BOCAL DE VAZÃO MANUAL DE OPERAÇÃO SISTEMAS DE MEDIÇÃO LTDA. REV

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1 BOCAL DE VAZÃO MANUAL DE OPERAÇÃO REV SISTEMAS DE MEDIÇÃO LTDA.

2 Nota: As informações condidas neste manual poderão sofrer alterações sem aviso prévio.

3 Conteúdo O Bocal de Vazão Normas de Fabricação Típicos de montagem na tubulação ASME Raio longo até ASME Raio longo a partir de ISA Tomadas de pressão Instalação na linha de processo Bocal soldado Bocal flangeado Instalação das linhas de impulso Típicos de instalação das linhas de impulso Trabalho com líquido Temperatura ambiente na horizontal Temperatura ambiente na vertical ascendente Vertical descendente Alta temperatura horizontal Alta temperatura vertical Trabalho com gás e vapor Vapor ou gás à alta temperatura Gás na temperatura ambiente Outros típicos de instalação Materiais para instalação Anexos Anexo 1 - Tabela com requisitos de trecho reto necessário (ISO 5167) Anexo 2 - Desenho típico bocal ASME Raio longo até Anexo 3 - Desenho típico bocal ASME Raio longo a partir de Anexo 4 - Desenho típico bocal ISA Anexo 5 - Folha de dados bocal FMaster Sistemas de Medição 3

4 1.0 - O Bocal de Vazão O elemento primário Bocal de Vazão (Flow Nozzle), é utilizado em medições de vazão onde a velocidade do fluído medido é muito alta ou corrosiva, é aplicado normalmente para medição de vapor superaquecido em altas pressões e elevadas temperaturas, em caldeiras e turbo geradores. O Bocal de Vazão tem sua característica intermediária entre a Placa de Orifício e o Tubo Venturi, sendo que a perda de carga residual e o custo de fabricação ficam entre esses dois elementos primários Normas de Fabricação Existem dois tipos principais de Bocais de Vazão normalizados, o tipo ASME, e o tipo ISA, sendo a principal diferença entre eles o perfil de seu raio de entrada e o tipo de tomada de pressão, onde o ASME utiliza o padrão Radius Taps (1D-1/2D) na tubulação, e o ISA o tipo Corner Taps (canto) em anéis piezométricos soldados junto ao bocal. Ambos são fabricados conforme a norma ISO Tomadas de pressão As conexões das tomadas são de 1/2 NPT ou 1/2 SW por padrão, o diâmetro de passagem é calculado conforme ISO Instalação na linha de processo Cuidado! Antes de qualquer intervenção certifique-se de que não haja elementos pressurizados. Determine a localização e o sentido de fluxo do bocal, respeitando os requisitos de trecho reto a montante e a jusante, certificandose de que não haja nenhuma derivação, tomadas de temperatura, pressão, válvulas ou qualquer outro elemento que possa interferir no fluxo do fluido, garantindo os níveis de precisão conforme pré estabelecidos na folha de dados. Para determinação de trechos retos mínimos exigidos consulte a tabela no anexo 1 deste manual. Verifique atentamente, antes da soldagem (para bocais fornecidos com trecho de tubo biselado para solda) ou montagem (para bocais fornecidos com flanges), a posição radial das conexões das tomadas de pressão conforme abaixo: ASME RAIO LONGO ISA 1932 Gás e Vapor Líquidos Típicos de montagem na tubulação Os bocais podem ser montados na tubulação de diversas maneiras, abaixo segue as montagens convencionais adotadas por padrão ASME Raio longo até 8 Montado em trecho de tubo de 1500mm de comprimento (padrão) através de solda circunferencial ASME Raio longo a partir de 8 Montado em trecho de tubo de 1500mm de comprimento (padrão) através de um anel de encosto pinado ISA 1932 Montados entre flanges conforme classes de pressão da tubulação Bocal soldado Soldar o trecho de tubo seguindo especificações e requisitos da linha. O alinhamento e concentricidade do trecho de tubo com o bocal inserido na linha são fundamentais para garantia da precisão de medição, é de grande importância que não tenha degraus, saliências e rebarbas na parte interna da junção dos tubos Bocal flangeado Para montagem dos bocais flangeados, deverão ser utilizados estojos (parafusos e porcas), juntas e demais itens que forem necessários de acordo com especificações da linha. O torqueamento deverá ser feito conforme a classe de pressão e o material da linha. Todas demais especificações deverão ser seguidas como quaisquer outros elementos de tubulação flangeados. 4 FMaster Sistemas de Medição

5 6.0 - Instalação das linhas de impulso O transmissor deverá ficar em local de fácil acesso, pois necessita de checagem com frequência. A distância entre o transmissor e as tomadas de pressão do bocal deverá ser a mínima possível, deve ser evitado excesso de vibração, pois tanto o transmissor quanto as conexões poderão sofrer avarias, o ambiente que será instalado o transmissor não deve ultrapassar a temperatura de 100 graus Celsius. Deverá ser previsto a instalação de válvulas manifolds, para drenagem e equalização das colunas de impulso e para trabalhos com elevadas temperaturas deverá ser instalados potes de selagem entre o bocal e o transmissor. As conexões e tubos das linhas de impulso deverão estar em acordo com as especificações do processo. A posição das tomadas devem seguir as recomendações do item Temperatura ambiente na vertical ascendente Típicos de instalação das linhas de impulso Deverá ser adotado uma instalação apropriada para cada tipo de processo conforme segue: Trabalho com líquido Temperatura ambiente na horizontal Vertical descendente Não recomendado Alta temperatura horizontal FMaster Sistemas de Medição 5

6 Alta temperatura vertical Gás na temperatura ambiente Trabalho com gás e vapor Vapor ou gás à alta temperatura Outros típicos de instalação Dependendo do processo pode ser necessário outras disposições para a instalação das tomadas de pressão, qualquer dúvida entrar em contado com o departamento técnico da FMaster para esclarecimentos Materiais para instalação Os materiais para instalação dos bocais e das linhas de impulso deverão sempre estar em compatibilidade com as condições de processos que serão submetidos, principalmente referente ao fluido, temperatura e pressão. 6 FMaster Sistemas de Medição

7 9.0 - Anexos Anexo 1 - Tabela com requisitos de trecho reto necessário (ISO 5167). Dia. ratio a 1 Single 90 Bend or tee (flow from one branch only) Required Straight Lengths for Nozzles and Venturi Nozzles as per ISO :2003 Values Expressed as multiples of internal diameter D Two or more 90 bends in the same plane Two or more 90 bends in different plane Upstream (inlet) side of Nozzles and Venturi Nozzles Reducer 2D to D over a length of 1.5D to 3D Expander 0.5D to D over a length of D to 2D Globe valve fully open Full bore ball or gate valve fully open Abrupt symmetrical reduction Thermometer pocket or well b of diameter 0.03D Thermometer pocket or well b of diameter between 0.03D and 0.13D Downstream (outlet) side of the primary device Fittings (Columns 2 to 8) A c B d A c B d A c B d A c B d A c B d A c B d A c B d A c B d A c B d A c B d A c B d e e e e e e NOTE 1 The minimum straight lengths required are the lengths between various fittings located upstream or downstream of primary device and primary device itself. All straight lengths shall be measured from the upstream face of primary device. NOTE 2 These lengths are not based on modern data. a For some types of primary device not all values of are permissible. b The installation of thermometer pockets or wells will not alter the required minimum upstream straight lengths for the other fittings. c Column A for each fitting gives length corresponding to zero additional uncertainty values. (see 6.2.3) d Column B for each fitting gives length corresponding to 0.5% additional uncertainty values. (see 6.2.4) e The straight length in column A gives zero additional uncertainty; data are not available for shorter straight lengths which could be used to give the required straight lengths for column B. FMaster Sistemas de Medição 7

8 9.2 - Anexo 2 - Desenho típico bocal ASME Raio longo até 8 OLHAL DE IÇAMENTO SENTIDO DE FLUXO PLAQUETA DE IDENTIFICAÇÃO SUPORTE DA PLAQUETA TOMADA DE ALTA TUBO TOMADA DE BAIXA BOCAL 8 FMaster Sistemas de Medição

9 9.3 - Anexo 3 - Desenho típico bocal ASME Raio longo a partir de 8 PLAQUETA DE IDENTIFICAÇÃO SUPORTE DE PLAQUETA TOMADA DE ALTA TRECHO DE TUBO TOMADA DE BAIXA ANEL TRAVA PINO OLHAL DE IÇAMENTO BOCAL FMaster Sistemas de Medição 9

10 9.4 - Anexo 4 - Desenho típico bocal ISA 1932 TOMADA DE ALTA TOMADA DE BAIXA FLANGE JUNTA BOCAL 10 FMaster Sistemas de Medição

11 9.5 - Anexo 5 - Folha de dados bocal CLIENTE: TITULO: FOLHA DE DADOS N : BOCAL FOLHA: REV. de INSTRUMENTO IDENTIFICAÇÃO (TAG) SERVIÇO 03 FLUXOGRAMA CLIENTE DADOS DA LINHA LINHA N Ø NOMINAL / SCHEDULLE Ø INTERNO DA LINHA (D) MÉTODO DE CÁLCULO 08 TIPO DE BOCAL BOCAL 09 P COND. VAZÃO MÁX. CÁLC. 10 VAZÃO MÁXIMA DE CÁLCULO 11 RELAÇÃO d/d=beta (A 20ºC) 12 Ø DO BOCAL 13 MATERIAL DO BOCAL 14 COMPRIMENTO DO BOCAL (mm) 15 TIPO DE FLUÍDO CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO CARRETEL FLANGES TOMADAS DE ACESSÓRIOS UNIDADES 16 FLUÍDO 17 VAZÃO MÁXIMA 18 VAZÃO NORMAL 19 VAZÃO MINIMA 20 DE OP. 21 TEMPERATURA DE OP. 22 MASSA ESPEC. DE BASE 23 MASSA ESPEC. DE OP. 24 VISCOSIDADE DE OP. 25 FATOR DE COMPRES. (Zb) BASE 26 FATOR DE COMPRES. (Zf) OPER. 27 FATOR ISENTRÓPICO K=Cp/Cv 28 PESO MOLECULAR 29 GRAVIDADE ESPECIFICA, G 30 FORNECIMENTO COM BOCAL 31 COMPRIMENTO TOTAL 32 COMPRIMENTO A JUSANTE 33 COMPRIMENTO A MONTANTE 34 MATERIAL DO CARRETEL 35 FORNECIMENTO COM BOCAL 36 MATERIAL DO FLANGE 37 TIPO DE FLANGE 38 CLASSE DE PRESSAO E FACES 39 MATERIAL DAS TOMADAS 40 DIAMETRO DAS TOMADAS / TIPO 41 TIPO DAS TOMADAS 42 PRISIONEIROS 43 PORCAS 44 JUNTAS 45 OUTROS 46 VAZÃO t/h 47 kgf/cm^2, g 48 TEMPERATURA C 49 MASSA ESPECIFICA kg/m^3 50 VISCOSIDADE cp FABRICANTE F. MASTER NOTAS: FMaster Sistemas de Medição 11

12 FMaster Sistemas de Medição Ltda. Departamento de Desenvolvimento de Produtos Site:

13 SISTEMA DE GESTÃO CERTIFICADO SISTEMAS DE MEDIÇAO LTDA. NBR ISO 9001:2008