentation diagrams) 30 pinça multifuncional 12, 84 placas de orifício 52, 71 plano de instalação de equipamentos e dispositivos 11, 29, 47, 53 poço flangeado 6, 80 poço roscado 6, 80 posição do instrumento 63 posicionadores de válvulas 89 preservação 11, 49, 57, 143 pressão 5, 6, 7, 12, 17, 18, 19, 32, 34, 36, 38, 54, 57, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 78, 80, 81, 117, 121, 129, 130, 131, 132, 138, 152 procedimento de medição 118 procedimentos 46, 51, 62, 87, 141, 147, 151 processo de controle no intertravamento 18 processos de instalação 20 processos industriais 11, 17, 19, 27, 117 projeto de instalação 29 protocolo de comunicação fieldbus 43 protocolos hart e fieldbus foundation 97 R

range 42, 43, 96, 102, 103, 125 range a ser calibrado 125 rastreabilidade do padrão 12, 125 reação em cadeia 5, 21 redes 112, 113 redes de sensores 113 registro de inspeção 11, 52 repetitividade 119 resistência mecânica 66

resolução 119, 121, 126, 127 rotâmetro 137 S

sala de controle 7, 19, 80, 82, 90, 96, 97, 110, 111, 114 sensor de corrente 96 sensores 30, 57, 68, 78, 93, 104, 113, 130, 136 sequência de classificação dos códigos de identificação 8, 85 set point 42, 43 sinais elétricos do tipo 4 a 20ma e 4a20 hart 82 sistema internacional de unidades 12, 118, 119 sistemas supervisórios 19 situações de risco 63 softwares de calibração e parametrização hart / fieldbus foundation 43 softwares específicos 97 start-up 12, 143, 145, 146, 147 T

tagname 5, 30, 31 temperatura 5, 6, 7, 8, 12, 17, 19, 26, 27, 32, 54, 56, 57, 68, 69, 78, 79, 117, 118, 120, 121, 122, 125, 134, 135, 136, 139, 151 terminais 6, 7, 8, 12, 20, 82, 83, 84, 85, 98, 99, 100, 101, 104, 110, 139, 151 termômetros 78, 79, 135 típico de montagem 5, 6, 35, 61, 69, 71, 72, 79, 80, 81 transmissão sem fio (wireless) 114 transmissor de nível do tipo pressão diferencial 6, 81 transmissor de nível ultrassônico 6, 81, 82 transmissores 5, 6, 12, 30, 36, 38, 39, 62, 68, 69, 79, 80, 88, 89, 95, 130 transmissores de nível 80 transmissores de pressão 5, 38, 69 tubing 12, 52, 58, 66 U

unidades seladoras 66

V

variável de processo 90, 96, 109 vazão 5, 6, 7, 12, 17, 19, 31, 47, 62, 63, 64, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 90, 117, 137, 138 VIM: vocabulário internacional de termos fundamentais e gerais de metrologia 118 Z

zona 23, 24 zona 0 23 zona 1 24 zona 2 24

SENAI � DEPARTAMENTO NACIONAL UNIDADE DE EDUCAÇÃO PROFISSI ONAL E TECNOLÓGICA � UNIEP Rolando Vargas Vallejos

Gerente Executivo Felipe Esteves Morgado

Gerente Executivo Adjunto Diana Neri

Coordenação Geral do Desenvolvimento dos Livros SENAI � DEPARTAMENTO REGIONAL DO RIO GRANDE DO SUL Claiton Oliveira da Costa

Coordenação do Desenvolvimento dos Livros no Departamento Regional Jorge Luis Cardozo Rosano Daniel Nunes

Elaboração Giancarllo Josias Soares

Revisão Técnica Enrique S. Blanco Fernando R. G. Schirmbeck Luciene Gralha da Silva Maria de Fátima R.de Lemos

Design Educacional Regina M. Recktenwald

Revisão Ortográfica e Gramatical Camila J. S. Machado Rafael Andrade

Ilustrações Bárbara V. Polidori Backes

Tratamento de imagens e Diagramação Enilda Hack

Normalização

i-Comunicação

Projeto Gráfico

Especifico 1 Implementacao de Equipamentos e Dispositivos - Módulo 03 Automação SENAI

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