PMI3915 Lista de Exercıćios 22 de abril de Questão 5 Desenhar uma linha de fornecimento de vapor e anexar o indicador de vazão na linha.

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1 PMI3915 Lista de Exercıćios 22 de abril de 2017 Questão 1 Um sensor de fluxo tem um range de 0 a 25 m/s e uma precisão de fundo de escala de ± 4,5%. Qual é a precisão absoluta? Questão 2 Um sensor transmissor de temperatura tem um range de - 20 F a 500 F. Qual é o erro a 220 F? Suponha que a precisão é: (a) ± 7 % de fundo de escala (FDE ) e (b) ± 7% do span. Questão 3 Um medidor de pressão tem uma extensão de 50 a 150 PSI e sua precisão absoluta é ± 5 PSI. Qual é a sua e precisão em % fundo de escala? Questão 4 Traçar um gráfico das seguintes leituras obtidas com um manômetro para determinar se existe histerese, e em caso afirmativo, qual é a histerese (% FDE)? Pressão Real (kpa) Manômetro (kpa) , Questão 5 Desenhar uma linha de fornecimento de vapor e anexar o indicador de vazão na linha. Questão 6 O que você entende pelos símbolos apresentados na figura abaixo? 1

2 Questão 7 Desenhe a simbologia de um dispositivo de registro da vazão como uma função do computador no local do campo. Questão 8 Descreva os símbolos mostrados nas figuras que seguem. a) b) Questão 9 Desenhe uma válvula borboleta operada pneumaticamente. Questão 10 No seguinte diagrama P&ID é apresentada a estrutura típica de vasos separadores, incluindo os requisitos de isolamento, drenagem/ventilação dos separadores comumente usados na indústria do petróleo. Interprete todos os instrumentos e equipamentos do diagrama e especifique os elementos das malhas de controle e de monitoramentos que são claramente indicadas no P&ID. Questão 11 Qual é a sensibilidade do instrumento, cuja saída é de 17,5 mv para uma mudança de entrada de 7 C? 2

3 Questão 12 O que é uma variável controlada e uma variável manipulada? Questão 13 Converter as seguintes temperaturas para Fahrenheit: i. 115 C ii. 456 K iii. 423 R Questão 14 Quanta energia em forma de calor é necessária para aumentar a temperatura de 3 ft 3 de água a 15 C? Questão 15 O comprimento de uma lamina de metal muda o seu comprimento de 115 pés para 115 pés 2.5 plg quando sua temperatura vai desde -40 a 116 F. Qual é o coeficiente de expansão do metal? Questão 16 Qual é o coeficiente de resistência por grau Celsius, de um material, se sua resistência for 2246 Ω a 63 F e 3074 Ω a 405 C? Questão 17 Um termopar a base de cromel-alumel é colocado num forno de 1773 C. Sua referência é de 67 F. Qual é a tensão de saída do termopar? (Dado: Coeficiente de Seebeck para termopar tipo K é 40 μv/ C) Questão 18 O sistema abaixo apresenta um indicador de nível localizado no alto de um reservatório de água doce para as necessidades de consumo de uma plataforma de petróleo. Uma boia ligada a uma alavanca proporciona uma indicação visual do nível de água no interior do reservatório. Perto deste reservatório, uma pessoa tem o trabalho mais chato do mundo: ligar a bomba quando o nível da água fica muito baixo, e para desligar a bomba quando o nível da água fica muito alto. Note-se que o mecanismo de flutuação, mostrando o nível de água no reservatório não pode mostrar toda a capacidade do reservatório, mas apenas os dez pés (de 20 pés a 30 pés de nível): 3

4 De modo preliminar este sistema contém instrumentação, e podemos aplicar termos típicos de instrumentação para seus componentes. Aplicar os seguintes termos a este sistema de abastecimento de água, da melhor maneira possível: Processo Elemento sensor primário Elemento de controle final Range de medição Valor mínimo do Range (LRV) Valor máximo do Range (URV) Span de medição Indicador Transmissor Controlador Variável medida (ou variável de processo) Variável Manipulada Questão 19 Alguns medidores de Pressão se baseiam na deformação de um dispositivo mecânico frente a uma pressão exercida sobre ele. A Lei de Hooke fundamenta a teoria desses tipos de medidores de pressão, pois relaciona o esforço aplicado sobre um corpo com a deformação sofrida pelo mesmo. Neste contexto, explique: a) Os três tipos básicos de elementos, utilizados como sensores em instrumentos medidores de pressão que tem seu princípio de funcionamento baseado na lei de Hooke. b) A deformação sofrida por um corpo pode ser dividida em elástica e plástica ou permanente. Em qual dessas regiões devem trabalhar os sensores deste tipo. Explique. c) Os tubos de Bourdon podem ser confeccionados utilizando-se diversos materiais. Algumas ligas usualmente empregadas são Bronze fósforo, Aço Inox, Cobre-Berílio dentre outras. Cada uma possui seu coeficiente de elasticidade característico. Baseado na Lei de Hooke, explique como este parâmetro influencia qualidade da medição de pressão. 4

5 Questão 20 As figuras abaixo apresentam dois manômetros diferentes de tubo em U : um com braços de diâmetros idênticos e outro com braços de diâmetro distintos. Este, o PI-01, possui um braço de diâmetro igual a 2 cm, aberto ao ambiente, e o outro de 5cm, conectado perpendicularmente à passagem do fluido, enquanto o PI- 02, tem os dois braços de 5 cm instalados conforme mostra a figura. Água, de densidade igual a 1,0g/cm3, preenche ambos os manômetros. Quando a tubulação está aberta ao ambiente e não há fluido escoando, a indicação do manômetro pode ser vista na figura A. Quando o fluido é bombeado e começa a escoar, o líquido no interior dos manômetros é deslocado e se estabiliza conforme o indicado na figura B. Para monitoramento do processo em questão, após a leitura dos manômetros, o operador deve registrar a pressão estática, a pressão dinâmica e a pressão total do fluido que escoa.com base no desenho e no que foi descrito anteriormente, responda: a) As pressões aferidas pelo instrumento são manométricas ou absolutas? b) Como são obtidas as pressões estática, dinâmica e total? c) Desenvolva uma expressão que permite calcular a pressão aferida pelo PI-01, em função de h1. d) Faça o mesmo para o PI-02, porém em função de h2. e) Quando h1 é igual a 10 cm e h2 igual a 2,5 cm, quais são as pressões estática, dinâmica e total registradas pelo operador em kg/cm 2? 5