Post on 21-Dec-2018
2018-2 Prof. Eduardo Bonci Cavalca
Automação (AUT)
Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC)
Centro de Ciências Tecnológicas (CCT)
Departamento de Engenharia Elétrica (DEE)
SIMBOLOGIA E DIAGRAMAS DE INSTRUMENTAÇÃO
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Conteúdo da Aula
▪ Piping and Instrumentation Diagrams (P&ID)
▪ Identificação do P&ID
▪ Aspectos gerais do P&ID
▪ Símbolos contidos no P&ID
▪ Simbologia de equipamentos
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Piping and Instrumentation Diagrams
▪ Fornece a base para o desenvolvimento de esquemas de controle de sistema, permitindo mais segurança e investigações operacionais.
▪ P&ID é usado durante a maioria das atividades da planta tais como:▪ Condições normais de funcionamento
▪ Inicialização e desligamento
▪ Manutenção regular
▪ Situações de emergência
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Identificação do P&ID
▪ Interpretar um P&ID
▪ Componentes
▪ Interconexões
▪ Malhas de Controle
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Aspectos Gerais do P&ID
▪ P&ID pode ser dividido em 3 partes:▪ Especificação de equipamentos
▪ Especificação de instrumentos
▪ Especificação de encanamento
▪ P&ID toma forma diferente dependendo de:▪ Natureza do processo
▪ Empresa, realizando o trabalho de design
▪ Filosofia de design
▪ Público-alvo
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Aspectos Gerais do P&ID
▪ Mostra
▪ Fluxo de material
▪ Encanamento entre várias seções
▪ Principais peças de equipamentos mecânicos
▪ Válvulas e direções de fluxo do processo
▪ Instrumentos de campo montados
▪ Equipamentos elétricos
▪ Links de comunicação
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Aspectos Gerais do P&ID
▪ Não Mostra
▪ Informações de processo
▪ Dimensões físicas do equipamento
▪ Detalhes de tubulação
▪ Lógica de controle
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Símbolos Contidos no P&ID
▪ Simbologia de equipamentos
▪ Layout de equipamentos
▪ Identificação e numeração de equipamentos
▪ Bicos
▪ Diversos
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Símbolos Contidos no P&ID
▪ Simbologia de tubos
▪ Layout de tubulação
▪ Identificação de linha
▪ Continuação de linha
▪ Componentes de tubulação
▪ Tubulação utilitária
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Símbolos Contidos no P&ID
▪ Simbologia de instrumentos
▪ Layout de instrumentos
▪ Identificação de instrumentos
▪ Interconexão de tubulação
▪ Instrumentação de tubulação
▪ Instrumentação de controle
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Identificação
I. Layout de equipamentos
• Forma relativa‒ Esferas, tanques, colunas,
bombas
• Orientação relativa‒ Horizontal, vertical, inclinado
• Posição relativa‒ Localização em relação a
outros equipamentos
• Tamanho relativo‒ Tamanho em relação a outros
equipamentos
• Status do equipamento‒ Novo, existente, realocado,
futuro, fornecedor
simbologia de equipamentos
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Identificação
II. Identificação de equipamento - 1
• Prefixo de Tag‒ Mostra o tipo de equipamento‒ e.g. V - Storage tanks, P - Pump, FL -
Filter, CT - Cooling Tower
• Raiz numérica do Tag‒ Dá o número típico para o
equipamento - número de equipamentos
‒ V-405, D-220
• Raíz alfabética do Tag‒ Quando há mais de 1 equipamento
usado em uma única operação, em seguida, é dada por letras alfabéticas
‒ V-405.A, V-405.B
simbologia de equipamentos
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Identificação
III. Identificação de equipamento - 2
• Outros utilitários usados para seu bom funcionamento são representados por alguns símbolos adicionais fora da bolha
• Isolamento de equipamentos e rastreamento é alocado abaixo da bolha do equipamento
• Especificação do tubo a ser usado é alocada acima da bolha do símbolo do equipamento
• Códigos usados para identificar a isolação, guarnição de rastreamento e tubulação devem ser o mesmo que usado no encanamento em si
simbologia de equipamentos
P-1234P - Prefixo de equipamento1 - Grupo(optional) 2 - Área principal3 - Unidade de operação principal na área4 – Equipamento na unidade de operação
Numeração de equipamentos
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Identificação
IV. Bocais de equipamentos
• Identificação do bocal é feita por uma caixa localizada ao lado do bocal. Ele contém um único nome (tag) e tamanho.
• A tag de bocal mostra para qual propósito o bocal é usado.
‒ A - Entrada, B - Saída, L - Interruptor de nível
• Quando há mais de 1 bico usado para aplicação semelhante, números são atribuídos aos bocais de tipo semelhante.
‒ L1, L2 - Interruptores de nível 1 e 2
• Número escrito abaixo da tag de bocal e dentro da caixa mostra o tamanho do bocal.
‒ e.g. no caso dado, o tamanho do bocal é 2 polegadas.
simbologia de equipamentos
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Identificaçãosimbologia de equipamentos
V. Estado do item
N - Novo
E - Existente
R - A ser Realocado
V - Pacotes fornecidos por vendedor
F - Futuro
M - A ser modificado
VI. Nuvem e caixa de escopo
Nuvem
Caixa de escopo
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Identificação
• Tubulação é mostrada esquematicamente, em uma sequência lógica, não como ela realmente é montada
• A especificação de tubulação se diferencia entre vários sistemas de tubulação,
‒ sistema de tubulação, canalização de resfriamento, etc.
• As várias partes da tubulação são mostradas de acordo com a seguinte categorização:
‒ drenos‒ respiradouros ‒ conexões de descarga‒ armadilhas de vapor e ar‒ redutores‒ dispositivos de alívio
• Cada duto terá um rótulo que fornece um identificador exclusivo, código de especificação de tamanho e tubulação
• Correções de tubulação para equipamentos e terminações de linha são mostradas como flangeado ou roscado
• Elevação e tamanho de tubos, isometria e considerações de estresse não são mostradas
simbologia de tubos
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Identificaçãotipos de linhas
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Identificaçãoacessórios de linha
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Identificaçãoválvulas
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Identificação
• Um instrumento é um dispositivo que mede uma grandeza física como fluxo, temperatura, pressão, nível, distância
• Instrumentação é a utilização de instrumentos para monitorar e controlar processos de medição
• Como uma fábrica tem diferentes processos, usamos instrumentos pelas seguintes razões:
‒ Reduzir a variabilidade‒ Aumentar a eficiência‒ Garantir a segurança
• P&IDs mostra todos os instrumentos presentes na planta em vários processos
• Cada instrumento é identificado e mostrado ambos esquematicamente e simbolicamente
• Especificações do instrumentos determinam o tipo, serviço, variedade e fabricante
simbologia de instrumentos
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Identificação
• A norma define uma nomenclatura única e padronizada (tagname) para cada componente da planta;
• O tagname é um código alfanumérico, cuja finalidade é identificar equipamentos ou instrumentos, dentro de uma planta industrial;
• A qualidade de um bom projeto depende do grau de exatidão e confiabilidade de sua documentação técnica;
• O tagname deve ser definido no início do projeto, para não se perder o controle das informações necessárias para o bom andamento dos trabalhos.
nomenclatura
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Identificação
P – Variável medida – PressãoR – Função passiva ou de informação – RegistradorC – Função ativa ou de saída – Controlador001 – Área de atividade, onde o instrumento atua02 – Número sequencial da malhaA – Sufixo
formato do tagname
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A primeira letra é usada para designar a variável medida
• Pressure• Level• Flow• Temperature
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X Y Z
As letras subsequentes são utilizadas para designar a
função ou modificar o significado da primeira letra.
• Indicator • Recorder • Controller • Transmitter
Identificaçãoformato do tagname
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Identificaçãoidentificação funcional
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Identificaçãoidentificação funcional
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Identificação
• PI – Indicador de pressão;
• VI – Indicador de viscosidade;
• PIC – Indicador controlador de pressão;
• BIC – Indicador controlador de queima ou combustão.
• WAL – Alarme de peso baixo;
• HV – Válvula de controle manual;
• Utilizando o tagname:‒ LV 12301 -> Válvula de nível da área 1, setor 2, grupo 3. Dentro
do grupo 3 o número desse instrumento é 01.
exemplos
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A válvula de saída de tanque abre conforme for requerido pelo maior dos
sinais dos controladores de nível
Identificação
• Os P&ID são representações gráficas do que está acontecendo no processo industrial;
• Nos fluxogramas os equipamentos são identificados pela simbologia e pelo tagname utilizado.
• Exemplo:
P&ID
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IdentificaçãoP&ID - localização
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IdentificaçãoP&ID
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comunicação por software(ou seja nesse caminho é utilizado um protocolo de rede industrial)
comunicação por sinal elétrico
IdentificaçãoP&ID - processo
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comutador (ou chave) de vazão (em locação auxiliar)
transmissor de vazão (em campo)
transmissor diferencial de temperatura
transmissor de nível (em campo)
indicador e controlador de nível (em locação principal)
alarme de nível alto
indicador e controlador de vazão (em locação principal)
instrumento combinado para análise,
indicação e controle de temperatura.
IdentificaçãoP&ID - processo
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A vazão do óleo quente (à esquerda) é controlada pela temperatura de saída do fluido do tanque (à direita).
O nível do tanque é controlado de modo independente e existe um alarme de nível alto na sala de operação.
IdentificaçãoP&ID – funcionamento do sistema
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Identificação
• O PFD mostra menos detalhes que o P&ID e é usado para entender como o processo funciona.
PFD – process flow diagram
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Identificaçãocriação do P&ID
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• Utilizando imagens pode ser informativo, porém não é prático e também não é utilizável em ferramentas CAD.
Transmissor deTemperatura
Controlador de Temperatura e Gravação
Vapor
Trocador deCalor
Válvula de Controle(pneumática)
Sensor de Temperatura
Termômetro
Identificaçãoprocesso exemplo
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• O P&ID irá usar símbolos e círculos para representar cada instrumento e como eles são interconectados no processo.
Transmissor deTemperatura
Controlador de Temperatura e Gravação
Vapor
Trocador deCalor
Válvula de Controle(pneumática)
Sensor de Temperatura
Termômetro
Identificaçãoprocesso exemplo
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TT202
TRC201
FCV206
TI203
Identificação
• As tags são alocadas próximas ao instrumento para identificar seu tipo e função.
processo exemplo
Temperature Transmitter
Temperature Indicator
Flow Control Valve
Temperature Recording Controller
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Transmissor deTemperatura
Controlador de Temperatura e Gravação
Trocador deCalor
Válvula de Controle(pneumática)
Sensor de Temperatura
Termômetro
TRC 201
TT 202
TI 203
FCV 204
Identificaçãoprocesso exemplo - resultado