ENG-ENGENHEIRO DE AUTOMAÇÃO

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1 ENG-ENGENHEIRO DE AUTOMAÇÃO TRATAMENTO DE INFORMAÇÃO TÉCNICA SENAI-RJ

2 SITUAÇÃO REAL 1 2

3 SITUAÇÃO REAL 2 3

4 VISÃO GERAL DO SISTEMA DE INSTRUMENTAÇÃO Principais instrumentos e equipamentos da indústria do petróleo: Medidores e controladores de pressão, temperatura, nível e vazão; placas de orifício; válvulas de controle; válvulas de segurança; analisadores de processo; fotocélulas etc. 4

5 VISÃO GERAL DO SISTEMA DE INSTRUMENTAÇÃO Objetivo : Garantir a monitoração, operação e segurança das plantas industriais. 5

6 VISÃO GERAL DO SISTEMA DE INSTRUMENTAÇÃO Desempenho operacional : Instrumentos dimensionados, instalados e calibrados; Malhas de controle e controladores sintonizados; Válvulas de controle operando dentro das faixas para as quais foram projetadas. 6

7 VISÃO GERAL DO SISTEMA DE INSTRUMENTAÇÃO Sensores: Temperatura; pressão; vazão; nível; temperatura; radar; análise químicas etc. 7

8 VISÃO GERAL DO SISTEMA DE INSTRUMENTAÇÃO Sistemas de Supervisão e Controle: Unidade Terminais Remotas (UTR); Controladores Lógicos Programáveis (CLP) (1); Estação de Operação com Softwares de Supervisão e Controle em Tempo Real (2); Supervisory Control and Data Acquisition System (SCADA) (1)+(2); Distributed Control System (DCS), ou Sistemas Digitais de Controle Distribuídos (SDCD). 8

9 UNIDADES TERMINAIS REMOTAS 9

10 VISÃO GERAL DO SISTEMA DE INSTRUMENTAÇÃO Atuadores: Variadores de velocidade de motores; Governadores de turbina; Válvulas motorizadas; Válvulas solenoíde. Válvula de controle Válvula on/off 10

11 VISÃO GERAL DO SISTEMA DE INSTRUMENTAÇÃO Outros subsistemas de automação: Sistema de monitoramente por TV; Sistema de telemetria de tanques; Estação de medição para faturamento; Sistemas eletrônico programável (PES) para sistemas de segurança da planta; Sistemas de controle e monitoração de grandes máquinas (compressores, turbo expansores); Sistemas de gerenciamento de ativos; Sistemas de inteligência artificial para aplicações avançadas; Sistemas de otimização em tempo real. 11

12 VISÃO GERAL DO SISTEMA DE INSTRUMENTAÇÃO Elementos que detectam uma grandeza através de um sensor e converte para sinal padronizado: 4 a 20mA; 3 a 15 psi; Protocolos digitais como Foundation Fieldbus; Transmissor inteligente é aquele que possui capacidade de processamento e de comunicação ( HART, FF, etc..). É capaz de executar algumas tarefas além da simples medição e conversão: Linearização; Auto diagnose; Extração de raiz quadrada; Compensação de temperatura, pressão, etc.; Controle PID. 12

13 COMENTÁRIOS 13

14 VISÃO GERAL DO SISTEMA DE INSTRUMENTAÇÃO Principais Controles Vazão: Carga de equipamentos; Retirada de produtos; Relação de mistura; Temperatura: Carga térmica de permutadores de calor e fornos; Perfil em torres; Conversão em reações; Pressão: Balanço em sistema de gás e vapor. 14

15 VISÃO GERAL DO SISTEMA DE INSTRUMENTAÇÃO Principais Controles Nível; Inventário em torres e vasos; interface em sistemas bifásicos para evitar contaminação de sistemas ; Composição Qualidade de produtos; Controle de poluentes. 15

16 SIMBOLOGIA DE INSTRUMENTAÇÃO E CONTROLE A utilização adequada das simbologias de representação de instrumentos é imprescindível na apresentação de documentos da área de controle e instrumentação. A ISA (The international society for measurement and control, antiga Instrument Society of America) e a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), são órgãos normativos que padronizaram toda essa simbologia. O P&I (Process and Instrumentation/ Piping and Instrumentation) é um documento que utiliza esta notação junto com a representação de equipamentos de processo. 16

17 REPRESENTAÇÕES DA INSTRUMENTAÇÃO Representação de malha de I/A Identificação (ANSI/ISA 5.1 Instruments Symbols and Identification). Temperatura (T); Pressão (P); Vazão (F); Nível (L); Posição (Z); Análise (A); Ação pelo operador (H); Não classificada (X); Parada de emergência (SD). 17

18 REPRESENTAÇÕES DA INSTRUMENTAÇÃO Letras subseqüentes: Elemento primário (E); Transmissão (T); Indicação (I); Registro (R); Controle (C); Alarme (A); Blocos lógicos (Y); Válvula (V). 18

19 REPRESENTAÇÕES DA INSTRUMENTAÇÃO Leitura local: T1 P1 FG TERMÔMETRO MAMÔMETRO VISOR DE FLUXO LG VISOR DE NIVEL 19

20 REPRESENTAÇÕES DA INSTRUMENTAÇÃO 20

21 REPRESENTAÇÕES DA INSTRUMENTAÇÃO 21

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28 DETALHAMENTO DA FORMA DE REPRESENTAÇÃO 28

29 NOMENCLATURA REGRAS BÁSICAS O nome de um instrumento é formado por: 1. Conjunto de letras que o identificam funcionalmente; Primeira letra: identifica a variável medida pelo instrumento; Letras subsequentes: descrevem funcionalidades adicionais do instrumento. 2. Número - Identifica o instrumento com uma malha de controle. Todos os instrumentos da mesma malha e devem apresentar o mesmo número. 29

30 NOMENCLATURA EXEMPLO T RC 2 A Primeira letra Letras subsequentes Identificação funcional Número da malha Identificação do instrumento Sufixo opcional Identificação da malha 30

31 NOMENCLATURA REGRAS BÁSICAS As letras usadas na identificação estão codificadas em tabela. O que interessa na identificação é a função e não a construção do instrumento. Um registrador de pressão diferencial usado para registro de vazão é identificado como FR. Um indicador de pressão e um pressostato conectado à saída de um transmissor de nível são denominados: LI e LS. Malhas de controle: A primeira letra corresponde à variável medida. Uma válvula de controle que varia uma vazão para controlar um nível é denominada LV. 31

32 NOMENCLATURA REGRAS BÁSICAS Quando as letra C e V são usadas em conjunto, C (Control) deve preceder V (Valve): Válvula de controle Manual: HCV As letras modificadoras devem ser colocadas logo após as letras que modificam. Para cada função de um instrumento deverá ser colocado junto ao desenho círculo concêntricos tangenciais. Exemplo: Um controlador de temperatura com chave de nível alto. O instrumento pode ser designado como TIC/TSH-3 O número de letras não deve ultrapassar a 4. Se o instrumento é registrador e indicador da mesma variável, o I de Indicador pode ser omitido. Todas as letras devem ser maiúsculas. 32

33 NOMENCLATURA REGRAS BÁSICAS 33

34 MALHAS DE CONTROLE Se uma malha possui mais de um instrumento com a mesma identificação, então adiciona-se um sufixo à malha: FV-2A, FV-2B, etc. Para o caso de registro de temperatura multiponto utiliza-se: TE-25-01, TE-25-02, TE-25-03, etc. Em fluxogramas não é obrigatório identificar todos os elementos de uma malha. Por exemplo, uma placa de orifício, uma válvula e elementos primários de temperatura podem ser omitidos para se representar instrumentos mais importantes. 34

35 SÍMBOLOS PARA LINHAS DE INSTRUMENTAÇÃO 35

36 TIPO DE SUPRIMENTO O tipo e suprimento é designado por duas linhas em cima da linha de alimentação. Exemplo: ES 24 DC alimentação elétrica 24VDC AS ES GS HS NS SS WS Air supply Eletric supply Gas supply Hydraulic supply Nitrogen supply Steam supply Water supply 36

37 SÍMBOLOS GERAIS DE INSTRUMENTOS 37

38 ATIVIDADE 1 (a) 38

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40 EXEMPLO 1 40

41 EXEMPLO 2 41

42 EXEMPLO 3 42

43 FOTOS DO EXEMPLO 3 43

44 FOTOS DO EXEMPLO 3 44

45 FOTOS DO EXEMPLO 3 45

46 FOTOS DO EXEMPLO 3 46

47 FOTOS DO EXEMPLO 3 47

48 FOTOS DO EXEMPLO 3 48

49 ATIVIDADE 1 (b) 49

50 NOMENCLATURA DE EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS O TAG de um equipamento industrial é a sua identificação. Este código contém o nome da área, o tipo do equipamento, e um número seqüencial, no possibilidade de haver mais de um equipamento do mesmo tipo, situado na mesma área. Este tag contém oito caracteres, podendo chegar a 12 no caso de algumas empresas. 14-TC-06: Seqüencial: 06 Tipo de equipamento: transportador de correia Área: 14 50

51 SÍMBOLOS DOS PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS 51

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53 Containers e vasos 53

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55 Filtros 55

56 Dispositivos de transferência de calor 56

57 Aquecimento, ventilação e aquecimento de ar 57

58 Manuseio de materiais 58

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60 Equipamentos de rotação

61 Purificadores e precipitadores

62 Separadores

63 Válvulas e atuadores

64 Válvulas e atuadores

65 ATIVIDADE 1 (c) 65

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67 NORMAS TÉCNICAS - BRASIL O comitê brasileiro da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), por ser filiado à ISO, implementou as normas ABNT NBR/IEC e ABNT NBR/IEC O possível alinhamento entre as normas IEC 61508, IEC ou IEC ainda não foi executado. A velocidade das exigências do mercado global sobre as empresas brasileiras faz com que ocorra uma migração das corporações para as normas ISO/IEC, antecipadamente ao que é exigido pela legislação brasileira através da ABNT. Um exemplo típico das normas internacionais ISO/IEC, impostas às empresas brasileiras, é o da IEC que é aplicada na indústria de óleo e gás. 67

68 NORMAS TÉCNICAS - CHILE O comitê chileno do Instituto Nacional de Normalización (INN) adotou algumas normas da área de Eletrotécnica da IEC, contudo, do mesmo modo como o que acontece no Brasil, não há nenhum estudo sobre a IEC 61508, IEC ou IEC naquele país. 68

69 NORMAS TÉCNICAS - ARGENTINA O caso Argentino segue o modelo dos outros Estados, e a implementação das normas IEC são exigidas apenas parcialmente em empresas do ramo de óleo e gás. 69

70 NORMAS TÉCNICAS AMÉRICA DO NORTE Os fundamentos legais nos Estados Unidos deve ser considerado uma mistura de normas de produto. Identifica-se dois tipos de normas: OSHA (Occupational Safety and Health organisation) e ANSI (American National Standard Institute). As normas OSHA são emitidas pelo Estado e de uso obrigatório. As normas ANSI, ao contrário, ocorre através de organizações de mercado, portanto não sendo requeridas obrigatoriamente. 70

71 NORMAS IEC IEC 61511: Segurança funcional - Sistemas técnicos de segurança para a indústria de processos Esta norma define as exigências mínimas para os sistemas técnicos de segurança na indústria de processos. Ela baseia-se na IEC 61508, sendo específica para a indústria de processos. A norma orienta e exige a execução de uma análise de perigo e de risco para a definição dos sistemas de segurança. 71

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73 NORMAS IEC IEC 61508: Segurança funcional de sistemas elétricos, eletrônicos, eletrônicos programáveis relativos à segurança Com a IEC são definidas as exigências quanto aos sistemas de segurança em processo de instalação de qualquer aplicação. Neste padrão para "segurança funcional" estão divididas as exigências gerais para estes sistemas nos Níveis de Integridade de Segurança (SIL 1-4). 73

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78 NORMAS IEC IEC 62061: Segurança funcional de sistemas elétricos, eletrônicos, eletrônicos programáveis relativos à segurança Com a IEC são definidas as exigências quanto aos sistemas de segurança em processo de instalação de qualquer aplicação. Neste padrão para "segurança funcional" estão divididas as exigências gerais para estes sistemas nos Níveis de Integridade de Segurança (SIL 1-4). 78

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80 SOCIEDADES CLASSIFICADORAS Sociedades classificadoras são entidades de certificação técnica. Embora privadas, isto é, destituídas de poder estatal, desenvolvem normas técnicas e de procedimentos cuja observância, apesar de voluntária, não é descuidada. As sociedades classificadoras tiveram início com a Marinha Mercante, sendo a mais antiga o LLoyd Register, fundado na Grã-Bretanha, em Outras, semelhantes são o ABS (American Bureau of Shipping), o Bureau Veritas e o Det Norske Veritas, entre outros. Atualmente, as sociedades classificadoras expandiram suas atividades, atuando em plantas industriais, oleodutos, linhas férreas, construção civil, etc. 80

81 SOCIEDADES CLASSIFICADORAS Neste sistema, prevalece um equilíbrio de salvaguarda de interesses, onde a tradição e a confiança são o maior patrimônio. Por exemplo, os armadores submetem seus navios voluntariamente à normatização e fiscalização periódica destas sociedades e às suas custas, pois sabem que disto depende a conquista de bons contratos de frete, menores custos de seguro e mesmo o acesso a determinados portos. 81

82 SOCIEDADES CLASSIFICADORAS Um outro aspecto, de fundamental importância, é o relativo à mudança de objetivo destas instituições. Enquanto nossos conselhos foram criados para, confusamente, defender simultaneamente os direitos dos profissionais e os da sociedade, e acabaram extrapolando para a tagarelice política, estas associações comprometem-se com sucesso de todo um processo de empreendimentos. Assim, o corporativismo cede seu lugar ao profissionalismo e à clareza das responsabilidades. 82

83 SOCIEDADES CLASSIFICADORAS Americam Bureau of Shipping Bureau Colombo Ltda. Bureau Veritas Soci. Class. e Certificadora Ltda. Det Norske Veritas Ltda. Forecastle Cons. Tec. E Rep. Marítimas Ltda. Germanischer Lloyd do Brasil Ltda. Inspect Consultoria e Peritagem Ltda. Lloyd's Register do Brasil Ltda. NK - Nippon Kaiji Kyokai do Brasil Ltda. RBNA - Registro Bras. de Navios e Aeronaves Rina Brasil Serviços Técnicos Ltda. 83

84 NORMAS É o processo de estabelecer regras a fim de abordar ordenadamente uma atividade específica para o benefício e com a participação de todos os interessados e, em particular, de promover a otimização da economia levando em consideração as condições funcionais e as exigências de segurança. A normalização aplica-se não apenas aos critérios de produção, mas também às questões de segurança e saúde no trabalho, com o intuito de preservar o estado físico e emocional do trabalhador. 84

85 Onde estão as normas? 85

86 Onde estão as normas? 86

87 Como consumidor 87

88 Como cidadão 88

89 Como profissional 89

90 Como empresário 90

91 Princípios da normalização VOLUNTARIEDADE REPRESENTATIVIDADE CONSENSO SIMPLIFICAÇÃO EQUIVALÊNCIA 91

92 Níveis de normalização INTERNACIONAL ISO IEC ABNT representa o Brasil REGIONAL AMN COPANT NACIONAL ABNT DIN BSI AFNOR ASSOCIAÇÃO ASME ASTM AWS EMPRESA PETROBRAS 92

93 Processo de desenvolvimento de uma norma brasileira A sociedade manifesta a necessidade A CE elabora o projeto de norma O PN é submetido a consulta nacional A norma é aprovada e colocada a disposição da sociedade 93

94 NORMAS REGULAMENTADORAS Regulamentam e fornecem orientações sobre procedimentos obrigatórios relacionados à segurança e medicina do trabalho no Brasil. Estão no Capítulo V, Título II, da Consolidação das Leis do Trabalho (CLT), relativas à Segurança e Medicina do Trabalho, foram aprovadas pela Portaria N , 08 de junho de São de observância obrigatória por todas as empresas brasileiras regidas pela CLT. 94

95 NORMAS REGULAMENTADORAS NR 1 NR 2 NR 3 NR 4 NR 5 NR 6 NR 7 NR 8 NR 9 NR 10 Disposições gerais; Inspeção prévia; Embargo ou interdição; Serviços especializados em engenharia de segurança e em medicina do trabalho (SESMT); Comissão Interna de Prevenção de Acidentes (CIPA); Equipamentos de proteção individual (EPI); Programa de controle médico de saúde ocupacional (PCMSO); Edificações; Programa de prevenção de riscos ambientais (PPRA); Instalações e serviços em eletricidade; 95

96 NORMAS REGULAMENTADORAS NR 11 NR 12 NR 13 NR 14 NR 15 NR 16 NR 17 NR 18 NR 19 Transporte, movimentação, armazenagem e manuseio de materiais; Máquinas e equipamentos; Caldeiras e vasos de pressão. Fornos Atividades e operações insalubres Atividades e operações perigosas Ergonomia Condições e meio ambiente do trabalho na indústria da construção Explosivos 96

97 NORMAS REGULAMENTADORAS NR 20 NR 21 NR 22 NR 23 NR 24 NR 25 NR 26 NR 27 Líquidos combustíveis e inflamáveis; Trabalhos a céu aberto; Segurança e saúde ocupacional na mineração; Proteção contra incêndio; Condições sanitárias e de conforto nos locais de trabalho (EM REVISÃO) Resíduos industriais; Sinalização de segurança Registro profissional do técnico de segurança no Ministério do trabalho (REVOGADA) 97

98 NORMAS REGULAMENTADORAS NR 28 Fiscalização e penalidades; NR 29 Segurança e saúde no trabalho portuário; NR 30 Norma regulamentadora de segurança e saúde no trabalho aquaviário; NR 31 Normas reguladoras de segurança e saúde nos trabalhos em espaços confinados; NR 32 Norma regulamentadora de segurança e saúde no trabalho em estabelecimentos de assistência à saúde; NR 33 Segurança e Saúde no Trabalho em Espaços Confinados NR 34 Condições e Meio Ambiente de Trabalho na Indústria da Construção e Reparação Naval. NR 35 Trabalho em Altura. Atividade Análise das NR 98

99 DIRETRIZES - DEFINIÇÃO As diretrizes estratégicas é o produto da formulação da estratégia do negócio que, por sua vez, levou em consideração na sua formulação uma série de variáveis internas e externas, que representam o contexto no qual o negócio em questão está inserido, e determinam as posturas e as prioridades futuras que orientarão as ações do dia-a-dia. 99

100 DIRETRIZES SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE Liderança e Responsabilidade A petrobras, ao integrar segurança, meio ambiente e saúde à sua estratégia empresarial, reafirma o compromisso de todos seus empregados e contratados com a busca de excelência nessas áreas. 10

101 DIRETRIZES SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE Conformidade Legal As atividades da empresa devem estar em conformidade com a legislação vigente nas áreas de segurança, meio ambiente e saúde. 10

102 DIRETRIZES SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE Avaliação e Gestão de Riscos Riscos inerentes às atividades da empresa devem ser identificados, avaliados e gerenciados de modo a evitar a ocorrência de acidentes e/ou assegurar a minimização de seus efeitos. 10

103 DIRETRIZES SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE Novos Empreendimentos Os novos empreendimentos devem estar em conformidade com a legislação e incorporar, em todo o seu ciclo de vida, as melhores práticas de segurança, meio ambiente e saúde. 10

104 DIRETRIZES SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE Operação e Manutenção As operações da empresa devem ser executadas de acordo com procedimentos estabelecidos e utilizando instalações e equipamentos adequados, inspecionados e em condições de assegurar o atendimento às exigências de segurança, meio ambiente e saúde. 10

105 DIRETRIZES SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE Gestão de Mudanças Mudanças, temporárias ou permanentes, devem ser avaliadas visando a eliminação e/ou minimização de riscos decorrentes de sua implantação. 10

106 DIRETRIZES SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE Aquisição de Bens e Serviços O desempenho em segurança, meio ambiente e saúde de contratados, fornecedores e parceiros deve ser compatível com o do sistema petrobras. 10

107 DIRETRIZES SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE Capacitação, Educação e Conscientização Capacitação, educação e conscientização devem ser continuamente promovidas de modo a reforçar o comprometimento da força de trabalho com o desempenho em Segurança, meio ambiente e saúde. 10

108 DIRETRIZES SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE Gestão de Informações Informações e conhecimentos relacionados a segurança, meio ambiente e saúde devem ser precisos, atualizados e documentados, de modo a facilitar sua consulta e utilização. 10

109 DIRETRIZES SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE Comunicação As informações relativas a segurança, meio ambiente e saúde devem ser comunicadas com clareza, objetividade e rapidez, de modo a produzir os efeitos desejados. 10

110 DIRETRIZES SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE Contingência As situações de emergência devem estar previstas e ser enfrentadas com rapidez e eficácia visando a máxima redução de seus efeitos. 11

111 DIRETRIZES SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE Relacionamento com a Comunidade A empresa deve zelar pela segurança das comunidades onde atua, bem como mantê-las informadas sobre impactos e/ou riscos eventualmente decorrentes de suas atividades. 11

112 DIRETRIZES SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE Análise de Acidentes e Incidentes Os acidentes e incidentes, decorrentes das atividades da empresa devem ser analisados, investigados e documentados de modo a evitar sua repetição e/ou assegurar a minimização de seus efeitos. 11

113 DIRETRIZES SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE Gestão de Produtos A empresa deve zelar pelos aspectos de segurança, meio ambiente e saúde de seus produtos desde sua origem até a destinação final, bem como empenhar-se na constante redução dos impactos que eventualmente possam causar. 11

114 DIRETRIZES SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE Processo de Melhoria Contínua A melhoria contínua do desempenho em segurança, meio ambiente e saúde deve ser promovida em todos os níveis da empresa, de modo a assegurar seu avanço nessas áreas. Atividade Análise do Relatório de Gestão 11

115 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS McMillan, Gregory & Considine, Douglas M.; Process / Industrial Instruments and Controls Handbook; 5ª edição; McGraw-Hill Professional Publishing; Castrucci, Plinio & Moraes, Cícero Couto de; Engenharia de Automação Industrial; 1ª Edição; Brasil; Ltc: Andrew, W. G. & Williams, H. B.; Applied Instrumentation in the Process Industries: Engineering Data & Resource Material, Vol. III; 3ª Edição; Gulf Professional Publishing Company; Normas IEC Normas ISA Normas Petrobras 11

116 BIBLIOGRAFIA cidade ndex.htm 11