Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Relatório final de estagio curricular Ricardo da Silva Feliciano Introdução Durante meu estágio de um ano na empresa Braskem S.A, participei de manutenção em campo e na oficina, discussões de melhorias de funcionamento de determinados equipamentos e estudos detalhado da área da instrumentação com suas variáveis de medição de pressão, temperatura, vazão e nível. Estudo de como usar os diversos instrumentos de medição como: pressostato (pressão),termostato(temperatura),LT “transmissor de vazão ” (vazão), LI “indicador de nível”(nível) e outros instrumentos. ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor Durante meu estagio de um ano, na Braskem, empresa de produtos químicos básicos, petroquímicos e combustíveis, fiz muitos estudos em relação às unidades: mineração, UCS (Unidade cloro soda),PVC. O inicio de todo o processo das unidades UCS e PVC parte da mineração situada na cambona onde a uma grande reserva de sal no subsolo, esse sal é extraído através de uma tubulação de produção de salmoura, coloca-se por dentro dessa tubulação outra de injeção de água injetasse óleo diesel inicia se a injeção de água dissolvendo o sal formando a salmoura que é mandada para UCS por meio de tubulações. (Anexo 1) Ao chegar à ucs essa salmoura recebe um tratamento pra tirar o excesso de sal, e é mandada para as casa de células, (Anexo 2), onde ocorrerá a eletrolise que será produzida três produtos quimos: o cloro, licor(soda com resíduos de sal) e hidrogênio. O cloro por sua vez quando junto com o eteno formara o DCE(dicloretano) e o hidrogênio será usado nas caldeiras. O licor passara por um processo de retirada do sal para deixar um produto, mas puro. Como é feito a processo de produção de soda . Evaporação; . Resfriamento; . Centrifugação e estocagem de soda; . Centrifugação de sal. . Evaporação: o licor de células alimenta o sistema de evaporação o qual utiliza vapor da água como fonte inicial de calor. O sistema basicamente permite o aquecimento e consequente vaporização de água da solução de licor, aumentando assim a concentração da soda cáustica, ao mesmo tempo, que o sal ( cloreto de sódio ) é cristalizado e retirado da solução. . Resfriamento: após concentração da soda a solução é resfriada com o objetivo de retirar sais ainda remanescentes da corrente dos evaporadores. O resfriamento é realizado utilizando como agente refrigerante água de resfriamento água gelada. . Centrifugação e estocagem de soda cáustica: após resfriamento a soda cáustica concentrada passa por centrífugas que retiram o sal cristalizado no sistema de resfriamento A soda cáustica, após essa etapa é estocada no sistema de estancarem da unidade para avaliação de sua pureza e posteriormente comercialização. . Centrifugação de sal: o sal cristalizado no sistema de evaporação é enviado para o sistema de centrífuga, de forma a ser separado da solução de licor. O sal separado é então enviado para o pátio de estocagem de sal ou para refazer os leitos dos ressaturadores. O excesso de sal retirado da sal moura é mandado por caminhão para, Unidade cloro soda Camaçari, Baia que passará por um novo processo de eletrolise para retirada dos produtos químicos: cloro, licor e hidrogênio. ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor Fiz estudos práticos e teóricos de INSTRUMENTAÇÃO ciência que aplica e desenvolve técnicas para adequação de instrumentos de medição, transmissão, indicação, registro e controle de variáveis físicas em equipamentos nos processos industriais. Nas indústrias de processos tais como siderúrgica, petroquímica, alimentícia, papel, etc., a instrumentação é responsável pelo rendimento máximo de um processo, fazendo com que toda energia cedida, seja transformada em trabalho na elaboração do produto desejado. As principais grandezas que traduzem transferências de energia no processo são: NÍVEL, PRESSÃO, VAZÃO, TEMPERATURA; as quais denominamos de variáveis de um processo. Nível: O nível é definido como a altura do conteúdo de um reservatório que pode ser solido ou liquido. Tratando de uma das principais variáveis utilizada em controle de processos contínuos. Pressão: Pressão está relacionada à troca de quantidade de movimento entre as moléculas do fluido e as paredes do recipiente que o contém. Vazão: Quantidade de material que flui por um determinado local na unidade do tempo. Temperatura: Grandeza física que mede o estado de agitação das partículas de um corpo, caracterizando o seu estado térmico. Variáveis: VARIÁVEL DE PROCESSO (PV): É aquela que mais diretamente indica a forma ou o estado desejado do produto. VARIÁVEL MANIPULADA (MV): É aquela sobre a qual o controlador atua automaticamente, no sentido de manter a variável controlada no valor desejado. SET-POINT (SP): É o valor predeterminado que servirá de referência para o controlador como o ponto ideal de operação do processo. Os instrumentos de medição possuem uma sequencia, sequencia essa chamada de malha aberta ou fechada dependendo da aplicação no processo. Cada instrumento tem uma determinada função e importância para o processo. Anexo3 ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor Pressão Fizemos aferição e calibração de instrumentos de pressão, entre eles: PI (indicador de pressão), chaves de pressão de baixa e de alta(PSL, PSLL, PSH, PSHH), ou também pressostato de alta e de baixa ,transmissores de pressão. Retirando o PI da área, com o auxílio de duas chaves de uma ajustável e uma combinada levamos o mesmo para bancada onde passaria por aferição e calibração, usando uma um PI padrão e uma bomba de marinheiro faríamos uma comparação entre os dois PIs o que foi retirado da área e o padrão, sendo comprovada a diferença de preção ajustaríamos o valor para o valor correto, que tem o seguinte funcionamento: pressão exercida em um ponto, em fluidos estáticos, que é transmitida integralmente em todas as direções e produz a mesma força em áreas iguais. Peso por unidade de área, exercido por um fluido em repouso ou seja esteja fluindo perpendicularmente à tomada de impulso (Princípio de Pascal. Anexo 4. Através de uma bomba manual e um PI digital, fizemos a calibração de alguns pressostatos, instrumento de medição de pressão utilizado como componente do sistema de proteção de equipamento ou processos industriais. Sua função básica é de proteger a integridade de equipamentos contra sobre pressão ou sub-pressão aplicada aos mesmos durante o seu funcionamento. Anexo 5. Fizemos aferição e calibração em transmissores de pressão com o uso de software, onde é possível identificar o tag do instrumento, a pressão, ajuste de zero, a corrente fornecida e entre muitos outros parâmetros... Anexo 6. ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor Temperatura Foram feitos estudos sobre diversos tipos de termômetros dês de o tipo capela com dilatação a mercúrio ate tipos como bimetalico, PT100, termopar e entre outros. Capela: Dilatação volumétrica de um líquido dentro de um recipiente fechado, com o aumento da temperatura. Anexo7. Termômetro Bimetalico: O termômetro bimetálico consiste em duas laminas de metais com coeficientes de dilatação diferentes sobrepostas, formando uma só peça. Variando-se a temperatura do conjunto, observa-se um encurvamento que é proporcional a temperatura. Termo resistência: O termo resistências ou bulbos de resistência ou termômetros de resistência ou RTD, são sensores que se baseiam no princípio da variação da resistência ôhmica em função da temperatura.Elas aumentam a resistência com o aumento da temperatura. Seu elemento sensor consiste de uma resistência em forma de fio de platina de alta pureza, de níquel ou de cobre (menos usado) encapsulado num bulbo de cerâmica ou vidro. Termo resistência de Platina Pt100: A mais utilizada é a platina, pois apresenta uma ampla escala de temperatura, uma alta resistividade permitindo assim uma maior sensibilidade, um alto coeficiente de variação de resistência com a temperatura, uma boa linearidade resistência por temperatura e também ter rigidez e ductibilidade para ser transformada em fios finos, além de ser obtida em forma puríssima. Faixa de trabalho de -200 a 600ºC. Aplicações típicas: -Processos industriais -Plantas -Aquecedores d’água (Boilers) -Sistemas de aquecimento -Sistemas de ar condicionado -Sistemas de ventilação -Fogões Termopar: O elemento termopar (TC) consiste em dois fios de diferentes ligas metálicas, emendados juntos num ponto onde será medida a temperatura. Esta junção gera uma pequena tensão quando aquecida em função da diferença de temperatura das junções. A relação entre a temperatura da junção e a tensão de saída varia para diferentes tipos de termopares. Tipos de Termopares: NBR 12771: ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor Termopar tipo T (-184 a 370°C): Compostos de cobre comercialmente puro(+) e uma liga de níquel(-) contendo 45% a 60% de cobre em peso (Constantan). Termopar tipo J (0 a 760°C): Compostos de ferro comercialmente puro(+) e uma liga de níquel(-) contendo 45% a 60% de cobre em peso (Constantan). Termopar tipo E (0 a 870°C): Compostos de ligas comerciais do tipo níquel-cromo(+), (Chromel)e níquel-cobre(-), (Constantan). Termopar tipo K (0 a 1260°C): Compostos de ligas comerciais do tipo níquel-cromo(+) (Chromel) e níquel-manganês-silício-alumínio(-) (Alumel). Termopar tipo S (0 a 1480°C): Compostos de platina pura(-) e uma liga de platina(+) contendo um teor de ródio o mais próximo possível de 10% em peso Termopar tipo R (0 a 1480°C): Composto de platina pura(-) e uma liga de platina(+) contendo um teor de ródio o mais próximo possível de 13% em peso. Termopar tipo B (870 a 1705°C): Feito de ligas cujas composições nominais em peso são platina - 30% ródio(+) e platina - 6% ródio(-). Termopar tipo N (0 a 1260°C): Compostos de ligas níquel-cromo- silício(+) (Nicrosil) e níquel-silício(-) (Nisil). ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor Vazão Foram feitas configurações de parâmetros no transmissor de vazão, ajustes de zero quando o mesmo apresentava erro de indicação, verificado possíveis obstruções nas linhas alta e de baixa. A vazão é definida como sendo a quantidade volumétrica ou mássica de um fluido que passa através de uma seção de uma tubulação ou canal por unidade de tempo. Muitos estudos sobre vazão foram feitos. Vazão Volumétrica É definida como sendo a quantidade em volume que escoa através de uma certa seção em um intervalo de tempo considerado. É representado pela letra Q e expressa pela seguinte equação: Q = V/t Onde: V = volume e t = tempo Unidades de Vazão Volumétricas As unidades de vazão volumétricas mais utilizadas são: m3 /s, m3/h, l/h, l/min GPM, Nm3 /h e SCFM. Na medição de vazão volumétrica é importante referenciar as condições básicas de pressão e temperatura, principalmente para gases e vapor pois o volume de uma substância depende da pressão e temperatura a que está submetido. Vazão Mássica É definida como sendo a quantidade em massa de um fluido que atravessa a seção de uma tubulação por unidade de tempo. É representada pela letra Qm e expressa pela seguinte equação: Qm = m/t Onde: m = massa, t = tempo Unidades de Vazão Mássica As unidades de vazão mássica mais utilizadas são: kg/s, kg/h, T/h e Lb/h. ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor Viscosidade: É definida como sendo a resistência ao escoamento de um fluido em um duto qualquer. Esta resistência provocará uma perda de carga adicional que deverá ser considerada na medição de vazão. • Viscosidade absoluta ou dinâmica: Define-se como sendo o atrito interno num fluido, que se opõe ao movimento relativo de suas moléculas e ao movimento de corpos sólidos que nele estejam. É representada pela letra grega (mi). • Viscosidade Cinética: É a relação entre a viscosidade absoluta e a massa específica de um fluido, tomados à mesma temperatura. É representada pela letra (ni). Placa de Orifício De todos os elementos primários inseridos em uma tubulação para gerar uma pressão diferencial e assim efetuar medição de vazão, a placa de orifício é a mais simples, de menor custo e portanto a mais empregada. Consiste basicamente de uma chapa metálica, perfurada de forma precisa e calculada, a qual é instalada perpendicularmente ao eixo da tubulação entre flanges. Sua espessura varia em função do diâmetro da tubulação e da pressão da linha. ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor Nível Nível é a altura do conteúdo de um reservatório que pode ser sólido ou líquido. Basicamente pode ser medido por dois métodos: Direto e Indireto Medição Direta - Réguas ou Gabaritos; A determinação do nível se efetuará através da leitura direta do comprimento marcado na régua, pelo líquido. - Visores de Nível; Aplica-se nestes instrumentos o princípio dos vasos comunicantes. - Boia ou Flutuador. Representam os mais simples instrumentos para o controle e detecção de nível de líquidos. Aliam baixo custo e grande facilidade de instalação. Seu micro contato não utiliza mercúrio e o diferencial pode ser ajustado através de um pequeno contrapeso. Entre as aplicações típicas encontram-se: tanques e fossas de efluentes, dejetos industriais ou água, controle de bombas, locais de difícil acesso à montagem de outros tipos de sensores de nível, etc. Medição Indireta - Displace (empuxo); Baseia-se no princípio de Arquimedes: Todo corpo mergulhado em um fluido sofre a ação de uma força vertical dirigida de baixo para cima, igual ao peso do volume do fluído deslocado. O instrumento detecta e mede o peso do deslocador, que varia com o nível do líquido. Deslocador pode ser móvel ou imóvel. - Pressão diferencial (diafragma); A diferença de pressão entre dois pontos de um fluido em repouso é igual ao produto do peso específico do fluído pela diferença de cota entre os dois pontos. Variação do Teorema de Stevin, utilizando a densidade relativa, sendo medido em coluna de água. ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor - Radar; Sistema usa gerador e receptor de onda eletromagnética (10 GHz), de baixa potência (0,015 mW/cm2) Sinal é emitido, refletido na superfície do líquido cujo nível se quer medir. O comprimento medido depende da frequência do sinal. Pode medir: -Quantidade real do tanque; -Quantidade que falta para encher. - Ultra – Sônico. O ultrassom é uma onda sonora (mecânica), cuja frequência de oscilação é maior do que aquela sensível pelo ouvido humano, isto é, acima de 20 kHz. Esta excitação é transferida de molécula a molécula do meio com uma velocidade que depende da inércia das moléculas. A propagação do ultrassom depende, desta forma, do meio, se sólido, líquido ou gases e sua componente longitudinal da onda propaga-se à velocidade característica do material. ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor Foram feitos muitas inspeções nos analisadores de DCE, de duas a três vezes por semana, sempre verificando possíveis vazamentos e observando as vazões dos rotâmetros de amostra de DCE e o outro de N2. Estudo sobre o sistema de medição do analisador, aonde o DCE ainda quente, vindo do reator, passa por um tubo de teflon indo em direção ao analisador, o mesmo passa por um rotâmetro, para que possa ser ajustada a vazão, indo para a coluna de estripagem, que uma parte liquida desce e vai para o descarte e a outra sobe em forma de gás para o condensador que será retirado o resto de partículas liquidas despesas e o gás vai em direção á câmara de medição, que é composta por um emissor de luz ultravioleta e um receptor, quanto mas luz o receptor absorver mas puro estará a reação, quanto menos luz passar quer dizer que existe uma grande quantidade de cloro. Sendo feito um balanceamento entre o cloro e o eteno. Houve substituição de cabos de energia por esta com baixa isolação, devido ao tempo e chuva. Fizemos medições de nível com uso de tubo de teflon em um método de diferencial de pressão em vasos comunicantes. em um tanque de estocagem de Dce. Fomos fazer uma pericia em um instrumento q estava já á alguns anos sem uso, o mesmo estava sem alimentação, pegamos o endereço do painel de rearranjo onde ficam todos os cabos de alimentação pertencentes aos instrumentos da área do DCE. E com uso de multímetro notificamos que o cabo encontrava- se no borne errado. Retiramos algumas PT100, que não estava indicando e levamos para bancada, e com o uso do banho térmico geramos uma temperatura e verificamos as mille voltagens , sendo contatados q algumas eram problemas com cabo, mas outras tiveram q ser trocadas por não estarem atendendo as faixas de medição. Na área 290 foi feita uma manutenção no forno de HCl , que não estava acendendo, o forno possui um sistema de segurança composto de válvulas, transmissores, reles e sensores, todos com funções especificas e essências para o funcionamento do forno. No inicio da partida do forno as válvulas tem q passar um teste de estanqueidade, se não passar o a partida seria abortada, as vasões de pressão, e vasão devem esta muito bem balanceada, mas o que estava impedindo o forno ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor de parti era de que a foto célula sensor que enxerga a chama não estava enxergando, retiramos e fizemos uma limpeza ajustamos o tamanho da centelha e pedimos para parti, sendo assim concluída a nossa parte. Ouve um vazamento no analisador de DCE, especificamente no rotâmetro por onde passa a amostra contaminando todo o analisador, fizemos uma limpeza com agua e após a retirada de todos os contaminantes fizemos a troca do rotâmetro. Fizemos calibrações mensais nos analisadores de pH, com uso de solução padrão de pH4 e pH7, algumas vezes sendo necessário fazer ajustes. Inspeções nos detectores de cloro q ficam ao redor da fabrica com uso um cilindro de cloro, para observa se o mesmo estava atuando o alarme. Fizemos a retirada do queimador de GN da área 714 o mesmo estava apresentando baixa isolação na alimentação, levamos para bancada e desmontamos fazendo limpeza e refazendo a ligação. Foi efetuada troca do display do painel do compressor de ar. Feita regeneração da célula do analisador de umidade. Na regeneração da célula ela é retirada da cuba levada para bancada e mergulhada na solução de bicarbonato de sódio ficando em repouso por 30minutos, depois lavada com sabão neutro e uma escova sempre no sentido da serpentina, secada com papel toalha até atingir resistência ôhmica, e deixada purgando com ar em uma outra cuba por uma hora para uma secagem melhor, na área a célula é mergulhada em acido fosfórico a 50% deixada secando dentro da cuba com N2 até a indicação atingir 5ppm ou menos e depois alinhado o cloro. Anexo ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor Conclusão Diante do que foi visto no meu estagio, posso afirma que foi de grande aprendizado, já que pude colocar em pratica muito do que foi visto em sala de aula, durante meu estagio tive a oportunidade de ter experiências tanto em bancada quanto em campo, sentindo – me mas confiante para exercer atividades em relação ao meu curso. O curso de eletrônica apresente uma grande dificuldade em relação a pratica na matéria de instrumentação por não possuir uma planta com as variáveis de vazão, Nível, pressão e temperatura, apenas podendo contar com conhecimentos teóricos. ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor Bibliografia Egídio Alberto Bega, instrumentação industrial,3ºedição, editora interciência, São Paulo 2010. E apostilas do senai, instrumentação básica, volumes 1,2,3 e 4, Maceió,2008 ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor Anexos Classificação por função: Instrumento Definição Detector São dispositivos com os quais conseguimos detectar alterações na variável do processo. Pode ser ou não parte do transmissor. Transmissor Instrumento que tem a função de converter sinais do detector em outra forma capaz de ser enviada à distância para um instrumento receptor, normalmente localizado no painel. Indicador Instrumento que indica o valor da quantidade medida enviado pelo detector, transmissor, etc. Registrador Instrumento que registra graficamente valores instantâneos medidos ao longo do tempo, valores estes enviados pelo detector, transmissor, Controlador etc. Conversor Instrumento cuja função é a de receber uma informação na forma de um sinal, alterar esta forma e a emitir como um sinal de saída proporcional ao de entrada. Unidade aritmética Instrumento que realiza operações nos sinais de valores de entrada de acordo com uma determinada expressão e fornece uma saída resultante da operação. Integrador Instrumento que indica o valor obtido pela integração de quantidades medidas sobre o tempo. controlador Instrumento que compara o valor medido com o desejado e, baseado na diferença entre eles, emite sinal de correção para a variável manipulada a fim de que essa diferença seja igual a zero. Elemento final de controle Dispositivo cuja função é modificar o valor de uma variável que leve o processo ao valor desejado. Anexo. 3 ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor Anexo. 4 Anexo. 5 Indicador de pressão Bomba de marinheiro, Principio de pascal Usada para calibração de manômetros Pressostato ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor Anexo.6 Anexo.7 Transmissor, Podendo ser usado para pressão como para vazão e nivel Dilatação volumétrica de um líquido dentro de um recipiente fechado, com o aumento da temperatura. ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor Anexos complementares: Cores de termopares Termômetro de Dilatação Volumétrica Termômetro Bimetalico ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor PT100 de Platina De -200 a 600ºC ....................................................... Assinatura e carimbo do supervisor
Compartilhar