Projetos

O desenvolvimento de projetos de engenharia de uma instalação, seja qual for o seu porte, é uma tarefa multidisciplinar e de equipe, que requer a utilização intensa de recursos humanos. A diversidade de especialidades e de tipos de conhecimentos envolvidos, exige uma ótima integração desses recursos. Vale lembrar que o projeto é sempre o primeiro passo para a construção e manutenção de grandes segmento tais como siderurgia, mineração, petroquímica, infra-estrutura, metalurgia. celulose e bens de capital.

Projeto Elétrico

Um projeto, para atender as reais necessidades da engenharia, deve ir muito além de um conjunto de plantas, seja para atendimento à sistemas residenciais, prediais ou industriais, independente dos níveis de tensão envolvidas. Toda instalação deve ser elaborada a partir de um projeto específico, que deverá conter, no mínimo, os documentos básicos exigidos conforme NBR 5410 (item 6.1.8.1) e a NBR 14039 (item 6.1.7.1):

a. Plantas;

b. Esquemas unificares e outros, quando aplicáveis;

c. Detalhes de montagem, quando necessários;

d. Memorial descritivo da instalação;

e. Especificação dos componentes (descrição, características nominais e normas que devem atender);

f. Memorial de cálculo

g. Lista de Materiais.

h. Parâmetros de projeto (informações referentes aos parâmetros utilizados durante a concepção e o dimensionamento do projeto da instalação elétrica, necessários para que qualquer outro profissional possa compreender e avaliar as decisões tomadas. São exemplos de tais parâmetros: correntes de curtocircuito, queda de tensão, fatores de demanda e reserva considerados, temperatura ambiente, classificação das influências externas, presença de harmônicas, critérios de proteção, temperatura ambiente etc.)

O projeto elétrico é o documento que ira conter informações técnicas relevantes a instalações elétricas e servirá de base para a execução, futuras alteração, manutenções mais rápidas e para a segurança das pessoas e dos bens. Além disso, ele compõe o Prontuário das Instalações Elétricas (PIE) que é obrigatório em instalações com carga instalada superior a 75 kW, conforme estabelece a Norma Regulamentadora 10 (NR10).

O desenvolvimento das atividades de projeto deverá seguir as orientações das últimas edições da ABNT, no entanto pode ser utilizada outras normas como:

a. Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT

b. American National Standards Institute ANSI

c. American Society for Testing and Materials ASTM

d. Factory Mutual Engineering Division Recommended Practices FM

e. Illumination Engineers Society IES

f. International Electro Technical Comission IEC

g. Institute of Electrical and Electronic Engineers IEEE

h. Instrument Society of America ISA

i. International Organization for Standardization ISO

j. National Electric Code NEC k. National Electrical Manufacturers Association NEMA

l. National Fire Protection Association NFPA

m. National Occupational Safety Association NOSA

n. Norma Regulamentadoras do MT NR

o. Occupational Safety and Health Administration OSHA

p. Underwriters Laboratories, Inc. Standards UL

Projeto de Instrumentação e Automação industrial

O Sistema de Controle e Supervisão de uma instalação industrial compreende as instalações e equipamentos que permitem controlar e supervisionar os processos de produção , auxiliar a operação e a gerência em suas atividades de planejamento e controle esses sistemas envolvem as atividade referentes a medição, controle e comunicação, que são implementadas em elementos de hardware e software. Deve conter as diretrizes básicas para apresentação do projeto, da seleção de instrumentos, dos requisitos de instalação de instrumentos, da seleção de painéis, dos requisitos para casa de controle, do sistema de alimentação elétrica e pneumática, da simbologia, das unidades, das escalas, da seleção das válvulas de controle, do sistema de intertravamento, etc.

Na elaboração dos projetos de instrumentação e automação industrial o projetista passara por algumas etapas, não se limitando a:

Fluxograma de engenharia

Contem as informações mecânicas dos equipamentos e tubulações. As malhas de controle são mostradas de forma detalhada indicando a instrumentação de campo e painel (local ou central).

Lista de instrumentos

É o índice dos instrumentos da planta industrial, ordenados pelas suas identificações (TAG's), fazendo referência a todas as informações que lhes são pertinentes: serviço, fluxograma, equipamentos ou linha onde estão instalados, desenhos dos detalhamentos de instalação elétrica, pneumática, de processo, diagrama de malha, planta de instrumentação pneumática, planta de instrumentação elétrica, isométrico ou planta de tubulacao, PCM, DI, fabricante e modelo dos instrumentos.

Memórias de cálculo

Sao as folhas onde serão registradas as Memórias de Cálculo para dimensionamento dos itens de instrumentação.

Detalhamento da instalação elétrica dos instrumentos

Desenho esquemático mostrando o material necessário à instalação elétrica dos instrumentos, observando sempre a classificação de área onde os mesmos estão localizados

Especificação de montagem, teste e calibração

Documento que estabelece critérios e instruções específicas para realização da instalação e montagem dos instrumentos, os respectivos testes de aceitação e ajustes de calibração

Padronização

Na elaboração do projeto de instrumentação e automação existem normas que devem ser seguidas, por exemplo:

Simbologia, Terminologia e Formulários

• • ANSI/ISA-S5.1 Instrumentation Symbols and Identification

  • ANSI/ISA-S51.1 Process Instrumentation Terminology

  • ANSI/ISA-S5.2 Binary Logic Diagrams for Process Operations

  • ISA-S5.3 Graphic Symbols for Distributed Control/Shared Display Instrumentation, Logic and Computer Systems

  • ANSI/ISA-S5.4 Loop Diagrams Instrument

  • ASME/ANSI Y 32.10 Graphic Symbols for Fluid Power Diagrams

  • ABNT 03.004, NBR 8190, Simbologia de Instrumentação, Out/1983 Control System Documentation – Applying Symbols and Identification, Raymond Mulley, ISA, 1993.

  • IEC 61131-3 - Parte 3: Padronização Internacional de Linguagens, estrutura de software e execução de programas em CLPs.

Proteções de Equipamentos e Cabeamentos

• NBR IEC 60529 Graus de proteção para invólucros de equipamentos elétricos

Transmissão de Sinais

• ANSI/ISA-S50.1 Compatibility of Analog Signals for Electronic Industrial Process Instruments

• ANSI/ISA-50.02 Fieldbus Standard for use in Industrial Control system

• IEC 61158 Fieldbus Standard for Use in Industrial Control System

Medição de Temperatura

• ABNT EB.92 Vidro Plano Transparente Comum

• ANSI/ISA MC96.1 Temperature Measurement Thermocouples

• ASTM E230 Temperature Measurement

• ASTM E608 Metal Sheated Base-metal Thermocouples

• ASME/ANSI PTC 19. Part 3: Temperature Measurement Instruments and Apparatus

• 3ASTM STP 470B Manual on the use of Thermocouple in Temperature Measurement

• IEC 751 Industrial Platinum Resistance Thermometer Sensors

• SAMA STANDARD RC 8.10 Thermocouple Thermometer

• SAMA RC.4.1.1962 Bimetallic Thermometer

• IEC 60751 Industrial platinum resistance thermometer sensors

Medição de Vazão

• ABNT NBR 13225 Medição de Vazão de Fluidos em Condutos Forçados, Utilizando Placas de Orifício e Bocais em Configurações Especiais; ANSI/ASME B16.36 Orifice Flanges

• ANSI/ASME MFC-5M Measurement of Liquid Flow in Closed Conduits Using Transit-time Ultrasonic Flow Meters

• ANSI/ASME MFC-6M Measurement of Fluid Flow in Pipes Using Vortex Flow Meters ANSI/ISA RP31.1 Specification, Installation and Calibration of Turbine Flow Meters

• ASME – PTC 19.5.4 “Instruments and Apparatus” – Sec. 3

• ISO 5167 Measurement of Fluid Flow by Means of Orifice Plates, Nozzles and Venturi Tubes Inserted in Circular Cross Section Conduits Running Full

• ISO/TR 15377 Guide Lines for Especification of Nozzle and Orifice Plate beyond Scope of ISO 5167-1

Sistema Instrumentado de Segurança (SIS)

• ABNT NBR 14153 Segurança de Maquinas – Partes de Sistemas de Comando Relacionados à Segurança

• ABNT NBR 14009 Segurança de Máquinas - Princípios para Apreciação de Riscos

• ISA 18.1 Annunciator Sequences and Specifications

• ISA-S91.01 Identification of Emergency Shutdown Systems and Controls-That are Critical to Maintaining Safety in Process Industries

• ISA S84.01 Application of Safety Instrumented Systems for the Process Industries

• IEC 61508-8 Functional Safety of Electrical/Electronic/Programmable Electronic Safetyrelated Systems

• IEC 61511 Functional Safety Instrumented Systems for the Process Industries Sector 3.7 (Invólucros para equipamentos elétricos – tipo de proteção)

• ABNT NBR 6146 Invólucros de Equipamentos Elétricos – Grau de Proteção

• ANSI/ISA S 12.10 Area Classification in Hazardous (Classified) Dust Location

• IEC 60079-14 Part 14 Electrical installation in hazardous areas (other than mines)

• IEC 60079-18 Electrical Apparatus with Type of Protection “m” (Encapsulation)

• ISA-S12.1 Definitions and Information Pertaining to Electrical Instruments in Hazardous (Classified) Locations

• ISA-TR12.2 Intrinsically Safe System Assessment Using Entity Concept ISA-RP-12.4 Pressurized Enclosures

• NR-10 Segurança no Sistema Elétrico de Potência e em suas proximidades

• NBR 14153 Segurança de máquinas - Partes de sistemas de comando relacionadas à segurança - Princípios gerais para projeto

• NBR 13759 Equipamentos de parada de Emergência - Aspectos Funcionais - princípios para projeto

• NBR 13742 Procedimentos de segurança para transportadores contínuos

• NBR 13862 Transportadores contínuos - Transportadores de correia - Requisitos de segurança para projeto

• NBR 6146 Invólucros de equipamentos elétricos - Proteção

Ar de Instrumento

• ISA-7.0.01 Quality Standard for Instrument Air

• ISA-SP7.3 Air Quality Standards for Pneumatic Instruments

• ISA-SP7.4 Air Pressures for Pneumatic Controllers and Transmission Systems

Válvulas de Controle

• ANSI/FCI 70-2 Control Valve Seat Leakage

• ANSI/ISA S75.13 Method of Evaluating the Performance of Positioners with Analog Input Signal and Pneumatic Output

• IEC 60534-8-4 Industrial Process Control Valves – Part 8: Noise Consideration Hydrodynamic Flow

• ANSI B16.10 Face-to-face and end-to-end dimensions of valve

• IEC 60534-8-3 Industrial Process Control Valves, Noise Considerations, Control Valve Aerodynamic Noise Prediction Method

• IEC 61850 padrão internacional que define protocolos de comunicação para dispositivos eletrônicos inteligentes em subestações elétricas.

• ANSI/ISA S75.17 Control Valve Aerodynamic Noise Prediction

• ISA 75.01.01 Flow Equations for Sizing Control Valves

• ISA 75.05.01 Control Valve Terminology

• ISA 75.11.01 Inherent Flow Characteristic and Rangeability of Control Valves

• ISA 75.19.01 Hydrostatic Testing of Control Valves

• ISA RP75.23 Considerations for Evaluating Control Valve Cavitation

• ISA 75.25.01 / ISA TR 75.25.02 Control Valve Dynamic Testing

• MSS SP-72 Ball Valves with Flanged or Butt-Welding Ends for General Service

Válvula de alívio e segurança

• ABNT NB 284 Válvulas de Segurança e/ou Alívio de Pressão, Aquisição, Instalação e Utilização

• ASME PTC 25- 2001 Safety and Relief Valves with Atmospheric Superimposed Back Pressure Before Discharging

Balanças

• NIST HandBook 44 Specifications, Tolerances, and Other Technical Requirements for Weighing and Measuring Devices

• OIML 50-1 Continuous totalizing automatic weighing instruments (belt weighers) – Part 1

• OIML 50-2 Continuous totalizing automatic weighing instruments (belt weighers) – Part 2

Instalação e cabeamento

• ABNT NBR 5410 Instalações Elétricas de Baixa Tensão

• ABNT NBR 5597 Eletroduto Rígido de Aço Carbono com Revestimento Protetor com rosca

• ABNT NBR 10300 Cabos de Instrumentação com Isolação Extrudada de Polietileno (PE) ou Cloreto de Polivinila (PVC) para Tensões até 300 V

• ABNT NBR 10861 Prensa Cabos – Especificação

• ANSI/API RP 551 Process Measurement Instrumentation

• ANSI C2 National Electrical Code

• ANSI/ISA-RP 12.6 Wiring Practices for Hazardous (Classified) Locations Instrumentation. Part I: Intrinsic Safety

• IEC 1000-4-3 Electromagnetic Compatibility (EMC) – Part 4: Testing and Measurement Techniques – Section 3: Radiated, Radio-Frequency, Electromagnetic Field Immunity Test

• ASME/ANSI B16.5 Pipe Flanges and Flanged Fittings

• IEC 61000-4-2 Electromagnetic Compatibility for Industrial Process - Measurement and Control Equipment

• IEC 60079-14 Electrical installations in hazardous areas (other than mines)

Transmissores

• IEC 60770-1 Methods of Evaluating the Performance of Transmitters for Use in Industrial Process Control Systems

Visor de Nível

• ABNT P-EB-789 Visores de Nível para uso em Unidades de Processamento Industrial

Manômetros

• ABNT PB-736 Manômetros

• ANSI/ASME B40.1 Gauges – Pressure Indicating Dial Type – Elastic Element

Sistema de detecção de fogo e gás

• NBR-9941 Execução de Sistemas de Detecção e Alarme de Incêndio

Medidores de Posição

• IEC 60947-5-2 Low voltage switchgear and controlgear - Part-5-2: Control circuit devices and switching elements - Proximity switches

Condições de Trabalho NR 15 Atividades e operações insalubres

• NR 22 Segurança e saúde ocupacional na mineração

• NR 17 Ergonomia

Medições de petróleo

• API MPMS - Manual of Petroleum Measurement Standards Chapter 4.8 Operation of Proving Systems.

• API MPMS - Manual of Petroleum Measurement Standards Chapter 5—Metering Section 2—Measurement of Liquid Hydrocarbons by Displacement Meters.

• API MPMS - Manual of Petroleum Measurement Standards Chapter 5-Metering Section 6-Measurement of Liquid Hydrocarbons by Coriolis Meters.

• API MPMS - Manual of Petroleum Measurement Standards Chapter 12.1.1 - Calculation of Static Petroleum Quantities - Upright Cylindrical Tanks and Marine Vessels EI Hydrocarbon Management HM.

• API MPMS - Manual of Petroleum Measurement Standards Chapter 13-Statistical Aspects of Measuring and Sampling.

• Manual of Petroleum Measurement Standards Chapter 11—Physical Properties Data Section 1—Temperature and Pressure Volume Correction Factors for Generalized Crude Oils, Refined Products, and Lubricating Oils.

Projetos de Construção Civil

Para o desenvolvimento de projetos relacionados a construção civil é necessário o entendimento de algumas disciplinas, como:

• Geotécnica
  Compreende os serviços e atividades desenvolvidos para permitir a investigação das características do sub-solo do local de implantação do empreendimento e a análise dessas investigações para fornecimento de informações para o desenvolvimento das atividades de engenharia de projeto de outras especialidades

• Terraplanagem e Movimentação de Terra

Envolve atividades como a análise da estabilidade dos cortes e aterros necessários à implantação das obras, com definição dos taludes a serem adotados para cada caso e material específico e indicação das estruturas de arrimo, contenção e proteção superficial, caso sejam necessárias

• Drenagem Superficial e Profunda

Compreendem as atividades para o dimensionamento e o detalhamento das obras para a drenagem interna e pluvial do empreendimento.

• Arquitetura Industrial

Consiste no desenvolvimento de atividades para definição do partido arquitetônico e no detalhamento para construção dos edifícios da instalação industrial.

• Estruturas Metálicas

Compreende as atividades para concepção, dimensionamento, projeto e detalhamento das estruturas metálicas dos edifícios industriais, para suporte de equipamentos e instalações

• Estruturas de Concreto.

Compreende as atividades para o dimensionamento, projeto e detalhamento para construção de fundações de edifícios, estruturas suportes, máquinas e equipamentos; edifícios e estrutura em concreto; bases para plataformas e escadas metálicas; sub-solos, túneis e galerias; pisos industriais para estocagem, operação, manutenção; reservatórios, silos e tanques em concreto; muros de arrimo; pontes, viadutos e passarelas em concreto; barragens; obras portuárias.

Padronização

Alguns exemplos de Normas ABNT aplicáveis:

• NBR 5410 Instalações elétricas de baixa tensão

• NBR 6492 Representação de Projetos de Arquitetura

• NBR ISO 9001 Sistema de Gestão da Qualidade

• NBR 9050 Acessibilidade de Pessoas Portadoras de Deficiências a Edificações, Espaço, Mobiliário e Equipamentos Urbanos

• NBR 9077 Saídas de emergência em edifícios

• NBR 9446 Placas Cerâmicas para Revestimento

• NBR 11742 Porta corta-fogo para saída de emergência

• NBR 12219 Elaboração de Caderno de Encargos para Execução de Edificações

• NBR 13531 Elaboração de Projetos de Edificações – Atividades Técnicas

• NBR 13532 Elaboração de Projeto de Edificações – Arquitetura

• NBR 13768 Acessórios destinados à porta corta-fogo para saída de emergência – Requisitos

• NBR 14039 Instalações elétricas de média tensão de 1,0 kV a 36,2 kV

• NBR 6118 Projeto de Estruturas de Concreto

• NBR 6120 Cargas para o Cálculo de Estruturas de Edificações

• NBR 6122 Projeto e Execução de Fundações

• NBR 6123 Forças Devidas ao Vento em Edificações

• NBR 7188 Carga Móvel em Ponte Rodoviária e Passarela de Pedestre

• NBR 8681 Ações e Segurança nas Estruturas

• NBR 8800 Projeto e Execução de Estruturas de Aço de Edifícios (Métodos dos Estados Limites)

• NBR 9062 Projeto e Execução de Estruturas de Concreto Pré-Moldado

Outras normas:

• AASHTO American Association of State Highway and Transportation Officials

• AGMA American Gear Manufacturers Association

• AFBMA Anti-Friction Bearing Manufacturers Association

• AIME American Institute of Mining Metallurgical & Petroleum Engineers

• AISC American Institute of Steel Construction

• ASHRAE American Society of Heating, Refrigeration & Air Conditioning Engineers

• ASME American Society of Mechanical Engineers

• ASTM American Society for Testing and Materials

• AWS American Welding Society

• AWWA American Water Works Association

• CMAA Crane Manufacturers Association of America

• HMI Hoist Manufacturers Institute

• ISO International Organization for Standardization

• MSHA Mine Safety and Health Administration

• NFPA National Fire Protection Association

• NOSA National Occupational Safety Association

• OSHA Occupational Safety and Health Administration

• SSPC Steel Structure Painting Council

• UL Underwriters Laboratories aa. UBC Uniform Building Code

Dependendo do escopo do projeto, ainda é necessário realizar o desenvolvimento de projetos de tubulações industriais, de equipamentos e componentes mecânicos além de outros documentos como avaliação técnica de propostas de fornecedores de equipamentos, elaboração de especificações técnicas de serviços, elaboração de manuais de operação e manutenção, elaboração dos desenhos de coordenação do projeto e elaboração de desenhos “as built”.