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Básica Instrumentação Simbologia
- 1. Instrumentação Básica - Simbologia e Nomenclatura Prof.ª Patricia Pedroso Estevam Ribeiro Email: patriciapedrosoestevam@hotmail.com Automação Industrial 23/ 05/ 2014 1
- 2. Conceitos SENSORES, TRANSDUTORES E TRANSMISSORES DE SINAL • SENSOR – Elemento diretamente em contato com a variável. • TRANSDUTOR – Traduz o valor da variável numa grandeza elétrica. • TRANSMISSOR – Conjunto: Transdutor + Condicionador de Sinal, que traduz o valor da variável num sinal padrão. Ex. 4 – 20 mA. 2
- 3. SIMBOLOGIA •Identificação de Instrumentos Símbolos, gráficos e codificação para identificação de instrumentos ou funções, utilizadas nos diagramas e malhas instrumentação. Objetivo Simplificar e padronizar os diagramas. • Utilizando-se de um conjunto constituído por linhas, números, símbolos indicações escritas normalizadas internacionalmente, o desenho técnico é definido como linguagem gráfica universal da engenharia e da arquitetura. • Exige alfabetização, a execução e a interpretação da linguagem gráfica do desenho técnico exige treinamento específico, porque são utilizadas figuras planas (bidimensionais) para representar formas espaciais. Os Diagramas de Instrumentação são também chamados de P&ID (Piping & Instrumentation Diagram, algo como “Diagrama de Tubulação e Instrumentação”). Conceitos 3
- 6. SIMBOLOGIA Normas São as definições adotadas para caracterizar a simbologia. Sugerem símbolos gráficos e alfanuméricos para representação dos instrumentos e suas funções nos P&IDs. Brasil Norma ABNT NBR 8190. Brasil ISA-S5 da ISA (International Society of Automation, antiga Instrumentation Society of America). Existem diversas outras normas utilizadas (europeias e alemã). Conceitos 6
- 7. SIMBOLOGIA Normas • Todo engenheiro ou técnico tem o dever de consultar as normas delineativas do projeto ao qual está envolvido. A negligência ou desconhecimento normativo é uma das principais causas de erros nos projetos industriais. • A norma destina-se a fornecer informações para que qualquer pessoa possa entender as maneiras de medir e controlar o processo. • Não constitui pré-requisito para esse entendimento um conhecimento profundo/detalhado de um especialista em instrumentação. Conceitos 7
- 8. SIMBOLOGIA FLUXOGRAMA DE PROCESSO Os fluxogramas ou diagramas são desenhos esquemáticos, não projetivos, que mostram toda a rede de tubulações, equipamentos e acessórios de uma instalação industrial. Devido à complexidade de uma planta industrial típica, normalmente são subdivididos por sistemas ou fluidos de trabalho. Os fluxogramas têm a finalidade de mostrar o funcionamento de um determinado sistema, desconsiderando-se detalhes de fabricação, construção ou montagem. Do ponto de vista do processo, representam a classe de desenhos mais importante da instalação, devendo necessariamente o projeto básico contemplá-lo. Conceitos 8
- 9. SIMBOLOGIA FLUXOGRAMA DE PROCESSO 1. Fluxogramas de blocos (block flow diagrams – BFD) 2. Fluxograma de Processo (Process flow Diagram – PFD) 3. Diagrama de Processo e Instrumento (P&ID) 4. Fluxograma de Utilidade (Utility Flow Diagram – UFD) 5. Fluxograma de Engenharia (Engineering Flow Diagram –EFD) 6. Fluxograma Mecânico (Mechanical Flow Diagram – MFD) 7. Fluxograma de Sistema (System Flow Diagram – SFD) Conceitos 9
- 10. SIMBOLOGIA Fluxogramas de blocos (BFD) • Fornecer uma visão geral de um processo complexo ou planta • Blocos que representam processos individuais ou de grupos de operações Conceitos 10
- 11. SIMBOLOGIA Fluxogramas de processos (PFD) • Mostra balanços materiais e de energia •Mostra principais equipamentos da planta. Eles incluem todos os vasos, como reatores, separadores, e tambores, equipamentos de processamento especial, trocadores de calor, bombas, e assim por diante. Conceitos 11
- 12. SIMBOLOGIA Fluxogramas de processos (PFD) Conceitos 12
- 13. SIMBOLOGIA Tags São identificações alfanuméricas de um instrumento. Caracteriza cada elemento e sua função. São fixados aos dispositivos Conceitos 13
- 14. Instrumentos/Equipamentos: são os componentes físicos que estão contidos no processo, compondo todas as suas partes funcionais. • Equipamentos - Bombas, vasos, tanques, vibradores, colunas, misturadores, pasteurizadores, silos, motores, clarificadoras, biorreatores, máquinas diversas e muitos outros. • Instrumentos - Indicadores, controladores, registradores, sensores, variadores, atuadores, transmissores, conversores, válvulas de controle, etc. 14 Simbologia
- 15. Alguns instrumentos a serem representados: Simbologia Registrador Unidade de Alarme Controlador Indicador Transmissor (pressão) Válvula de Controle Sensor (termômetro de tubo capilar) 15
- 16. Diagrama de Instrumentação: Representação com instrumentos (didático). Simbologia 16
- 17. Diagrama de Instrumentação: Representação através do Diagrama de Blocos. Usado para compreensão da Malha de Controle do Processo. Simbologia 17
- 18. Diagrama de Instrumentação: P&ID representação do “circuito” completo da malha, similar a um diagrama elétrico. Simbologia 18
- 20. Identificação Alfanumérica Representação A 1ª letra representa a variável: • P – Pressão • T – Temperatura • F – Vazão (Flow) • L – Nível (Level) Letras seguintes representam a função: • I – Indicador • R – Registador • C – Controlador • T – Transmissor • V – Válvula • S – Interruptor (switch) • A - Alarme –H – Alto (High) –L – Baixo (Low) Indicador Local de Pressão (no campo) Indicador de Nível instalado na Frente do painel de controle ou Interruptor de Pressão instalado no interior do painel Transmissor de Vazão ou Válvula de Controle PI LI 7 PS 4 PS 4 FT08 ou FT 08 CV 5 CV5 20
- 25. Identificação dos Instrumentos Características básicas: • Tipo de dispositivo (indicado pela forma da figura); • Variável medida (ou observada); • Funções do dispositivo: letras; • Local de montagem; • Número da Malha; • Identificação da área. Representação 25
- 26. Identificação dos Instrumentos 1. A identificação funcional é feita de acordo com a função e não de acordo com a construção do instrumento. Ex.: LI para um sensor de pressão usado para indicar nível. 2. A primeira letra é escolhida de acordo com a variável medida ou que inicia a ação do instrumento, e não de acordo com a variável manipulada. Ex.: LV para uma válvula que manipula vazão para manter constante o nível de um tanque. 3. Os caracteres modificadores podem modificar as primeiras letras, quanto as letras subsequentes, mas sempre devem suceder a letra a qual estão modificando. Ex.: TDAL (Medição de temperatura diferencial, com alarme em nível baixo). Representação 26
- 27. Tipo de Dispositivo Linha Instrumento Coluna Local de montagem; Representação 27
- 31. Sinais Indicam no fluxograma a “ligação” entre elementos. Representação 31
- 42. Elementos Finais de Controle Muitos dos elementos finais de controle, comandos pelos atuadores, são válvulas, motores e bombas. Existem diversos símbolos para representá-los, cada um associado à sua característica. Exemplo Válvula comandada por atuador. Representação 42
- 43. Válvula Válvula de controle: válvula e atuador Indicação de manual Representação 43
- 47. Representação 47
- 48. Representação 48
- 49. Representação 49
- 50. Representação 50
- 51. Representação 51
- 52. Representação 52
- 53. Representação 53
- 54. Representação 54
- 56. Exercícios 56
- 57. Exercícios 57
- 58. Exercícios 58
- 59. Exercícios 59
- 60. Exercícios 60
- 61. Exercícios 61
- 62. Exercícios 62
- 63. Exercícios 63
- 64. Exercícios 64
- 65. Exercícios Instrumento combinado de registro e controle de pressão, comandando válvula de controle, com transmissão pneumática. Instrumento no painel e transmissores locais. 65
- 66. Exercícios 66
- 67. Exercícios 67
- 68. Exercícios 68
- 69. Exercícios 69
- 70. Exercícios 70
- 71. Exercícios 71
- 72. Exercícios 72
- 73. Exercícios 73
- 74. Exercícios 74
- 75. Exercícios 75