AULA 1. rev 2017.2docx

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BASES DE PROJETO. PROCESSOS UNITÁRIOS FUNDAMENTAIS E CONTROLES TÍPICOS
CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
MARCO GAYA
ABRIL / 17
INTRODUÇÃO
Dentre as diversas áreas de atuação que o engenheiro químico esta sujeito ao sair da universidade, a área de projeto vem apresentando uma importância cada vez mais crescente no cenário industrial. Associada a esta área varias outras compõe o leque de atuações, a saber, a área de equipamentos mecânicos, os equipamentos elétricos, a área térmica entre outras.
No desenvolvimento de processo, a área responsável pelo desenvolvimento do processo, estabelece as condições básicas para que o processo ocorra dentro do estabelecido. As diferentes operações unitárias, são o arcabouço do processo pois, tendo as informações do processo, os pontos e controle. Baseado na capacidade da planta efetuam-se os dimensionamentos dos diferentes equipamentos, a saber, bombas, reatores, colunas, trocadores de calor, compressores, em fim todos os equipamentos necessários a implantação do processo. 
A importância da instrumentação está na exata seleção dos instrumentos e funções adequadas que irão ser responsáveis pelo perfeito funcionamento da unidade. Não adianta um bom dimensionamento de um vaso de flash, se a especificação dos instrumentos não for adequada. Imagine o funcionamento de uma bomba onde o sistema de controle foi erroneamente colocado na sua sucção?
Como engenheiro químico tendo trabalhado por mais de 25 anos na área de desenvolvimento de processo e elaboração de projeto de processo, incluindo no currículo, a participação em inúmeros projetos desde a fase da pesquisa e desenvolvimento até a fase de implantação de unidade protótipo / comercial. Foram muitos os problemas observados decorrentes seja a aplicação da operação unitária errada (onde poderia ser um simples flash isotérmico assoviado a uma adsorção projeta-se uma unidade de destilação) a especificação errada de um sensor de vazão, ao posicionamento errado de um instrumento num sistema de transferência de fluido (com a instalação de um sistema de controle de nível na sucção de uma bomba).
Problemas estes que seriam evitados, se o responsável tivesse a noção básica da operação unitária empregada, um conhecimento básico de termodinâmica, o conhecimento das propriedades físico químicas do fluído manuseado (seja gás liquefeito em condições criogênicas, produtos leves manuseados em temperatura elevada ou gases liquefeitos em temperatura ambiente e pressão elevada). 
Diante destes problemas, a abordagem a ser utilizada nesta disciplina, enquanto responsável por ela, não será apenas a de mostrar os instrumentos suas origens e funções. A proposição será a de buscar com que o aluno relembre conceitos básicos aprendidos no inicio do curso de engenharia química e identifique um mínimo das principais operações unitárias de forma que, ao ler uma informação tecnológica (um descritivo de processo), consiga não apenas visualizar as operações unitárias relacionadas ao processo bem com as principais variáveis manipuladas. Assim, com esta visão será possível especificar adequadamente o instrumento, visualizando as funções necessárias que devem compor o sistema especificado (se existe a necessidade de uma saída para alarme ou mesmo um saída para atuar em outro instrumento).
EVOLUÇÃO HISTÓRICA
 Até a década de 1940, as plantas eram operadas manualmente por um grande número de operadores, os quais valiam-se de alguns poucos instrumentos mecânicos elementares que realizavam controle local.
Com o surgimento (anos 40-50) dos instrumentos pneumáticos, foi possível a transmissão de informações sobre as variáveis do processo, através de tubulações específicas, até uma certa distância. Isso permitia que os controladores ficassem reunidos em uma mesma sala, a sala de controle do processo.
Com a criação da instrumentação eletrônica digital nos anos 1970 e 1980, o grau de automação das instalações industriais foi ampliado entrando o Sistema Digital de Controle Distribuído (SDCD). Que associa varias malhas de controle numa única estação de controle. Atualmente, utilização de sistema wireless (remoto)
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL X INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL 
Automação Industrial: A automação, por essência, estuda técnicas e maneiras de diminuir a mão de obra em um processo, ou seja, uma forma eficaz de substituir o manual pela máquina ou robótica..
Instrumentação Industrial: A instrumentação, por outro lado, estuda como aperfeiçoar o controle/desempenho de processos industriais, como o aumento de segurança de máquinas e pessoas. Um exemplo é quanto aos instrumentos pneumáticos, que foram substituídos pelos eletrônicos para que houvesse uma melhoria no sistema.
O PROCESSO INDUSTRIAL (1)
Numa visão simplificada, podemos definir processo industrial como:
São procedimentos envolvendo de forma lógica etapas químicas / mecânicos que fazem parte da manufatura de um ou vários itens, usualmente em grande escala.
Associação lógica de diferentes operações unitarias cuja finalidade esta em processar as materias primas (entradas) em produtos que atedam a uma demanda definida (saída) com um minimo de subprodutos gerando um mínimo de perdas sem de forma sustentavel e sem dano ao meio ambiente
Um conjunto de processos unitários interligados entre si, de acordo com uma sequencia lógica
A REPRESENTAÇÃO GRÁFICA
Na elaboração de um projeto de processo, conforme o objetivo deste trabalho, a representação gráfica tem um destaque pois a partir dela é que serão apresentados a quem for efetuar a engenharia básica e o detalhamento, diversas informações sobre o processo, sem necessariamente ter que se recorrer a descrição do trabalho. Iniciamos com a representação de como serão efetuadas as transferências de produtos entre as áreas que compõe a unidade fabril, nesta representação podemos mostrar algumas informações sobre o balanço de massa (embora não seja muito usual). Neste caso estamos elaborando o DIAGRAMA DE BLOCOS.
Elaborado o diagrama de blocos, temos que apresentar a quem for trabalhar com o projeto, a interligação dos equipamentos principais mostrando diversas informações sobre o processo, ou seja: o balanço de massa, as condições de operação (pressão e temperatura) e apenas os instrumentos fundamentais ao controle do processo. Neste caso estamos elaborando o FLUXOGRAMA DE PROCESSO.
Via representação gráfica também mostramos em detalhes aspectos relacionados com a interligação entre os diversos equipamentos ou seja detalhamos um pouco mais a instrumentação e a tubulação. Nesta representação não mostramos as condições de operação da unidade nem informações sobre o balanço de massa. Neste caso estamos elaborando o FLUXOGRAMA DE TUBULAÇÃO E INSTRUMENTAÇÃO (P&I – Pipe and Instrumentation Diagram).
Finalmente, para simplificar a representação detalhada do projeto, elabora-se o DIAGRAMA UNIFILAR DE UTILIDADES, nesta representação são mostradas, de forma simplificada, toda a distribuição das utilidades que serão usadas no projeto. Esta representação visa apresentar todas as informações que permitam o dimensionamento e especificação dos geradores das utilidades, tais como; compressores, caldeiras, transformadores, geradores de emergência, etc. A seguir cada uma destas representações será descrita
DIAGRAMA DE BLOCOS
É uma representação do processo através de blocos retangulares simbolizando um grupo de operações (ou mesmo uma etapa de um processo), ligado entre si por linhas que representam as correntes principais. Normalmente são realizados nos estágios preliminares dos projetos de processo com o objetivo de mostrar uma visão mais inteligível do processo como um todo, ou então, após o projeto, como um resumo do balanço material. 
Como exemplo apresentamos abaixo o fluxograma de blocos de um processo de gaseificação de carvão:
Na representação acima mostrada, vemos a identificaçãode todas as correntes com o balanço de massa, ela também mostra a interligação entre as diversas operações da unidade.
Uma outra forma de elaborar o diagrama de blocos (mais utilizadas em projetos) está representado a seguir. Nesta representação verificamos que todas as correntes que saem da cada área estão identificadas, todas as áreas também estão identificadas.
Naturalmente que existem outras formas de representação, devemos ter em mente que o diagrama de blocos tem como finalidade auxiliar a leitura da descrição geral do projeto. Esta descrição apresenta a função de cada área sem entrar em detalhes operacionais específicos, por exemplo numa descrição geral da área de armazenamento é importante informar como as matérias primas serão fornecidas (se caminhão tanque, se tubovias, se contener (quando importado), etc.)
Nota
Um exemplo da forma como deverá ser elaborada a descrição geral está mostrada a seguir.
No caso de uma área de separação, a descrição geral deve apenas informar quais as micro operações que irão ser realizadas, exemplo: “o material sofrera um flash, a fase gasosa transferida para a área de recuperação e a suspensão será centrifugada. A fração líquida enviada para a ETRI e a fração sólida para a área de secagem”.
FLUXOGRAMA DE PROCESSO
O fluxograma de processo é a primeira representação utilizando símbolos que irão identificar os equipamentos utilizados em cada operação adotada no processo. A leitura do fluxograma de processo deverá ser clara sem a necessidade de recorrer-se a qualquer texto. É formado pelos balanços de material e de energia e pelos principais equipamentos da planta. Eles incluem todos os vasos, reatores, separadores e tambores; equipamentos como trocadores de calor, bombas, etc.
Fazem parte também do fluxograma de processo, a instrumentação principal, ou seja, a que é essencial para o controle de processo e as informações necessárias para o perfeito entendimento do processo como um todo, sem necessidade de se recorrer a qualquer outra fonte de informações.
Dependendo da complexidade do projeto o fluxograma pode ser único (processo simples) onde todos os equipamentos principais são representados, ou pode ser subdividido em fluxogramas por áreas (reação, separação, acabamento, etc).
A construção do fluxograma envolve, basicamente o conhecimento do processo, as operações unitárias envolvidas e a sistemática de controle principal a ser adotada no processo.
Não existem regras para a elaboração do fluxograma de processo, a quase totalidade dos símbolos utilizada é padronizada da mesma forma como as válvulas e demais acessórios.
Como exemplos podemos ter:
Para área de armazenamento de um determinado insumo. De uma forma geral o armazenamento de um insumo envolve: o caminhão tanque, um tanque, duas bombas (se estabelecermos que o caminhão não tem bomba). Como dispositivo de controle o indicador de nível e o totalizador de vazão.
Para uma área de reação
Neste caso devemos identificar bem o sistema que estamos objetivando projetar, poderá ser um reator agitado ou uma torre com catalisador. Cada caso tem uma representação típica, por exemplo:
Caso de um sistema agitado.
Normalmente temos nesta situação as linhas de alimentação de insumos, o reator e normalmente um tanque para recebimento do material reagido. 
Neste exemplo simples vemos apenas o sistema de controle de temperatura, o tanque de recebimento e a bomba de transferência do reator para o tanque (nesta representação vemos um sistema que opera em batelada, a instrumentação de controle da carga foi colocada na área de preparo de carga)
Além dos casos acima apresentados temos diversas outras operações que necessitam ser comentadas, dentre elas a representação de um sistema de destilação. 
Na representação ao lado mostrada, podemos identificar o sistema de condensação no topo da torre, o sistema de fornecimento de carga no fundo (refervedor) e o sistema de alimentação de carga na torre.
Como dispositivos de controle identificamos, a pressão da coluna, o nível (do vaso de recebimento de condensado e do fundo da torre), o controle do refluxo do topo da torre (lembrar que este é apenas um exemplo de sistema de controle, outros podem ser utilizados e nem sempre o controle de temperatura da torre fica posicionado no fundo, depende fundamentalmente de qual é o produto que se busca, o destilado ou o resíduo).
Como comentários adicionais, algumas regras (informais) podem ser adotadas, a saber:
Se estamos trabalhando com sistema em batelada sempre temos que prever um tanque para recebimento de material e posterior alimentação na área de acabamento.
É usual a colocação de tanque intermediário quando estamos transferindo produto de uma área para outra, ou seja não alimentamos diretamente de um reator uma torre de destilação (por exemplo)
Não representamos equipamentos duplicados somente se operarem em série (pois as condições de operação podem ser diferentes)
Como base para a elaboração de um fluxograma de processo, uma lista de verificações a seguir esta apresentada.
Checklist of Data Normally Included on a Process Flowsheet
Process lines, but including only those bypasses essential to na understanding of the process
All process equipment. Spares are indicated by letter symbols or notes
Major instrumentation essential to process control and to understanding of the flowsheet
Valves essential to an understanding of the flowsheet
Design basis, including stream factor
Temperatures, pressures, flow quantities
Weight and/or mol balance, showing compositions, amounts, and other properties of the principal streams 
Utilities requirements summary
Data included for particular equipment
Compressors: SCFM (6OoF, 14.7 psia); AP psi; HHP; number of stages; details of stages if important
Drives: type; connected HP; utilities such as kW, lb steam/hr, or Btu/hr
Drums and tanks: ID or OD, seam to seam length, important internals
Exchangers: Sqft, kBtu/hr, temperatures, and flow quantities in and out; shefl side and tube side indicated
Furnaces: kBtu/hr, temperatures in and out, fuel
Pumps: GPM (60'F), AP psi, HHP, type, drive
Towers: Number and type of plates or height and type of packing; identification of all plates at which streams enter or leave; ID or OD; seam to seam length; skirt height
Other equipment: Sufficient data for identification of duty and size
Conforme já comentado, fluxogramas de processo são muitas vezes complexos e difíceis de representar em uma página somente. Nesses casos ele é dividido em diversas partes e as correntes são identificadas ou numeradas de modo a que possam ser acompanhadas em cada desenho. 
Um exemplo da representação gráfica de um fluxograma de processo está mostrada no desenho a seguir apresentado. Deve-se, no entanto ressaltar que para fins da disciplina de instrumentação, dado o tempo disponível para a elaboração do trabalho, a representação gráfica do fluxograma de processo poderá ser ligeiramente simplificada conforme os exemplos acima apresentados.
Fluxograma de Processo de uma planta para produção de 47 t/dia de amônia a partir de hidrogênio obtido de gas natural
FLUXOGRAMA P&I
Fluxogramas P&I são também chamados fluxograma de tubulação e instrumentos (piping and instruments) para enfatizar suas duas principais características. Eles não mostram condições de operação, composições ou vazões, mas todos principais equipamentos e também os menos importantes, de uma forma mais realística do que o fluxograma de processo. Nele estão incluídas as dimensões e especificações de todas as linhas, todas as válvulas e todos os instrumentos.
Na realidade, é representado cada aspecto mecânico da planta relacionado aos equipamentos de processo e suas interconexões, exceto os suportes estruturais e as fundações.
O equipamento é mostrado em maior detalhe do que no fluxograma de processo, principalmente em relação as conexões com as tubulações, aos detalhes internos e as semelhançascom a aparência que realmente terá.
Para minimizar a aparência de desordem em um fluxograma desse tipo, as condições de operação e de projeto dos equipamentos principais são tabeladas na sua parte inferior. Em um fluxograma de P&I acabado, cada linha recebe uma codificação que identifica o seu tamanho, o tipo de fluido manuseado, a classe de pressão e o tipo de material de que é feita.
As informações completas sobre cada linha – seu comprimento, tamanho, elevação, perda de pressão, conexões, etc. são registradas em um resumo separado do fluxograma. Como exemplo temos:
Para uma área de armazenamento
No exemplo acima apresentado vemos a estocagem de um determinado insumo recebido por tubovia, a concepção dele envolveu o controle do recebimento de produto via controle de nível. O controle da alimentação na planta está mostrado na área de reação
Para uma área de reação
Na representação acima mostrada identifica-se todos os controles de temperatura (do reator, da carga e da pressão do reator). Os controles de alimentação da carga, nesta representação estão mostrados na área de estocagem de produtos.
	UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
		Instituto de Química – Departamento de Processos e Operações Industriais
Representação do P&I de uma área de destilação
A IDENTIFICAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS E DAS INFORMAÇÕES DE PROCESSO NOS FLUXOGRAMAS
A identificação da representação gráfica dos equipamentos utilizados na elaboração dos fluxogramas
Conforme visto no item 2 desta apostila “A leitura do fluxograma de processo deverá ser clara sem a necessidade de recorrer-se a qualquer texto” Desta forma para torná-los de fácil compreensão, os fluxogramas são construídos com um conjunto de símbolos para equipamentos, acessórios de tubulações e das condições de operação.
Símbolos de equipamentos são um compromisso entre a simplicidade de uma representação esquemática e a facilidade de desenho. A seguir são apresentados os símbolos para os equipamentos mais comuns. Equipamentos menos comuns são representados apenas por um círculo ou retângulo.
 
Identificação dos equipamentos
Para a identificação das representações gráficas dos equipamentos, são usadas um nome ou uma letra seguido de um número de identificação, a letra esta, geralmente, associada ao tipo de equipamento e de um número para diferenciá-lo de um outro da mesma classe, por exemplo dois trocadores de calor, E-112 e E-230.
A tabela abaixo mostra as identificações mais comuns.
Identificação das condições de processo
Da mesma forma como visto para os equipamento, no fluxograma de processo todas as informações importantes sobre o processo tais como condições de operação (vazão, temperatura, pressão, entalpia, taxa de transferência de calor, etc) são identificados também por símbolos (flags) como abaixo
Identificação da instrumentação utilizada na elaboração dos fluxogramas
A identificação dos instrumentos foi inteiramente padronizada pelo ISA (Instrument Society of America), a tabela a seguir mostra, de forma bastante simplificada a representação dos instrumentos
Considerações finais sobre a representação gráfica
Para clareza e por razões estéticas, os equipamentos deverão ser representados com alguma indicação de seu tamanho relativo. Um bom desenhista elaborará um fluxograma tão artisticamente quanto possível, com clareza e consistência.
Uma regra fundamental é que não haja grandes espaços vazios. O fluxo do processo deverá ser predominantemente da esquerda para a direita.
Torres de destilação, reatores, fornos e grandes vasos verticais deverão ser colocados no mesmo nível do desenho, condensadores acumuladores em outro nível; refervedores em um outro nível; bombas, mais ou menos próximas dos equipamentos a que estão ligadas, para evitar muitos cruzamentos de linhas. 
As correntes entram no lado esquerdo do fluxograma e saem pelo lado direito.
O desenho de um fluxograma P&I obedece a uma padronização muito mais rígida que um desenho de fluxograma de processo. Nesse caso, as elevações e os tamanhos relativos dos equipamentos são mostrados muito mais próximos da realidade; todas as bombas normalmente são desenhadas no mesmo nível, próximo à base do fluxograma. 
NOÇÕES PRELIMINARES DE CONTROLE
Considerações gerais
Falar em instrumentos sem abordar alguns aspectos relacionados a controle fica um pouco complicado, não será objetivo deste modulo entrar em detalhes relacionados a controle, este assunto é coberto pela disciplina especifica de controle. A intenção aqui será a de mostrar algumas definições importantes para o entendimento dos diferentes instrumentos que constituem um laço de controle.
Controles em malha aberta e fechada
Entender o conceito de malha fechada e aberta é simples, na vida encontramos isto em casa ou mesmo em ações simples. Tomando um banho quente, com água quente aquecida por gás (ou resistência elétrica). A temperatura adequada é conseguida de que forma?
Se aquecimento a gás, normalmente os aquecedores operam com três posições para a vazão de gás a ser utilizada ( tempo frio – maior vazão, tempo morno – vazão intermediaria e tempo quente – baixa vazão de gás) mesmo assim tempera-se a água com a entrada de água fria, certo ?
A figura 1 mostra um exemplo de sistema com malha aberta. Neste caso a temperatura do fluido aquecido é controlada manualmente via atuação na válvula de admissão de vapor e monitorada pelo indicador de temperatura instalado no topo do vaso.
Figura 
2
 Sistema de contorle com malha fechadaJá o sistema com malha fechada tem a função fundamental de manipular a relação entrada/saída de energia ou material, de maneira a manter a variável controlada dentro dos limites estabelecidos. Regula a variável controlada fazendo correções, de forma manual ou automática, em outra variável do processo (variável manipulada)
Em temos de conceitos básicos a serem observado para um sistema de controle temos
“O objetivo do sistema de controle automático de processos é usar a variável manipulada para manter a variável controlada no seu valor de referência, apesar das perturbações. “
É trabalho do engenheiro de controle projetar um esquema de controle capaz de manter um processo controlado e operando dentro das condições normais para as quais ele foi projetado.”
“Os sistemas de segurança são projetados para atuar quando o processo controlado sai das condições normais e se aproxima ou adentra em condições anormais que possam ocasionar risco ou dificuldade.”
“A função dos instrumentos é controlar, monitorar e proteger os sistemas industriais.”
“Definir o que controlar, monitorar e proteger em um processo industrial exige o conhecimento básico das matérias-primas, produtos, operações unitárias, equipamentos, sequencias e situações operacionais.”
VARIVEIS MANIPULADAS E CONTROLADAS RELACIONADAS AS PRINCIPAIS OPERAÇÕES UNITARIAS
VARIÁVEIS MANIPULADAS E CONTROLADAS
Naturalmente que ao ler as informações relacionadas ao processo entendemos que todas estão sujeitas a perturbações que tendem a alterar as condições operacionais, composições e propriedades físicas das correntes. Para minimizar os efeitos danosos que poderiam resultar dessas perturbações, as plantas de processo tem uma quantidade razoável de instrumentação e controle automático. É lógico entender que ao falarmos que a TEMPERATURA de uma determinada reação deverá ser mantida em um determinado valor estamos falando de uma VARIÁVEL CONTROLADA. DA mesma fora se lemos que a solubilidade de um gás depende do par temperatura e pressão, estes dois parâmetros, da mesma forma, são VARIÁVEIS CONTROLADAS.
Se analisarmos uma reação de polimerização, que normalmente é exotérmica, a medida que a matéria prima vai sendo convertida, calor vai sendo gerado, este calor deverá ser retirado de forma a manter a temperatura no valor ajustado,desta forma o sistema (reator) deverá ter uma utilidade(*) que irá retirar este calor, normalmente uma água de refrigeração, assim, a medida que calor é fornecido ao meio reacional, a temperatura do processo (da reação) tende a se elevar. Para ficar dentro do valor estabelecido (controlada) mais água é admitida no sistema de refrigeração para retirar este calor e manter a temperatura controlada, logo a VAZÃO DE ÁGUA é a VARIÁVEL MANIPULADA.
Se estivermos falando de um processo contínuo onde o tempo de residência, ou seja, o tempo que os insumos devem ser mantidos em contato, é importante, identificarmos este tempo como sendo a variável controlada. No caso de uma reação realizada em vaso agitado (reator) o volume do reator é função do tempo de residência, ou seja, coresponde ao produto da vazão de alimentação total pelo tempo de residência (definido pelo processo. Assim, que queremos alterar o tempo de residência, basta que alteremos o nível do reator, pois alterando o nível, alteramos o volume. Assim para a variável controlada tempo de residência, o nível é a variável manipulada. As vazões de alimentação também podem ser as variáveis manipuladas (vai depender da estratégia de controle), da mesma forma, o tempo de residência será a variável.
De uma forma geral
Variável controlada – o parâmetro que queremos manter estável
Variável manipulada – o parâmetro que iremos alterar para manter uma variável importante controlada
VARIAVEIS MANIPULADAS E CONTROLADAS EM DIFERENTES OPERAÇÕES UNITARIAS
A disciplina de instrumentação no curso de engenharia química da UERJ esta alocada no 90 período (Figura 1), o que indica que basicamente todas as operações unitárias já foram apresentadas. Assim será abordado de forma simplificada, algumas operações consideradas fundamentais e as principais variáveis controladas. Em linhas gerais, a Tabela 1 a seguir mostra algumas variáveis manipuladas para as principais variáveis controladas.
Tabela 1. Associação variável controlada x principais variáveis manipuladas
	CONTROLADA
	MANIPULADA
	TEMPERATURA
	Vazão de um fluido de troca térmica (HTM) que pode ser água de torre de refrigeração, Dowtherm, óleo, etc.
Pressão de vapor condensante,
Área de troca de calor de um fluido condensante,
Evaporação ou refluxo de um fluido volátil
	PRESSÃO
	Variação do fluxo de efluentes de um vaso.
Condensação de um gás gerado pelo sistema ou adicionado a ele
Variação da exposição da área de troca de calor de um fluido condensante
Alívio (vent) de gases não condensáveis
	NÍVEL
	Dreno “permanente” ou controlável.
Vazão dos efluentes
Controle do peso descarregado
	VAZÃO (líquidos)
	Medida da pressão diferencial ao atravessar uma placa de orifício
Medida direta da vazão mássica
pela medida indireta da temperatura e pressão (gases)
	VAZÃO (sólidos)
	Variação de rotação (válvulas rotativas / roscas transportadores)
Variação da velocidade (esteiras / transportadores de canecos)
A SIMBOLOGIA NA INSTRUMENTAÇÃO
Em linhas gerais a instrumentação está balizada por duas grande s normas, a saber ;
Instrument Society of America (ISA): ISA 5.1 - Instrumentation Symbols and Identification (1984, revisão 1992)
• Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT): NBR 8190 – Simbologia de Instrumentação (1983)
 Os símbolos de instrumentação são encontrados em:
• fluxogramas de processo e de engenharia, diagramas de controle de processos, conhecidos como diagrama P&I,
• desenhos de detalhamento de instrumentação, instalação, diagramas de ligação, plantas de localização, diagramas lógicos de controle, listagem de instrumentos,
• painéis sinópticos e semigráficos na sala de controle,
• diagramas de telas de vídeo de estações de controle.
A representação gráfica é fundamental ao entendimento do processo. Em termos práticos, temos que mostrar a que for manusear uma representação gráfica, quais são os sistemas que estão instalados e como devem ser interpretados, a saber, se são alarmes, controladores, se estão compartilhados. Devemos mostrar quais são os sinais de interligação, se o sinal é pneumático, se elétrico. Se o instrumento está ligado num sistema de aquisição de dados, em fim a representação gráfica da instrumentação é fundamental para o entendimento da malha de controle.
 A seguir serão repassadas definições importantes a serem observadas na que se refere a instrumentação.
DEFINIÇÕES IMPORTANTES
Alarme – Sistema que indica a existência de uma situação anormal por meio de um sinal sonoro, visual ou ambos.
• Alcance (Span) - É a diferença algébrica entre o valor superior e inferior da faixa de medida do instrumento.
Exemplo: Um instrumento com range de 100 - 5000C seu Span é de 4000C.
• Acessível (Accessible) - Termo aplicado a um dispositivo ou função programada que poderá ser visto ou utilizado pelo operador com o propósito de acompanhamento do processo ou atuação em ações de controle.
• Atrás do Painel (Behind the panel) - Termo aplicado a instrumentos inacessíveis ao operador e que normalmente estão localizados no interior do painel ou em armários separados.
Chave – Dispositivo que conecta, desconecta ou transfere um ou mais circuitos e que não seja designado como controlador, relé ou válvula de controle.
• Círculo ou Balão – Símbolo usado para representar ou identificar um instrumento.
• Configurável – Seleção através de comandos do teclado da estrutura básica do algoritmo de controle, do formato da leitura e das terminações de entrada e saída.
• Compartilhado – Um único instrumento executa a mesma função, geralmente indicação, registro ou controle, de um grande número de variáveis simultaneamente.
• Controlador – Dispositivo que tem um sinal de saída que pode ser variado para manter a variável controlada dentro de um limite específico ou para alterá-la de um valor previamente estabelecido.
• Conversor – Dispositivo que recebe uma informação na forma de um sinal, altera a forma da informação e o emite como um sinal de saída.
Elemento primário – Parte de uma malha ou de um instrumento que primeiro sente o valor da variável de processo e que assume uma correspondência predeterminada de estado ou sinal de saída. O elemento primário é também conhecido como detetor ou sensor.
• Elemento final de controle – Dispositivo que altera diretamente o valor da variável manipulada de uma malha de controle.
• Estação de controle – Sistema provido de uma chave de transferência de controle manual para automático e vice versa. É também conhecida como estação automanual.
• Faixa de Medida (Range) - Conjunto de valores da variável medida que estão compreendidos dentro do limite superior e inferior da capacidade de medida ou de transmissão do instrumento. Se expressa determinando os valores extremos. Exemplo: 100 a 500oC.
• Função – Objetivo ou ação desenvolvida por um instrumento ou dispositivo.
Instrumento – Dispositivo usado direta ou indiretamente para medir ou controlar uma variável, ou ambos.
• Instrumento indicador - Instrumento que dispõe de um ponteiro e de uma escala graduada na qual podemos ler o valor da variável. Existem também indicadores digitais que indicam a variável em forma numérica com dígitos ou barras gráficas.
• Instrumento registrador - Instrumento que registra a(s) variável(s) através de um traço contínuo ou pontos em um gráfico.
• Instrumento transmissor – Dispositivo que detecta uma variável de processo por meio de um elemento primário e que tem uma saída cujo valor é proporcional ao valor da variável de processo.
Lâmpada piloto – Lâmpada que indica a existência de uma determinada condição normal de um sistema ou equipamento.
• Local – Localização de um instrumento que não está no painel ou atrás do painel. Os instrumentos locais estão comumente próximos aos elementos primários ou finais de controle.
• Malha – combinação de instrumentos interligados para medir ou controlar uma variável de processos.
• Medição – Determinação da existência ou magnitude de uma variável.
• Painel local – Painelque não seja central ou principal. Painéis locais estão comumente próximos dos equipamentos.
• Ponto de teste – Tomada de uma variável do processo onde normalmente se instala um instrumento em caráter temporário ou intermitente.
Processo – Qualquer operação ou sequencia de operações envolvendo uma mudança de estado, de composição, de dimensão ou outras propriedades que possam ser definidas relativamente a um padrão.
• Relé – Dispositivo atuado por um sinal elétrico que conecta, desconecta ou transfere um ou mais circuitos.
• Relé de computação – Dispositivo que recebe informações na forma de um ou mais sinais provenientes de outros instrumentos, modifica estas informações e emite um ou mais sinais de saída resultantes.
• Sistema de Controle Distribuído (Distributed Control System) - Sistema que embora funcionalmente integrado, consiste de subsistemas que poderão estar fisicamente separados e montados remotamente um do outro, obedecendo a uma hierarquia configurável.
• Telemetria – Transmissão e recepção a distância da medida de uma variável para indicação ou outros usos.
Transdutor: Instrumento que recebe informações na forma de uma ou mais quantidades físicas, modifica caso necessário as informações e fornece um sinal de saída resultante.
• Válvula de controle – Dispositivo, que não a válvula comum de atuação manual, que regula diretamente a vazão de uma ou mais correntes do processo com a finalidade de se obter uma determinada variável controlada.
• Variável de processo – Qualquer propriedade variável de um processo (exemplo: temperatura, pressão, nível, vazão etc).
• Varredura - Função que consiste em amostrar, intermitentemente, de uma maneira pré-determinada cada uma das variáveis de um grupo. Normalmente, a finalidade de dispositivos com varredura é indicar o estado ou valor de variáveis, porém poderão estar associados a outras funções tais como registro e alarme.
SISTEMA DE IDENTIFICAÇÃO DE INSTRUMENTOS
Em se tratando de uma unidade industrial, a identificação de todos os elementos que constituem a planta e fundamental, pois ira definir todas as características inerentes seja da planta, da área especifica ou do equipamento ou instrumento no P&I
Com estrutura hierárquica de uma Planta temos
• Planta - O termo Planta define por si só a implantação como um todo.
• Área - A área define dentro da região um setor específico, que será tomada como uma identidade e submetida à subdivisões que permitam de forma lógica uma divisão que procura contemplar a execução de atividades específicas do processo.
• Setor - O Setor divide dentro da área locais específicos de execução de urna fase do processo.
• Grupo - O grupo define o menor conjunto do processo que possui em geral a característica de executar urna tarefa definida.
• Instrumentos/Equipamentos - São os componentes físicos que estão contidos no Processo, compondo todas as suas partes funcionais.
– Equipamentos - Bombas, vasos, tanques, vibradores, misturadores, pasteurizadores, silos, motores, clarificadoras, máquinas diversas e muitos outros.
– Instrumentos - Indicadores, controladores, registradores, sensores, variadores, atuadores, transmissores, conversores, válvulas de controle e etc
No que se refere a forma de identificação normalmente utiliza-se a palavra Tagname ou Tag. O Tagname ou Tag é um código alfanumérico, cuja finalidade é a de identificar equipamentos ou instrumentos, dentro de uma planta de processos.
• O Tagname também é a identificação física de um instrumento ou equipamento. Por meio deste podemos localizar onde o instrumento/equipamento está instalado.
A figura 4 mostra a forma como e representada a identificação de um instrumento 
Figura 
4
 Forma de identificação de instrumento
Com exemplo temos conforme mostrado na figura 5
Figura 
5
 Identificacao de instrumento
Complementando a identificação do instrumento, torna-se fundamental identificar a sua função. A identificação funcional do instrumento ou seu equivalente funcional consiste de letras. A primeira letra é a variável do processo medida ou de inicialização.
• A primeira letra pode ter um modificador opcional. Por exemplo, PT é o transmissor de pressão e PDT é o transmissor de pressão diferencial.
• As letras subsequentes identificam as funções do instrumento ou ainda fazem o papel de letras modificadoras.
• Por exemplo, um TE tem sua primeira letra identificando a variável temperatura e a segunda letra E, chamada de subsequente, no caso um elemento primário que pode ser um sensor de temperatura, seja PT-100 ou termopar, ou outro princípio de medição de temperatura.
A identificação funcional do instrumento é feita de acordo com sua função e não com a sua construção. Por exemplo, um registrador de pressão diferencial usado para registro de vazão deve ser identificado por FR.
• Outro exemplo, um indicador de pressão e um pressostato conectado na saída de um transmissor de nível devem ser identificados como LI e LS, respectivamente.
A primeira letra da identificação funcional é selecionada de acordo com a variável medida e não a variável manipulada. A variável manipulada é a variável controlada pela variável medida. Logo uma válvula de controle que varia a vazão para controlar um nível, comandada por um controlador de nível, é identificada como LV e não FV
As letras subsequentes identificam as funções do instrumento, podendo ser:
• Funções passivas - elemento primário, orifício de restrição, poço;
• Funções de informação - indicador, registrador, visor;
• Funções ativas ou de saída - controlador, transmissor, chave e outros;
• Funções modificadoras - alarmes ou indicação de instrumento multifunção.
A sequencia de formação da identificação intencional de um
instrumento é a seguinte:
– A primeira letra deve sempre indicar a variável medida ou inicial. A primeira letra pode possuir função modificada.
– As letras subsequentes (segundo grupo de letras) indicam as funções do instrumento na seguinte ordem:
• letras que designam funções passivas ou de informação.
• letras que designam funções ativas ou saídas.
• letras que modificam a função do instrumento ou que funcionam como complemento de explicação de função. Se houver letras modificadoras, estas devem ser colocadas imediatamente após a letra que modificam. Todas as letras da identificação funcional devem ser maiúsculas.
A identificação da malha geralmente é feita por um número, colocado ao final da identificação funcional do instrumento associado a uma variável de processo. A numeração pode ser serial ou paralela. A numeração paralela começa de 0 para cada nova variável, por exemplo, TIC-100, FIC-100, LIC-100 e AI-100.
• Numeração serial usa uma única seqüência de números para um projeto ou seção grande de um projeto, de modo que se tem TIC-100, FIC-101, LIC-102 e AI-103. A numeração pode começar de 1 ou qualquer outro número conveniente, como 101,
1001, 1201.
Exemplos
PI = Indicador de pressão
“P" é a variável medida (Pressão), “I“ é a função de informação ou passiva.
Neste caso podem-se ter vários tipos de instrumentos. Desde um manômetro mecânico à instrumentos eletrônicos sofisticados. Note que ao indicar PI em um fluxograma a intenção é descrever que naquele determinado ponto deseja-se somente indicar a pressão, independentemente do tipo de instrumento utilizado.
• TI = Indicador de Temperatura
• LI = Indicador de Nível
• SI = Indicador de Velocidade
• RI = Indicador de Radioatividade
• MI = Indicador de Umidade
• AI = Indicador de Condutividade, ou pH, ou 02 etc.
• VI = Indicador de Viscosidade
PIC = Indicador Controlador de Pressão
Neste caso a função final é o controle de uma malha, portanto, a letra "C" da coluna “função final". A letra "I” é somente uma função passiva mencionando que o instrumento também esta indicando de alguma forma a variável "P" pressão.
• TIC = Indicador Controlador de Temperatura
• LIC = Indicador Controlador de Nível
• FIC = Indicador Controlador de Vazão
• JIC = IndicadorControlador de Potência
• SIC = Indicador Controlador de Velocidade
• BIC = Indicador Controlador de Queima ou Combustão (queimadores de caldeiras ou fomos ou outros)
LAH = Alarme de Nível Alto. Neste exemplo a letra "A" define a função de informação, indicando que o instrumento está sendo utilizado para um alarme. A letra modificadora "H“ complementa esta informação indicando o parâmetro do alarme, no caso nível alto.
• TAH = Alarme de Temperatura Alta
• SAL = Alarme de Baixa Velocidade
• WAL = Alarme de Peso Baixo
A tabela a seguir mostra a combinacao de letras tipicas utilizadas em processo industriais.
Alem destas combinações, a configuração dos instrumentos pode considerar funções matemáticas e estas podem ser também representadas conforme mostrado a seguir
 
A simbologia correta da instrumentação deve conter os seguintes parâmetros:
• Identificação das linhas de interligação dos instrumentos, por exemplo, eletrônica física, eletrônica por configuração, pneumática.
• Determinação do local de instalação dos instrumentos, acessível ou não acessível ao operador de processo.
• Filosofia da instrumentação, quanto ao instrumento ser dedicado a cada malha ou compartilhado por um conjunto de malhas de processo
• Identificação (tag) do instrumento, envolvendo a variável do processo, a função do instrumento e o numero da malha do processo.
• Outras informações adicionais que se façam necessárias
Alem da representacao acima apresentada, a tipificacao das linhas utilizadas nos instruemntos e importante, conforme mostrado a seguir.
Algumas observações se fazem importantes, a saber
Quanto ao Símbolo de Linhas de Instrumentos
1- A linha de suprimento ou impulso representa a conexão do processo, elo mecânico ou alimentação do instrumento. Sugere-se as seguintes abreviaturas para denotar os tipos de alimentação. Essas designações podem ser também aplicadas para suprimento de fluidos.
AS - Suprimento de ar
Opções: IA - ar do instrumento e PA - ar da planta
ES - alimentação elétrica
GS - alimentação de gás
HS - suprimento hidráulico
NS - suprimento de nitrogênio
SS - suprimento de vapor
WS - suprimento de água
2- O símbolo do sinal pneumático aplica-se para um sinal usando qualquer gás como veículo. Se o gás não for o ar, deve ser identificado qual o gás usando através de uma nota nos símbolos ou em outro local apropriado.
3- Fenômeno eletromagnético inclui calor, ondas de rádio, radiação nuclear e luz.
Quanto a identificação do instrumento no fluxograma (de processo ou de instrumentação) a tabela a seguir mostra a simbologia a ser considerada.
Exemplos de representacao de instrumentos 
PRINCIPAIS OPERAÇÕES X PRINCIPAIS VARIÁVEIS CONTROLADAS
TROCADORES DE CALOR
Podemos ter trocadores com ou se mudança de fase, ou seja, encontramos os vaporizadores, condensadores. Em todos os sistemas existem diversas alternativas.
De uma forma geral, nestes equipamentos a importância está na carga térmica. A forma de manipular esta carga térmica pode ser efetuada de várias formas, via ação direta na vazão da utilidade, porém a depender do equipamento especificado, existem outras alternativas conforme mostrado na tabela 1
Observação: Nas torres de destilação usualmente os refervedores utilizados são denominados termo sifão e a representação gráfica é efetuada conforme mostrado na figura 2
Figura 
6
 refervedor de fundo de torre e destilação
SISTEMAS REACIONAIS ( VASOS AGITADOS OU COM RECIRCULAÇÃO)
No caso dos reatores, as variáveis a serem controladas irão depender do tipo de reação processado no equipamento. O objetivo neste caso é a garantia da qualidade do produto dentro das condições especificadas. Deste modo podemos ter como variáveis controladas; a temperatura da reação, a pressão do reator, o nível do reator, etc.
O Cálculo do equipamento também irá definir as variáveis a serem controladas, por exemplo, podemos ter uma reação fortemente exotérmica e apenas a área de troca térmica disponível no reator (área lateral) pode não ser suficiente para manter a variável controlada dentro do estabelecido. Neste caso poderemos estabelecer como variável manipulada a vazão de evaporação de um determinado produto no reator e o retorno deste produto condensado em temperatura inferior a do reator será utilizada na manutenção da temperatura do reator (no caso a controlada). Sistemas mais simples podem trabalhar manipulando apenas na vazão de vapor ou de água de refrigeração. Em outros casos poderemos ter a necessidade de colocar um trocador de calor externo para auxiliar a manutenção da variável controlada, ou seja, temos várias formas para controlar a reação, torna-se sempre necessário estudar profundamente a reação para definir-se o sistema a ser adotado coforme mostrado na figura 3.
Figura 
7
 Exemplo de locação de instrumentos em reatores
BOMBAS
As bombas, conforme sabido, são equipamentos que servem para transferir energia para o fluido. Falar em variável controlada implica em estabelecer uma vazão definida para a descarga do equipamento ou para a alimentação de um sistema. Normalmente a vazão de processo é definida pelo balaço de massa. Neste caso temos que efetuar algumas considerações. Como sabemos temos basicamente duas categorias de bombas, as turbo bombas (centrifugas) e as volumétricas. No primeiro caso a energia transferida para o fluido é a cinética, no segundo caso e potencia. 
Ao dimensionarmos uma bomba, nunca especificamos o equipamento para a vazão de operação. Por serem equipamentos de prateleira sempre especificamos equipamentos com folga (> 40%), desta forma para manter a variável controlada (vazão) temos que conhecer o equipamento que foi especificado.
Exemplo; se estamos utilizando uma bomba centrífuga para alimentar outro sistema que tem como variável controlada a vazão de alimentação, a representação a seguir (Figura 4) mostra como podemos garantir que a variável vazão seja controlada. No caso (a) podemos atuar diretamente sobre a vazão da descarga da bomba (a controlada é a mesma que a manipulada). Podemos variar a rotação da bomba, que sendo centrifuga, via um variador de frequência pode-se ajustara a vazão e no caso (b) considerando uma bomba acionada por vapor (tipo turbina), alteramos a potência cedida via variação na vazão do vapor (variável manipulada) e consequentemente a vazão da bomba.
No caso das bombas volumétricas (Figura 5), não podemos restringir a vazão de descarga sob o risco de termos problemas de pressurização e ruptura de algum equipamento, assim o ajustamos a variável controlada (Vazão) por alteração da rotação (muito utilizado) e o reciclo para a sucção conforme mostrado a seguir.
Figura 5 
 Tipico para instrumentação de bomba dedeslocamente positivo
Figura 
8
 Representação típica para instrumentação de bomba
COMPRESSORES
No caso do sistema de compressão, estes tem como finalidade garantir não só a condição de descarga do equipamentos em termos de pressão, vazão e temperatura. Temos também que garantir a segurança do sistema contra uma série de ocorrências, principalmente vibração e nível no sistema de óleo de lubrificação (quando sistemas lubrificados é claro).
A seguir, a figura 6 mostra alguns esquemas típicos de instrumentação para estes sistemas. 
Figura 6 Típico de instrumentação para compressor (a) garantia da pressão de alimentação do compressor,(b) garantia da pressão na descarga do compressor, (c) garantia da pressão na descarga via alteração da rotação do compressor, caso (d) garantia da pressão na descarga e vazão do compressor
TORRES 
Usualmente, todo o processo químico envolve uma etapa de separação / purificação do produto principal. É usual nos depararmos com uma mistura homogênea e termos que identificar as diferentes propriedades físico-químicas para conseguir a definir o processo de separaçãodesejada.
Estes processos de separação, basicamente estão fundamentados seja na diferença na composição das fases em equilíbrio ou sobre uma diferença na taxa de transferência de massa dos constituintes da mistura. 
As operações comumente adotadas neste caso são; a destilação, a adsorção, a absorção e a extração. Para cada um destes sistemas, a instrumentação está ligado com as variáveis utilizadas no dimensionamento dos equipamentos, a seguir serão mostrados, para cada um dos processos um sistema típico de instrumentação . Lembrando sempre que, com será visto na disciplina de controle, existem diversas formas de se efetuar um sistema de controle destas operações unitárias.
DESTILAÇÃO
O dimensionamento de uma torre de destilação envolve o conhecimento das características da carga que alimenta a torre, a característica do produto principal objeto da separação (destilado) e as características do resíduo (produto de fundo).
Para o dimensionamento, independente do método, avaliamos a variação das composições das fases (líquido e vapor) que estão em equilíbrio em uma determinada temperatura. Com base nestas informações o sistema é dimensionado.
De uma forma bem geral, os seguintes aspectos devem ser considerados: a alimentação poderá necessitar de um ajuste na temperatura e a torre deverá ter um perfil de temperatura estável.
A carga térmica para a torre é fornecida pelo refervedor, normalmente o destilado é condensado para envio para o sistema de tancagem e a pressão da torre deverá ser mantida dentro de um valor estável e o fundo da torre (abaixo do último prato)serve como um vaso de acumulo do produto de fundo.
Como princípios a serem observados na garantia das variáveis controladas podemos ter:
Figura 7 Instrumentação tipica para torre de destilaçãoSe o produto principal é o destilado. Neste caso deverá as propriedades físico-químicas é função da temperatura, ou seja, ela é uma variável controlada devendo ser colocada uma instrumentação apropriada no topo da torre para garantir a qualidade do produto, desta forma, no fundo da torre controlamos a carga térmica do refervedor, ou seja, apenas a vazão do vapor. Caso contrário, sendo o produto principal o resíduo, a variável controlada, temperatura, e mantida no fundo da torre e no topo a variável controlada além da pressão será a vazão de reciclo do condensado.
Na figura 7 a seguir está mostrado um exemplo de sistema típico de instrumentação de quando o produto principal é o destilado. (no caso observamos um sistema de recuperação de calor com parte dos vapores do topo da torre, controlando a pressão e aquecendo a carga)
Com variantes do sistema de instrumentação, para topo e fundo de torre de destilação as figuras 8 e 9 mostram no primeiro caso o sistema para as variáveis controladas nível no vaso de condensado, vazão de reciclo interna a torre e pressão do topo de torre. A segunda mostra uma proposta para nível e temperatura no fundo. Deve-se ressaltar que utilizando-se refervedor termo sifão deve evitar perturbação no sistema de recirculação. 
				
Torre de Extração 
No caso do sistema de extração, podemos considerar dois casos, quando temos gás e líquido e quando temos líquido – líquido.
Da mesma forma como no caso da destilação, devemos conhecer os critérios adotados para o dimensionamento do sistema. Temos que identificar a influencia da pressão, da temperatura e , logicamente das vazões.
Neste tipo de sistema usualmente controlamos, as vazões e entrada dos insumos a qual poderá ser realizada por um controle de razão conforme mostrada na figura a seguir apresentada.
Como a operação ocorre em contra corrente, no caso da carga ser um gás, este é alimentado normalmente pela base do recheio da coluna e o solvente pelo topo. A vazão de gás será manipulada via controle da pressão no topo da torre e a vazão de líquido será manipulada via controle de nível do fundo da torre (como na destilação a parte do fundo da extratora serve com uma tanque de estocagem.
A temperatura poderá ser controlada via a temperatura do solvente.
No caso da extração líquido – líquido, além das considerações já apresentadas acima, temos a diferença e densidades também deverá ser controlada. Neste caso poderemos ter sistema que opera em pressão atmosférica ou pressurizado. 
Existem várias formas de se estabelecer um controle, por exemplo se o sistema é pressurizado, manipulamos a vazão do topo via controle da pressão e a vazão do fundo via controle de interface conforme mostrado abaixo.
 
No caso dos outros sistemas de separação (adsorção e absorção) a sistemática para o estabelecimento do sistema de controle também segue a mesma lógica, definir o critério de dimensionamento do sistema. Estabelecer as variáveis de controle importantes e as variáveis que serão manipuladas e lançar o controle.
Naturalmente que temos que conhecer bem a operação unitária para definir claramente o sistema de controle a ser utilizado, por exemplo numa adsorção, estamos permeando uma corrente por um recheio que irá reter um determinado produto. Neste caso controlamos a vazão de alimentação e a qualidade do produto na saída da torre. No momento que ocorrem traços do contaminante na saída, imediatamente temos que interromper o processo para remover o contaminante adsorvido no recheio (normalmente sistemas de adsorção possuem mais de uma coluna). Assim o sistema de controle deverá considerar tanto a operação de adsorção como a de dessorção naturalmente
No caso da absorção, também temos que efetuar estas considerações, porem como estamos trabalhando com duas correntes (gasosa / líquida) um sistema usual é a adoção de duas torres, na primeira o gás entra em contato com o líquido que irá absorver o contaminante. Nesta torre o gás sairá pelo topo seguido o processo. O líquido absorvente, é transferido continuamente para uma segunda torre, onde por variação de pressão ou temperatura será purificado. O contaminante é retirado do sistema (topo ou fundo) e o líquido adsorvente retorna para a coluna de absorção.
Alem dos sistemas acima apresentados, temos outros sistemas usuais em processos como por exemplo:
Separação por flash. 
A operação de flash, de uma forma simplificada implica numa redução de pressão, visando separar um componente mais volátil de uma determinada mistura. Esta redução de pressão, exige que o vaso que está recebendo esta mistura tenha um controle de pressão (em determinados casos este vaso requer um sistema de controle de temperatura). A fase gasosa, como já visto, tem sua vazão manipulada em função da pressão (variável controlada). A vazão da fase líquida é manipulada via controle de nível do vaso. O desenho a seguir apresentado mostra um sistema de flash com os controles básicos acima apresentados.
Estripagem (arraste de um determinado contaminante por uma outra fase gasosa)
De uma forma simplificada, a operação de estripagem pode ser considerada como sendo uma separação de um determinado composto existente em uma mistura geralmente líquida, utilizando condições de pressão e temperatura controladas e com o auxílio de um gás de arraste (vapor, ar, etc). Em termos de sistema de controle, temos uma grande semelhança com o sistema de flash, a diferença está na existência do controle da vazão do gás de arraste e de uma forma geral, do controle da temperatura (e pressão) da fase líquida para evitar condensação do vapor de arraste
Todos os sistemas de controle acima apresentados são representativos das diversas operações unitárias consideradas em um projeto, conforme falado não existe uma estratégia única de controle para um determinado sistema, outras alternativas devem ser avaliadas pelo engenheiro de processo para tentar sempre otimizar o processo minimizando sempre o gasto energético e logicamente garantindo a segurança operacional
Comentários finais
Deve-se ter em mente que o profissional da área de instrumentação esta sempre em constante atualização. Controlee dependente do conhecimento do processo e não existe um controle fixo. Cada situação exige um estudo e varias instrumento e estratégias podem ser aplicadas ou propostas. O importante na especificação do instrumento e o bom entendimento do processo.