Delineamento e Projeto de Sensores e Transmissor de Nível
O que é “delinear” ?
O delineamento está relacionado ao levantamento de dados e informações de dimensões ampliada de visando o planejamento visando a realização de um projeto, envolvendo, interpretação dos dados, analise de viabilidade técnica, estudo e definição de tecnologia, etc. Não podendo deixar de considerar um dos pontos mais importantes do delineamento, que é criação de um memorial descritivo objetivo, que permita criar um projeto de base.
Voltando agora ao delineamento para montagem de medidores de nível equipamentos industriais principalmente vasos ou tanques podemos de forma resumida que esse é um documento criado técnicos ou engenheiros de projeto de instrumentação / automação objetivando mostrar detalhes dos bocais do equipamento sinalizando como os instrumentos serão instalados.
Levantamento de dados e informações sobre o equipamento tais como; (tamanho de flange, classificação de pressão, tipo de material, etc.) relatando medidas de elevações, diâmetro de tomada, diâmetro de tubulações, E outras informação que permita aos técnicos/engenheiros de outras disciplinas como mecânica, elétrica e se necessário naval (em caso de embarcações Petrolíferas) possam com base nesses dados avaliarem em conjunto a referida montagem.
Qual a importância de realiza o delineamento?
O delineamento é documento de entrada para um projeto ser analisado pelo departamento de engenharia de projeto que envolve engenheiros (Mecânicos, Processo, Químicos e de Instrumentação/Automação), para que a interface da instrumentação seja clara e documentada.
Vantagens em fazer delineamento?
Beneficia departamento de engenharia de projeto permitindo, os detalhes que permite interface entre as várias disciplinas que envolvem o projeto além de permitir a revisão e atualização das documentações existentes fazendo o rastreamento das medidas permitindo assim atualização dos documentos.
A interface das disciplinas é simplificada e não há margem para diferenças de entradas e informações. As alterações sempre serão rastreáveis. Se for encontrada ambiguidade, isso pode ser documentado e corrigido.
Tipos de Vasos
Quais podem ser os diferentes tipos de instrumentos colocados nos vasos?
-
Transmissor de nível (tipo de contato / sem contato)
-
Transmissor de pressão diferencial de nível
-
Medidor de nível (magnético, visor transparente, visor reflexo)
-
Transmissor de nível Radioativos Etc;
-
Diferentes combinações que você pode ter na embarcação (tubo de suporte / bocal direto)
Sempre que possível o instrumento de nível pode ser instalado diretamente ao bocal do vaso.
Quais são as informações básicas necessárias?
-
P&ID (nível de design);
-
IPDS (nível de design);
-
Folha de dados mecânica (nível de projeto);
-
Especificação de tubulação (nível de projeto);
-
Base de projeto de instrumentação (nível de projeto);
-
Requisitos específicos do cliente / licenciante de processos;
Desvantagens:
Para projetos menores, se nenhum equipamento for muito menor (como 1 ou 2), a preparação deste documento consumiria mais esforços em comparação com projetos de grande escala.
Figura 1 – Transmissor de nível e medidor de nível montado diretamente no equipamento
Tubos de suporte são usados para instalar os instrumentos de nível.
Figura 2 – Transmissor de nível e medidor de nível montado no tubo de suporte
Geralmente, é baseado no número de instrumentos a serem colocados em um único vaso, pois não é aconselhável perfurar vasos em muitos bocais de instrumentos. Isso será controlada pelas especificações do projeto, requisitos do processo e diretrizes do cliente.
Os tubos tipo stand-pipe geralmente são usados nos seguintes cenários :
-
Medidores de vários níveis
-
Mais de 3 instrumentos no mesmo equipamento
-
Especificações do projeto
Quais os dados que devem conter um documento de delineamento?
Detalhes do equipamento:
-
Identificação (TAG) do Vaso / Tanque;
-
Identificação dos Bocais;
-
Medidas (preferencialmente em mm);
-
Linhas e conexões e de tanque (inferior e superior);
-
Medidas de referência para medidas ponto “zero”;
-
Especificação de tubulação, material;
Detalhes do processo: (Folha de especificação de Processo)
-
Características do Fluido de processo;
-
Gravidade ou densidade específica,
-
Temperatura;
-
Pressão;
-
Viscosidade;
-
Níveis de alarme (baixo, muito baixo, alto, muito alto)
-
Processo e condições de projeto (Pressão e Temperatura),
Detalhes do instrumento:
-
Identificação (TAG) do Instrumento;
-
Tipo/tecnologia dos instrumentos (radar, transmissor de nível DP, medidor de nível magnético),
-
Distância C – C (centro a centro) de preferência em mm;
-
Dimensionamento das interferências;
-
Dimensionamento de Válvulas de drenagem e ventilação;
-
Ocorrência de manutenções (instrumentação, tubulação, estática);
-
Linhas rastreadas (vapor / elétrica) / linhas de revestimento;
-
Tamanho do bico do instrumento, conexão, classificação, elevações em mm de preferência;
-
Detalhes do tubo, tamanho e conexão do suporte;
Em delineamentos específicos de nível não é comum e apresentar outros instrumentos que não estejam envolvido no projeto do medidor de nível a ser projetado.
Exemplo: Transmissor de nível único e medidor de nível único em um vaso
Valores de medidas de dados de processo como resumo de fluido e valores de alarmes
-
Serviço – Água
-
HLL = 1400 mm
-
HHLL = 1200 mm
-
LLL = 350 mm
-
LLLL = 300 mm
-
Densidade – 1000 kg / m3, Gravidade específica – 1
Alarme de nível baixo deve estar em 10% da faixa do transmissor (sujeito às especificações do projeto)
Alarme de nível muito alto deve estar em 90% da faixa do transmissor (sujeito às especificações do projeto)
Portanto, com base na diretriz acima, diferentes combinações podem ser tentadas para finalizar as elevações dos bicos do transmissor.
Elevação inferior (Tap HP) : 150 mm (consulte a dica no diagrama acima)
Elevação superior (válvula LP): 1550 mm
Daí CC Distância: 1400 mm
Faixa do transmissor = (Elevação de derivação HP – Elevação de derivação LP) * Gravidade Sp
Faixa do transmissor = (1550 mm -150 mm) * 1 = 1400 mm
Portanto, selecione a faixa do transmissor: 0 – 1400 mm
Calcular o nível de LL do transmissor de nível
Com isso, o nível de LL será de @ 10,7%, ou seja,
LL Nível de LT = [(300 mm – 150 mm) / 1400 mm] * 100 = 10,71%
Calcular o transmissor de nível de nível HH
E o nível de HH será de @ 89,28%.
HH Nível de LT = [(1400 mm – 150 mm) / 1400 mm] * 100 = 89,28%
As elevações dos bocais do medidor de nível podem estar na mesma elevação que abrange a faixa completa do transmissor.
Analise de problemas;
A elevação do bocal inferior é de 150 mm devido à soldagem no ponto TL do vaso, em que a espessura da soldagem é de 80 a 100 mm, o centro do bocal é de 150 mm e o tamanho do bocal geralmente é de 2” para os transmissores, devido aos quais a soldagem de bicos de instrumentos podem colidir com as juntas de solda da carcaça do navio. Portanto, é recomendável usar 150 mm como diretrizes gerais para elevações inferiores.
Caso seja necessário ficar abaixo de 150 mm devido aos valores de alarme de nível baixo, primeiro discuta com o grupo de processos se o valor do alarme pode ser alterado e deslocado para o lado superior ou discuta com o cliente se o valor do alarme LL abaixo de 10% é aceitável ou discuta com o engenheiro / grupo da embarcação, se for possível elevar o bico abaixo de 150 mm.
Fontes:
Manual medição de nível Emerson;
Artiago aar