Instrumentação Básica - Simbologia e Nomenclatura

Automação Industrial • Instrumentação Básica - Simbologia e Nomenclatura Prof.ª Patricia Pedroso Estevam Ribeiro Email: patriciapedrosoestevam@hotmail.com 23/ 05/ 2014

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.

Conceitos • 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 & InstrumentationDiagram, algo como “Diagrama de Tubulação e Instrumentação”).

Conceitos SIMBOLOGIA Planta

Conceitos • SIMBOLOGIA • P&ID da • Planta

Conceitos 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 (InternationalSocietyofAutomation, antiga InstrumentationSocietyof America). Existem diversas outras normas utilizadas (europeias e alemã).

Conceitos • 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 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 SIMBOLOGIA FLUXOGRAMA DE PROCESSO 1. Fluxogramas de blocos (blockflowdiagrams – BFD) 2. Fluxograma de Processo (ProcessflowDiagram – PFD) 3. Diagrama de Processo e Instrumento (P&ID) 4. Fluxograma de Utilidade (UtilityFlowDiagram – UFD) 5. Fluxograma de Engenharia (EngineeringFlowDiagram –EFD) 6. Fluxograma Mecânico (MechanicalFlowDiagram – MFD) 7. Fluxograma de Sistema (System FlowDiagram – SFD)

Conceitos 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 • 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 SIMBOLOGIA Fluxogramas de processos (PFD)

Conceitos SIMBOLOGIA Tags São identificações alfanuméricas de um instrumento. Caracteriza cada elemento e sua função. São fixados aos dispositivos

Simbologia 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.

Indicador Registrador Unidade de Alarme Transmissor (pressão) Válvula de Controle Controlador Simbologia Alguns instrumentos a serem representados: Sensor (termômetro de tubo capilar)

Simbologia Diagrama de Instrumentação: Representação com instrumentos (didático).

Simbologia Diagrama de Instrumentação: Representação através do Diagrama de Blocos. Usado para compreensão da Malha de Controle do Processo.

Simbologia Diagrama de Instrumentação: P&ID  representação do “circuito” completo da malha, similar a um diagrama elétrico.

Representação Identificação dos Instrumentos

Representação Identificação Alfanumérica • 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)

Representação Identificação Alfanumérica

Representação • 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 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 Tipo de Dispositivo Linha Instrumento Coluna  Local de montagem;

Representação Montagem CAMPO (na planta)

Representação Montagem PAINEL PRINCIPAL

Representação Exemplos

Representação Sinais Indicam no fluxograma a “ligação” entre elementos.

Representação Algumas descrições:

Representação Exemplo

Representação 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 Válvula Válvula de controle: válvula e atuador Indicação de manual

Representação Atuador

Representação

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