Instrumentação Industrial

Instrumentação Industrial Simbologia e Terminologia da Norma ISA 5.1 Prof.: Welbert Rodrigues

Introdução A Norma ISA 5.1 estabelece uma padronização para designar os instrumentos e sistemas de instrumentação usados para medição e controle em equipamentos e processos industriais; Para isso a norma define símbolos, elementos gráficos, códigos de identificação alfa e numéricos, abreviaturas, blocos de função e linhas de conexão. Welbert Rodrigues 2

Introdução O norma é adequada para uso em indústrias químicas, de petróleo, de geração de energia, refrigeração, mineração, refinação de metal, papel e celulose e muitas outras; A norma é adequada para uso sempre que qualquer referência a um instrumento ou a uma função de um sistema de controle for necessária com o objetivo de simbolização de identificação; Welbert Rodrigues 3

Introdução A norma destina-se a fornecer informações suficientes a fim de permitir que qualquer pessoa, ao revisar qualquer documento sobre medição e controle de um processo industrial, possa entender as maneiras de medir e controlar o processo; Welbert Rodrigues 4

Fluxograma Todas as informações do processo são registrados em um fluxograma; Os fluxogramas são desenhos básicos cujo objetivo é mostrar um processo industrial, onde são indicados os principais equipamentos que compõem este processo e todas suas interligações e particularidades. Welbert Rodrigues 5

Fluxograma São desenhos esquemáticos onde não é obedecido nenhum rigor dimensional (sem escala) e tem por objetivo visualizar o funcionamento seqüencial de um sistema fabril. Welbert Rodrigues 6

Fluxograma-Principais Informações Os equipamentos fundamentais do processo industrial, como: britadores, moinhos, peneiras, pilhas de materiais, escavadeiras, correias, transportadoras, elevadores, etc. Os tanques, reservatórios, vasos, torres, fornos, com as indicações dimensionais, capacidades, pressões, temperaturas, etc. Welbert Rodrigues 7

Fluxograma-Principais Informações As moto-bomba, compressores, caldeiras, filtros, trocadores de calor, com suas características básicas de vazão, pressão, temperatura, carga térmica, etc. Os equipamentos de menor porte, como: filtros, placas de orifício, separadores de condensadores, revestimentos térmicos, etc. Welbert Rodrigues 8

Fluxograma-Principais Informações As tubulações mais importantes onde são indicados como fluidos, seus sentidos, e os diâmetros. As válvulas de bloqueio, de regulagem de vazão, de controle, de segurança ou de alivio, redutora de pressão, etc. Welbert Rodrigues 9

Fluxograma-Principais Informações Todos os instrumentos de indicação e controle de acordo com a norma I.S.A. (Instrument Society of América). Toda a tubulação secundária e auxiliares, de ar comprimido, ar de instrumentação, vapor de utilidades, etc. Welbert Rodrigues 10

Exemplo de um Processo Industrial Welbert Rodrigues 11

Exemplo - Controle de Vazão Welbert Rodrigues 12

Fluxograma-Principais Informações Welbert Rodrigues 13

O Fluxograma-Principais Informações Welbert Rodrigues 14

Terminologia Norma ISA 5.1 Instrumento e suas Definições Welbert Rodrigues 15

Terminologia Norma ISA 5.1 Instrumento e suas Definições Welbert Rodrigues 16

Elementos do Processo Welbert Rodrigues 17

Terminologia Norma ISA 5.1 Range (Faixa de medida): Conjunto de valores da variável analisada, compreendido dentro do limite inferior e superior da capacidade de medida ou de transmissão do instrumento. Alcance (span): É a diferença algébrica entre o valor superior e o inferior da faixa de medida do instrumento. Welbert Rodrigues 18

Terminologia Norma ISA 5.1 Erro: É a diferença entre o valor lido ou transmitido pelo instrumento em relação ao valor real da variável medida. Repetibilidade: é a máxima diferença entre diversas medidas de um mesmo valor da variável, adotando sempre o mesmo sentido de variação. Welbert Rodrigues 19

Terminologia Norma ISA 5.1 Zona Morta: É a máxima variação que a variável pode ter sem que provoque alteração na indicação ou sinal de saída de um instrumento. Exemplo: Um instrumento com range de 0 a 200 C possui uma zona morta de ± 1% do span. ± 1% = (1 / 100 x 200) = ± 2 C Welbert Rodrigues 20

Terminologia Norma ISA 5.1 Sensibilidade: é a razão entre a variação do valor indicado ou transmitido por um instrumento e a da variável que o acionou, após ter alcançado o estado de repouso. Denota a capacidade de resolução do dispositivo. Exemplo: Um termômetro de vidro com range de 0 a 500 C, possui uma escala de leitura de 50cm. Sensibilidade = (50cm/500 C) = 0,1cm/ C Welbert Rodrigues 21

Terminologia Norma ISA 5.1 Exatidão: Descreve a proximidade das medidas do valor verdadeiro ou aceito. Precisão: Descreve as proximidades das medidas. A proximidade dos resultados que foram obtidos experimentalmente da mesma forma. Welbert Rodrigues 22

Terminologia Norma ISA 5.1 Exatidão x Precisão Welbert Rodrigues 23

Nomenclatura de Instrumentos e malhas de controle 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; Welbert Rodrigues 24

Nomenclatura de Instrumentos e malhas de controle Regras Básicas: O nome de um instrumento é formado por: 2. Número Identifica o instrumento com uma malha de controle. Todos os instrumentos da mesma malha devem apresentar o mesmo número; Welbert Rodrigues 25

Nomenclatura de Instrumentos e Malhas de Controle 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. Exemplo: Um controlador de temperatura com chave de nível alto: Welbert Rodrigues 26

Significado das Letras de Identificação Welbert Rodrigues 27

As letras seguintes à 1ª letra (Variável Controlada) designam uma ou mais informações ou função; Uma Letra Modificadora pode ser usada se necessário, acrescentando esta sucessivamente as outras de Variável Controlada; PT Transmissor de Pressão PDT Transmissor de Pressão Diferencial. Welbert Rodrigues 30

Nomenclaturas mais Comuns Welbert Rodrigues 31

Algumas Funções com seus Símbolos Welbert Rodrigues 34

Símbolos de Instrumentos Welbert Rodrigues 35

Tipos de Conexões Welbert Rodrigues 36

Instrumentação de Vazão Welbert Rodrigues 37

Outros Símbolos Welbert Rodrigues 38

Válvulas de Controle Welbert Rodrigues 39

Arranjos Típicos de Instrumentos: Vazão Welbert Rodrigues 40

Arranjos Típicos de Instrumentos: Pressão Welbert Rodrigues 43

Arranjos Típicos de Instrumentos: Temperatura Welbert Rodrigues 47

Arranjos Típicos de Instrumentos: Nível Welbert Rodrigues 51