resumão mecânica

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HIDRALICA BOMBAS Funo: transferir lquido de um reservatrio para outro. So equipamentos mecnicos que fornecem energia mecnica a um fluido incompressvel. No caso de fluidos compressveis so denominados compressores e ventiladores. CLASSIFICAO DAS BOMBAS Dividem-se em 2 grandes grupos de acordo a forma como a energia fornecida ao fluido. 1. CENTRFUGA A energia fornecida continuamente ao fluido por um rotor, que gira a alta velocidade aumentando a energia cintica que depois transformada em energia de presso. As bombas centrifugas no tem aplicao nos sistemas oleohidralicos. Elas trabalham pelo princpio hidrodinmico. O liquido deslocado rapidamente. grande o contedo de lquido fornecido por minuto (100l/min). No entanto no vencem nem 4 bar de presso e a vazo diminui.

Uso: deslocar grandes vazes e presses moderadas (> 200 Kgf/cm2). Princpio de funcionamento O lquido succionado pela ao de um impulsor que gira rapidamente dentro da carcaa. O movimento produz uma zona de vcuo (no centro) e outra de alta presso (na periferia). Bomba com Difusor: o fluido escoa atravs de uma srie de palhetas fixas que formam um anel difusor. Isso aumenta a converso da energia cintica em energia de presso (mais do que na bomba de voluta simples).

Escoamento Axial: Descarrega o fluido axialmente. adequado para altas vazes e baixas presses. Escoamento Radial: Descarrega o fluido na periferia radialmente. Desenvolve altas presses, adequado para baixas vazes. Bizu: RAP radial alta presso (sabendo desse descobre-se os outros por deduo!) Tipos de rotores: a) Fechado: Para lquidos sem partculas em suspenso. b) Semi-aberto: Incorpora uma parede no rotor para prevenir que matria estranha se aloje no rotor e interfira na operao. c) Aberto: Palhetas montadas sobre o eixo. Vantagem: uso com lquidos com slidos em suspenso. Desvantagem: sofrer maior desgaste.

Tipos de entrada: Simples: Utilizada em pequenas unidades Dupla: Quando h entradas simtricas em ambos os lados do impulsor. Nesse caso h melhor distribuio dos esforos mecnicos, alm de proporcionar uma rea de suco maior, o que permite trabalhar com uma menor altura positiva na suco (NPSH; Net Positive Suction Head) e diminui a possibilidade de cavitao. Nmero de rotores: Um rotor: Simples estgio Vrios rotores: Mltiplos estgios (vrios rotores operando em srie) que permitem o desenvolvimento de altas presses A bomba centrfuga deve ser escorvada antes de funcionar (a linha de suco deve estar cheia de lquido). Quando a bomba tem ar, a presso desenvolvida muito pequena devido baixa densidade do ar. Tipos de escorva:

Vantagens: vazo uniforme descarregado a uma presso uniforme, sem pulsaes Apresentam menores vibraes ausncia de ponto morto A linha de descarga pode ser estrangulada (parcialmente fechada) ou completamente fechada sem danificar a bomba Construo simples e de baixo custo Menores custos de manuteno que outros tipos de bombas Pode ser acoplada diretamente a motores Operao silenciosa (depende da rotao) ocupa espao reduzido No h vlvulas envolvidas na operao de bombeamento requerem fundaes mais simples trabalham com lquidos contendo lama, lodo e outras impurezas (rotor aberto) requerem menor nmero de sobressalentes (que excede).

Desvantagens: No servem para altas presses. Sujeitas incorporao de ar. Precisam ser escorvadas. A mxima eficincia da bomba ocorre dentro de um curto intervalo de condies No consegue bombear lquidos muito viscosos (limite 40 cp) As bombas centrfugas so construdas de modo a fornecerem uma ampla faixa de vazes, desde uns poucos l/min at 3.104 l/min. As presses de descarga podem atingir algumas centenas de atmosferas. Elas trabalham com lquidos lmpidos, lquidos com slidos abrasivos ou ainda, com alto contedo de slidos, desde que o lquido no seja muito viscoso (500 centi-Stokes de viscosidade cinemtica). 1 Stoke = 100 centistokes = 1 cm2/s = 0.0001 m2/s).

2. BOMAS DE DESLOCAMENTO POSITIVO (VOLUMTRICAS)

toda bomba que, aps um ciclo do seu mecanismo de compresso (rotao de seu eixo), desloca um volume fixo de produto independente da presso na sada. A centrfuga no consegue fazer isso. Caractersticas: no admitem recirculao interna (sempre deslocam fluido da entrada para a sada), trabalha com baixas vazes e altas presses, utilizadas com fluidos de maior viscosidade. Princpio de funcionamento: baseia-se no deslocamento da engrenagem interna (palheta) em relao engrenagem externa (rotor), isto , a engrenagem interna gira excentricamente ao eixo da bomba. Na entrada da bomba so formadas cmaras de suco, entre os dentes da palheta e os dentes do rotor, que puxam o lquido para dentro da bomba. Logo aps, o fluxo de lquido dividido pela meia-lua, que fixa. Parte do fluxo conduzida entre os dentes da palheta e a outra parte conduzida entre os dentes do rotor. A meia-lua funciona como vedao entre a sada e a entrada da bomba. Na etapa final, a palheta e o rotor voltam a se engrenar, reduzindo os espaos entre os dentes das engrenagens e expulsando o lquido pela conexo de sada da bomba. Ex: de pisto (cilindro, pisto e vlvulas): cria-se um semi vcuo numa extremidade da bomba e uma compresso noutra extremidde conseguindo desta forma tirar o fluido de uma posio baixa e coloca-lo numa posio mais alta. As bombas de pisto trabalham com movimento linear alternativo. a) Alternativas: b) Rotativas: As bombas hidrulicas (ex. engrenagens) trabalham segundo o principio de deslocamento (hidrostatico). So capazes, sem alterar a vazo, de vencer resistncias. A presso pode subir 100 ou 200bar. 3. 1 4. 1 Fenmeno da Cavitao Princpio: ocorre quando a presso absoluta em um ponto do sistema de bombeamento reduzida abaixo da presso de vapor do lquido, na temperatura de operao. Dessa forma parte deste lquido se vaporizar e nestas condies, as bolhas de vapor formadas, ao atingir regies de maiores presses sofrem um colapso e retornam para a fase lquida. O colapso das bolhas tem como consequncia a formao de ondas de choque que causam o fenmeno da cavitao. A regio mais favorvel para o incio da cavitao a entrada do impelidor. Causas primrias: Falta de fornecimento de lquido e a bomba trabalha com uma vazo menor daquela para a qual foi projetada.

Diminuio da presso de suco, NPSHD insuficiente. Operao a velocidades muito altas (o NPSH do sistema tambm depende da velocidade do rotor).

Causas secundrias: deficincias de projeto; operao ou manuteno que provoquem uma queda local de presso. A presso absoluta em um ponto do sistema de bombeamento reduzida abaixo da presso de vapor do lquido, na temperatura de operao. Ele evapora! vazamentos excessivos de lquido atravs de anis de desgaste de bombas distrbio na entrada da suco da bomba - material slido depositado na linha de suco distrbios causados pelo desvio do fluido na orientao principal, na sada da voluta; Consequncias: Diminui a eficincia Desgasta os metais das ps do roto Gera vibrao mecnica e rudo. Alterao das curvas caractersticas Remoo de partculas metlicas da prpria bomba.

NPSH Disponvel(Net Pressure Suction Head) O NPSH disponvel a quantidade de energia que o lquido possui no flange da suco da bomba, acima da presso de vapor do prprio lquido. ( ) ( )

em que: NPSHD: altura manomtrica disponvel na suco da bomba. P(Pmanomtrica + Patm): presso absoluta no reservatrio h: diferena de cotas entre a suco da bomba e o nvel do reservatrio de suco. : peso especfico do fluido na temperatura de escoamento. HFS: perda de carga no trecho entre o reservatrio e a entrada do olho do impelidor. Pv: presso de vapor na temperatura de escoamento. Fatores que influenciam o NPSHD altura esttica de suco altitude local que influencia na presso atmosfrica temperatura de operao peso especfico do lquido tipos de acessrios existentes no trecho de linha entre o reservatrio e a suco da bomba.

NPSH requerido a altura manomtrica necessria para vencer as perdas por frico no bocal e na entrada do impelidor, de modo a garantir que a presso local esteja acima da presso de vapor do lquido na zona de menor presso do impelidor. fornecido pelo fabricante do equipamento. O NPSH disponvel sempre dever ser maior do que o NPSH requerido, pois do contrrio tem-se a ocorrncia do fenmeno da cavitao. Associao de Bombas Srie: exigncia de alturas manomtricas muito elevadas (H) a vazo a ser considerada igual para todas as bombas, e a altura manomtrica que cada bomba dever desenvolver ser a altura manomtrica total exigida pelo sistema, dividida pelo nmero de unidades em srie. Paralelo: exigncia de vazo elevada; segurana operacional (em caso de falha de qualquer um dos equipamentos, haveria apenas uma diminuio de vazo e no o colapso total da vazo do sistema) a) b) c) d) Aes que reduzem a possibilidade: reduo da cota de instalao da bomba (Z) A A

OBS: bomba afogada quando a mesma esta abaixo do reservatrio de suco. Nessa situao importante o uso de uma vlvula de retenao. O NPSH em relao ao reservatrio de suco e a bomba. A maior preocupao quando se escolhe uma bomba com a potncia absorvida pela bomba, pois esta a requerida pelo acionador da bomba. A potncia til cedida ao fluido no leva em considerao as perdas que ocorrem no equipamento, enquanto que a potncia absorvida no eixo da bomba a energia efetivamente entregue bomba, para que esta realize trabalho desejado. PC = g . Q . H / 75 (POTENCIA UTIL) em que: PC = potncia cedida em CV g = peso especfico em kgf/m3 Q = vazo volumtrica em m3/s H = altura manomtrica em m Pabs = g . Q . H / 75 . h (POTENCIAL ABSORVIDA) em que: Pabs= potncia cedida em CV g = peso especfico em kgf/m3 Q = vazo volumtrica em m3/s

H = altura manomtrica em m h = rendimento da bomba Para se transferir um lquido, de um reservatrio A para o reservatrio C, atravs de uma bomba B, est dever fornecer ao sistema uma carga suficiente para: a) Compensar a altura geomtrica entre os reservatrios (S); b) Compensar a diferena de presso entre o ponto de suco e o ponto de descarga (Pd Ps) altura manomtrica. c) Compensar a perda de carga na tubulao e acessrios da mesma, no trecho compreendido entre os reservatrios. A carga, H (expressa em medida linear: m, ft), uma caracterstica da bomba, representa a altura manomtrica que a bomba capaz de vencer em determinada vazo. A altura manomtrica uma caracterstica do sistema. a altura correspondente diferena de presso entre a suco e a descarga da bomba, acrescida da diferena de presso devido s perdas por atrito na tubulao e nos acessrios da mesma (perda de carga no sistema). O rendimento total pode ser definido pela seguinte expresso:

OBS: Os rotmetros so medidores de rea varivel. Os condicionadores (ou retificadores) de fluxo so dispositivos instalados a montante dos medidores de vazo, com a finalidade de normalizar o perfil de velocidades e, assim, permitir a reduo da necessidade de trechos retos. As turbinas so usadas na indstria para totalizao de volume, visando apurao de custo ou ao faturamento de produto, graas sua boa preciso. Para que no ocorra cavitao o NPSHd > NPSHr. Os principais inconvenientes da cavitao so: barulho, vibrao, alterao das curvas caractersticas e danificao do material. Uma forma de evitar a cavitao reduzir as perdas de carga na suco, aumentando o dimetro dos tubos e conexes. Na hidrulica e na pneumtica dos de presso referem-se presso atmosfrica.

TROCADORES DE CALOR Equao de Troca Trmica:

q U C . Ae .T total1 1 1 U C hi heU o coeficiente global de transferncia de calor: depende da construo, operao correta e do tempo de operao do trocador, das propriedades e vazo dos fluidos.

hi ,he coeficientes de pelcula dos fluidos interno e externo noOBS: considera-se que a resistncia trmica a conveco na parede dos tubos de um trocador desprezvel (tubos de parede fina e de metal). capacidade calorfica:???vazo mssica x calor especifico Aplicaes: aquecedores, resfriadores, condensadores, evaporadores, torres de refrigerao, caldeiras, etc. Classificao: a) Processo de transferncia Contato direto: os fluidos se misturam. Envolvem tambm a transferncia de massa. Possuem taxas de transferncia de calor muito altas em comparao aos de contato indireto. Possui construo barata e limitado quanto ao contato entre os fluidos ser permissvel. ii. Contato indireto: os fluidos permanecem separados e o calor transferido continuamente atravs de uma parede Transferncia direta (recuperador): os fluidos no se misturam Ex: placa, tubular, superfcie estendida. Tipo armazenamento (regenerador): ambos fluidos percorrem alternativamente (em tempos diferentes) as mesmas passagens de troca de calor - a energia trmica armazenada na matriz. i.

b) Tipo de construo i. trocadores tubular: tubos circulares, usados para aplicaes de transferncia de calor lquido/lquido (uma ou duas fases), so timos em aplicaes de transferncia de calor gs/gs para presses e/ou temperaturas muito altas.

carcaa e tubo: so os mais usados para quaisquer capacidade econdies operacionais, tais como presses e temperaturas altas, atmosferas altamente corrosivas, fluidos muito viscosos, misturas de multicomponentes,

tubo duplo: mais simples de todos pela fcil manuteno,aplicaes de pequenas capacidades.

Espiral: maior transferncia de calor que tubo duplo, a limpeza ii. iii. iv. problemtica. de placas: no pode suportar presses muito altas de superfcie estendida regenerativos

OBS: os defletores no trocador de calor casco tubo aumentam a superfcie de contato com os tubos aumentando assim a troca de calor. Um fluido d um passe quando percorre uma vez o comprimento do trocador. Aumentando o nmero de passes, para a mesma rea transversal do trocador, aumenta a velocidade do fluido e portanto o coeficiente de pelcula, com o conseqente aumento da troca de calor. Porm, isto dificulta a construo e limpeza e encarece o trocador. a variao de temperatura ao longo do trocador no linear

As diferenas de temperatura entre os fluidos nas extremidades do trocador, para o caso de correntes paralelas, so : (Tq,e Tf,e) e (Tq,s - Tf,s). No caso de correntes opostas, as diferenas de temperatura nas extremidades (Tq,e Tf,s) e (Tq,s Tf,e). OBS: No trocador de calor de correntes opostas diferena de temperatura entre os fluidos no varia tanto, o que acarreta em uma diferena mdia maior. Como conseqncia, mantidas as mesmas condies, o trocador de calor trabalhando em correntes opostas mais eficiente. as quantidades de troca de calor do fluxo quente

igual a fluxo frio. dqq mq .c p ,q .dTq = dq f m f .c p , f .dT f

LMTD

Tmxima Tmnima ln Tmxima / Tmnima

A formula vlida quando considera-se que: o regime permanente, os calores especficos no so funes da temperatura (caso varie muito se deve usar um valor mdio) e o escoamento totalmente desenvolvido (neste caso, o coef. Troca de calor por conveco, h, e o coeficiente global, U, so constantes)

Com o tempo, vo se formando incrustaes nas superfcies de troca de calor por dentro e por fora dos tubos. Estas incrustaes (sujeira ou corroso) vo significar uma resistncia trmica adicional troca de calor - fator fuligem. Construo do trocador: Com tubos espessos diminuir a transferncia de calor por conduo conseqentemente menor o U. construdo de maneira a assegurar altas turbulncias, pois com ela aumentamos a conveco. A perda de carga mantida em valores aceitveis. O aumento de vazo, para um mesmo trocador, determinar um aumento na turbulncia e consequentemente aumento da transferncia por conveco. Influencia da condutividade trmica na transferncia de calor (por conduo): ar preso no trocador (isolante trmico) devido uma pr - operao incorreta. Influencia da viscosidade na transferncia de calor (por conveco): lquidos viscosos tem uma menor turbulncia e por conseguinte menor transferncia de calor. Quando a capacidade calorfica do fluido frio muito superior do fluido quente, podese admitir que a temperatura do fluido frio seja praticamente constante. Quando a capacidade calorfica do fluido frio e quente so praticamente iguais e a operao em contracorrente, a diferena de temperatura entre os fluidos ao longo do trocador constante. A variao de temperatura de operao influencia o fator de incrustao. Os trocadores de calor com o tempo comeam a trocar menos calor devido formao de depsitos nos tubos que agem como isolante. A quantidade de depsitos depende: do tempo em que o trocador est em operao; da natureza do fluido (muito ou pouco sujo); da velocidade de escoamento (as altas velocidades retardam a formao de depsitos devido ao arraste destes pelo fluido).

Os fluidos, de um modo geral, em um trocador de calor sofrem variaes de temperatura que no so lineares quando as temperaturas so plotadas contra um comprimento. Nos tipos mais comuns, como os trocadores de calor de casco e tubos e os radiadores de automveis, a transferncia de calor se processa principalmente por conduo e conveco, de um fluido quente para um fluido frio, separados por uma parede metlica. Em certos tipos de trocadores, como as torres de resfriamento, o fluido quente (por exemplo a gua) resfriado por mistura direta com o fluido frio (por exemplo o ar).

Existem trocadores em que o processo de transferncia se d por contato direto e tambm por contato indireto. De acordo com o tipo de construo podem ser: tubulares (fcil construo e baixo custo), placa plana (temperaturas e presses moderadas) e tubos aletados (temperaturas e presses altas). O trocador de casco e tubos consiste em tubos cilndricos montados em um casco cilndrico. Os principais componentes deste tipo de trocador de calor so o feixe de tubos, o casco, os cabeote e as chincanas.

Nas Correntes paralelas os fluidos quentes e frios entram na mesma extremidade do trocador de calor, fluem na mesma direo e deixam juntos a outra extremidade.

Nas Contra-corrente os fluidos quentes e frios entram em extremidade opostas do trocador de calor e fluem em direes opostas.

Nas Correntes cruzadas os dois fluidos fluem perpendicularmente um ao outro. O escoamento pode ser misturado ou no misturado, dependendo do projeto. No Escoamento multipasse a configurao de escoamento com passes mltiplos empregada freqentemente no projeto de trocadores de calor, pois a multipassagem intensifica a eficincia global, acima das eficincias individuais. OBS: Mantidas as mesmas condies de operao, um trocador de calor trabalhando em contracorrente mais eficiente que o de correntes paralelas.

O coeficiente convectivo maior no regime de escoamento turbulento do que no regime de escoamento laminar. O uso de chicanas comum nos trocadores do tipo casco-tubo, pois elas aumentam o coeficiente convectivo, alm de apoiarem fisicamente os tubos, reduzindo a vibrao. A introduo de uma fita torcida induz ao movimento rotacional, aumentando o coeficiente convectivo. Quando a superfcie dos tubos internos apresenta sulcos, h um aumento tanto no coeficiente convectivo quanto na rea de troca trmica. A intensificao da transferncia de calor pode ser obtida pelo aumento do coeficiente convectivo e/ou pelo aumento da rea superficial na qual h conveco. A formao de depsito pode aumentar a resistncia transferncia de calor entre os fluidos, reduzindo a eficincia da troca trmica.

DUTOS Obs:

Em dutos longos como o OSBRA, a perda de carga distribuda maior que a perda de carga localizada. Quanto maior for a rugosidade do duto, maior ser a perda de carga. Uma reduo no valor da viscosidade da gasolina diminui o valor da perda de carga.

VLVULAS Vlvulas so dispositivos destinados a estabelecer, controlar e interromper o fluxo em uma tubulao. So usadas em tubulaes, entradas e sadas de vasos e de tanques. Aplicaes: servio de liga-desliga, servio de controle proporcional, preveno de vazo reversa, controle e alvio de presso, controle de vazo direcional, servio de amostragem, limitao de vazo e selagem de vaso ou de tanque. Numa malha de controle sensor ou o transmissor envia o sinal de medio para o controlador, que o recebe e o compara com um ponto de ajuste e gera um sinal de sada para atuar no elemento final de controle. O elemento final de controle manipula uma varivel, que influi na varivel controlada, levando-a para valor igual ou prximo do ponto de ajuste. Controle automtico da vlvula: o sinal de controle proveniente de um controlador. A vlvula deve est acoplada a mola, motor eltrico, solenide, servo mecanismo, atuador pneumtico ou hidrulico. Controle manual remoto: o sinal de controle (eltrico ou pneumtico) gerado manualmente pelo operador de processo, atravs de uma estao manual de controle. Controle manual local: pode ser feita diretamente por volante, engrenagem, corrente

mecnica ou alavanca. Controle continuo ou analgico: pode assumir, de modo estvel, as infinitas posies entre totalmente fechada e totalmente aberta. Controle digital ou liga-desliga: s fica em duas posies discretas ou totalmente fechada ou totalmente aberta. O sinal de controle que chega ao atuador da vlvula pode ser pneumtico ou eletrnico. A vlvula de controle com atuador pneumtico o elemento final de controle da maioria absoluta das malhas. Ainda no se projetou e construiu algo mais simples, confivel, econmico e eficiente. A vlvula mais usada a solenide, atuada por uma bobina eltrica. As funes da vlvula de controle so: Conter o fluido do processo, suportando todos os rigores das condies de Operao (resistir presso, temperatura, corroso, eroso, sujeira e contaminantes do fluido) Responder ao sinal de atuao do controlador. O sinal padro aplicado ao atuador da vlvula, que o converte em uma fora, que movimenta a haste, em cuja extremidade inferior est o obturador, que varia a rea de passagem do fluido pela vlvula. Variar a rea de passagem do fluido manipulado. Absorver a queda varivel da presso da linha ( o nico equipamento que pode fornecer ou absorver queda de presso controlvel). O tipo de vlvula limitado aos tipos de atuadores: vlvulas de alvio e de segurana: atuadas por mola vlvulas de reteno: atuadas por mola ou por gravidade vlvulas globo (tamanho grande e com alta presso de processo): motores eltricos ou correntes mecnicas. vlvulas de controle contnuo: atuadas pneumaticamente controle liga-desliga: por solenoides O atuador pneumtico o mais usado estando disponvel com um diafragma ou pisto. A funo do diafragma a de converter o sinal de presso em uma fora e a funo da mola a de retornar o sistema posio original. Operacionalmente, a fora da mola se ope fora do diafragma; a fora do diafragma deve vencer a fora da mola e as foras do processo. O atuador funciona apenas com o sinal padro, de 20 a 100 kPa (3 a 15 psi). Atuador pneumtico com lgica de ar para abrir: quando no h nenhuma presso chegando ao atuador, a vlvula est "desligada" e na posio fechada. Quando a presso de controle, tpica de 20 a 100 kPa (3 15 psig) comea a crescer, a vlvula tende a abrir cada vez mais, assumindo as infinitas posies intermedirias entre totalmente fechada e totalmente aberta. A falha do sistema, ou seja, a ausncia de presso, deve levar a vlvula para o fechamento total.

Uma vlvula com atuao ar-para-fechar na falha do sistema, quando a presso cair o 0 kPa, a vlvula deve estar na posio totalmente aberta. A segurana do processo determina o tipo de ao da vlvula: falha-fechada, falhaaberta, falha indeterminada, falha ltima-posio. Quando ocorrer falha no atuador da vlvula, a posio da vlvula no mais funo do projeto do atuador, mas das foras do fluido do processo atuando no interior da vlvula e da sua construo. As escolhas so vazo-para-abrir (vlvulas borboleta, globo e esfera convencional), vazo-parafechar (vlvula globo), ficar na ultima posio (vlvulas com plug rotatrio, esfera flutuante). A fora gerada para operar a vlvula funo da rea do diafragma, da presso pneumtica e da presso do processo. Quanto maior a presso do sinal pneumtico, menor pode ser a rea do diafragma. O tamanho do diafragma depende da presso do processo. Quanto maior a presso do fluido do processo, maior deve ser a rea do diafragma. O posicionador um acessrio opcional. Sua funo de comparar o sinal da sada do controlador com a posio da haste da vlvula. Se a haste no esta onde o controlador quer que ela esteja, o posicionador soma ou subtrai ar do atuador da vlvula, at se obter a posio correta.

METROLOGIA Erro de paralaxe: ocorre pela observao errada na escala de graduao devido ao desvio ptico causado pelo ngulo de viso do observador (devido diferena de acuidade visual em um dos olhos). Para evit-lo fazer a leitura com um s olho. Erro de presso de medio: a presso necessria para se vencer o atrito do cursor sobre a rgua mais a presso de contato com a pea por medir. O operador deve regular a mola, adaptando o instrumento sua mo. Acontece quando o operador imprime fora demasiada no cursor sobre a rgua, causando a coincidncia em outro trao na escala fixa. Erros de influencia objetiva (instrumento): planidade, paralelismo, diviso da rgua, diviso do nnio, colocao em zero. Erros de influencia subjetiva (operador): erros de leitura. Medir comparar. necessrio um padro primrio de medio para que o resultado da medio possa ser compreendido. Mensurando: grandeza especfica submetida a medio. Se for possvel determinar toda a cadeia de comparaes que conduz, em ltima instncia, ao padro primrio da grandeza de interesse, dizemos que o instrumento rastrevel - rastreabilidade. Valor verdadeiro: resultado obtido em uma medio perfeita. Exatido: grau de concordncia entre o resultado da medio e o valor verdadeiro do mensurando. Conceito apenas qualitativo;

A medio uma varivel aleatria, pois o resultado afetado por muitas grandezas alm do mensurando. y = yverdadeiro + es + ea (erro sistemtico e aleatrio) Erro de medio: resultado da medio menos o valor verdadeiro; = y - yverdadeiro Erro aleatrio: resultado da medio menos a mdia de um nmero infinito de medies efetuadas sob as mesmas condies de repetitividade; = y

. Est associado

disperso dos valores obtidos em torno do resultado da medio (preciso); Sua ocorrncia indica que o instrumento mais preciso e menos exato. Erro sistemtico: mdia de um nmero infinito de medies, efetuadas sob as mesmas condies de repetitividade, menos o valor verdadeiro. =

- yverdadeiro. Est

associado a uma polarizao do resultado da medio em relao ao valor verdadeiro (exatido); Sua ocorrncia indica que o instrumento mais exato e menos preciso. Repetitividade: capacidade de um instrumento de fornecer indicaes muito prximas, para o mesmo mensurando, sob as mesmas condies de medio; Reprodutibilidade: capacidade de um instrumento de fornecer indicaes muito prximas, para o mesmo mensurando, sob diferentes condies de medio; O Critrio de Aceitao de Equipamento (CA) na anlise de certificao de calibrao de um Equipamento deve ser |erro| + |incerteza| CA. Definio Calibrao (VIM): estabelecer uma relao para obter o resultado da medio a partir de uma indicao. Conjunto de operaes que estabelece, sob condies especificadas, a relao entre os valores indicados por um instrumento de medio e os valores correspondentes das grandezas estabelecidos por padres. Obter uma curva de calibrao linear significa determinar a equao da reta que melhor se ajusta aos pontos experimentais. Padro: medida materializada, instrumento de medio, material de referncia ou sistema de medio destinado a definir, realizar, conservar ou reproduzir uma unidade ou um ou mais valores de uma grandeza para servir como referncia. PAQUIMETRO

Tipos: a) Com bicos longos: para medio em posio profunda; ir peas cnicas ou peas com rebaixos de dimetros diferentes b) Profundidade: c) Altura: d) Altura equipado com relgio comparador e) Nonio duplo: medio de espessura de dente de engrenagem. f) Universal: utilizado em medies internas, externas, de profundidade e de ressaltos.

Processo para colocao de medidas: divide-se o numerador da frao pelo ltimo algarismo do denominador. O quociente encontrado na diviso ser o numero de traos por deslocar na escala fixa pelo zero do Vernier. O resto encontrado na diviso ser a concordncia do vernier, utilizando-se o denominador da frao pedida.

Processo para leitura de medidas (ordinrio): multiplica-se o numero de traos da escala fixa ultrapassados pelo zero do vernier, pelo ltimo algarismo do denominador da concordncia. O resultado da multiplicao soma-se com o numerador, repetindo-se o denominador da concordncia.

Processo para leitura de medidas (decimal): conta-se o numero de traos da escala fixa ultrapassados pelo zero do Vernier e a seguir, faz-se a leitura de concorndancia do Vernier. OBS: quando o Vernier possuir 8 divises implica que sua aproximao de 1/128

MICROMETRO Tipos: a) b) c) d) e) f) g) h) Medio externa Mediao de espessura de tubos Discos: medio de papel, cartolina, couro e borracha Oltilmeter: medio de dimetros externos de peas com nmeros impares de divises (macho, fresas, eixos entalhados). Medio de roscas Medio de profundidade Relogio: medio de peas em serie, fixado em grampo antitrmico. Tubular: utilizado para medio interna. Ex: medio de grandes dimetros, dimetros profundos convertido em calibre de altura. Utiliza hastes intercambiveis para auxiliar nesses diversos usos. Imicro: medio de dimetros interno. Alta precisao

i)

Usado para medies mais rigorosas. Assegura exatido de 0,01mm e aproximao de ate 0,001mm. Nos micrometros do sistema mtrico o comprimento da escala da luva mede 25,00mm. Dividindo pelo numero de divises existentes (50) obtemos o passo do parafuso do micrometro (0,5mm). Cada diviso do tambor: 0,5 / 50 = 0,01mm (menor medida na escala mvel). Possuindo vernier: 0,01/ 10 (divises) = 0,001mm.

TRANSFORMAES ENTRE UNIDADES: Milmetro para polegada decimal: divide-se o valor em milmetro por 25,4; multiplicase o valor em milmetro por 0,04 (aproximado). Polegada decimal em ordinaria: Ex: 9,525

GONIMETRO Em todo tipo de gonimetro o ngulo reto apresenta 90 divises. Da conclumos que cada diviso possui 1 grau. Vernier com 12 divises a aproximao ser de 5. OBS: Para medio de profundidade o mais aconselhado o paqumetro. A resoluo de um instrumento dada pela diviso da escala fixa pelo numero de divises da escala mvel (vernier). A aproximao mxima fornecida por um instrumento: diferena entre uma diviso da escala fixa e uma diviso do nonio. Aproximao (sensibilidade): menor valor da escala principal / numero de divises do vernier.

INSTRUMENTAO

MALHA DE CONTROLE FECHADA necessita de: unidade de medida, uma unidade de controle e um elemento final de controle no processo. MALHA DE CONTROLE aberta possui a unidade de medida. FAIXA DE MEDIDA (range) Conjunto de valores da varivel medida que esto compreendidos dentro do limite superior e inferior da capacidade de medida ou de transmisso do instrumento. Expressa-se determinando os valores extremos. Ex: 100 a 500m3; 0 a 20psi. ALCANCE (span) a diferena algbrica entre o valor superior e o inferior da faixa de medida do instrumento. Ex: Em um instrumento com range de 100 a 500m3, seu span de 400m3 ERRO

a diferena entre o valor lido ou transmitido pelo instrumento em relao ao valor real da varivel medida. Esttico: processo em regime permanente. Dinmico: atraso na transferncia de energia do meio para o medidor. Curva de erros o grfico que representa a distribuio de erros sistemticos e aleatrios ao longo da faixa de medio do sistema de medio. Erro relativo [relative error] Erro da medio dividido por um valor verdadeiro do objeto da medio. Erro aleatrio [random error] Resultado de uma medio menos a mdia que resultaria de um infinito nmero de medies do mesmo mensurando efetuadas sob condies de repetitividade. Erro sistemtico [systematic error] Mdia, que resultaria de um infinito nmero de medies do mesmo mensurando, efetuadas sob condies de repetitividade, menos o valor verdadeiro do mensurando. Erro sistemtico igual ao erro menos o erro aleatrio; Correo [correction] Valor adicionado algebricamente ao resultado no corrigido de uma medio para compensar um erro sistemtico. Fator de correo [correction factor] Fator numrico pelo qual o resultado no corrigido de uma medio multiplicado para compensar um erro sistemtico. Preciso: maior valor de erro esttico. Quanto maior a preciso maiores so as chances do valor lido ser diferente do valor real da varivel.

EXATIDO Podemos definir como a aptido de um instrumento de medio para dar respostas prximas a um valor verdadeiro. A exatido pode ser descrita de trs maneiras: Percentual do Fundo de Escala (% do FE - limite superior) Percentual do Span (% do span) Percentual do Valor Lido (% do VL) ZONA MORTA a mxima variao que a varivel pode ter sem que provoque alterao na indicao ou sinal de sada de um instrumento. Ex: Um instrumento com range de 0 a 200C e uma zona morta de: 0,01% = 0,1 x 200/100 = 0,2C SENSIBILIDADE a mnima variao que a varivel pode ter, provocando alterao na indicao ou sinal de sada de um instrumento. Ex: Um instrumento com range de 0 a 500C e com uma sensibilidade de 0,05% ter valor de: 0,05% = 500/100 = 0,25C. HISTERESE (atraso) o erro mximo apresentado por um instrumento para um mesmo valor em qualquer ponto da faixa de trabalho, quando a varivel percorre toda a escala nos sentidos ascendente e descendente. Expressa-se em percentagem do span do instrumento. Deve-

se destacar que a expresso zona morta est includa na histerese. Ex: Num instrumento com range de 50C a 100C, sendo sua histerese de 0,3%, o erro ser 0,3% de 150C = 0,45C. RESOLUO Grau ao qual um instrumento ou dispositivo capaz de distinguir respostas quase adjacentes. Transmissor: realiza medidas da varivel de processo e transmite para um receptor localizado a distancia. Principais tipos de sinais utilizados: pneumticos, eletrnicos e hidrulicos. O controle em cascata caracterizado por ser em malha fechada onde a varivel manipulada tambm medida e utilizada no controlador. Malha aberta: Os sinais de sada no exercem nenhuma interferncia no controle do processo. A estabilidade do sistema no uma varivel relevante do processo. Aplica-se um sinal de controle predeterminado. Malha fechada: Os sinais de sada provenientes de um dado processo so medidos e comparados aos sinais de entrada, de modo a ajustar o controle e, com isso, tornar os processos mais estveis. NOTAS: Os instrumentos de medio e controle tem a funo de controlar e manter constantes as principais variveis de processo. Os sistemas de controle mantem a varivel controlada no valor especificado. O sistema em malha aberta no regula a varivel controlada. A ao de controle independente da sada, portanto a sada no tem efeito na ao de controle. Assim a sada no medida nem comparada com a entrada. O sistema em malha fechada h realimentao da sada em relao a entrada no sentido de eliminar a defasagem entre o valor desejado e o valor de processo. O set point de um instrumento o ponto de ajuste da varivel controlada. Objetivos dos sistemas de controle: medir, comparar e atuar. Principais funes dos instrumentos: indicao, correo, condicionamento do sinal. TAG PCI-202: PCI a identificao funcional; 202 identificao da cadeia (mallha), P varivel funcional; I modificadora da varivel; C funo de informao, Os tipos mais comuns de alimentao de instrumentos de medio e controle so eltricos e pneumticos. A alimentao padro dos instrumentos pneumticos de 20 a 100kPa A alimentao padro dos instrumentos eltricos de 4 a 20mA

O modo de controle a maneira que o controlador responde a um desvio da varivel controlada. Significa de que forma a vlvula de controle vai tentar corrigir o desequilbrio surgido aps uma variao de carga. Assim sendo, os quatro modos de controle bsicos utilizados so: a) controle de duas posies, ou tambm denominado de controle biestvel; b) controle proporcional; c) controle integral e d) controle derivativo. Controle biestvel apenas assume dois valores: 0 ou 100%. o obturador da vlvula de controle deslocado rapidamente de uma posio para outra, por exemplo, totalmente fechada para totalmente aberta. Controle proporcional Usado para processos que admitem como tolervel um desvio residual. o sinal de sada do controlador diretamente proporcional ao desvio. A caracterstica principal deste tipo de modo de controle que, sob seu efeito, o sistema de controle capaz de conter o aumento ou diminuio da varivel controlada e finalmente traz-la para a condio de equilbrio a um novo valor. A diferena entre estes dois valores da varivel controlada na antiga e nova condio de equilbrio denominada de offset ou desvio de regime. correo instantnea Controle integral Usado para processos que admitem como tolervel um desvio residual (erro permanente). A vlvula somente cessar seu deslocamento quando a varivel controlada retornar ao valor desejado. No produz, portanto, o desvio residual de regime, conhecido por off-set. (aus ncia do off-set) Controle proporcional-integral correo instantnea (aus ncia do off-set) Controle derivativo Usado para processos que no permitem grandes oscilaes da varivel controlada. O inconveniente de no agir corretivamente, caso pela variao da carga, a varivel controlada esteja estabilizada com valor diferente do valor desejado. Em outras palavras, se o desvio for constante, a ao derivativa no ir produzir nenhuma correo. apresenta uma resposta menos oscilatria que o controle proporcional. Controle proporcional-derivativose o desvio no estiver variando, a influncia da ao derivativa nula, transformando-se num controlador

proporcional. Controle proporcional-integral-derivativo o aumento da varivel controlada mais rapidamente contido fazendo-a voltar tambm rapidamente ao seu valor original com poucas oscilaes.

Para medir temperatura e gerar um sinal eltrico correspondente, pode ser empregado: termistor; termopar, termosensor, ponte com extensmetros. No da pra usa o termmetro de bulbo. Dispositivos para medio de presso: Tubo de Bourdon (tipo C, espiral e helicoidal), Coluna de lquido (tubo em U), Tipo capacitivo, Tipo STRAIN GAUGE, Tipo piezoeltrico. Dispositivos para medio de vazo: Quantidade: permitem saber a quantidade de fluxo que passou, mas no a vazo do fluxo que est passando. Ex: por pesagem, volumtricos (bombas de gasolina) Volumtricos: exprimem a vazo por unidade de tempo. Ex: por presso diferencial (placa de orifcio, Tubo venturi), Rotmetros, A placa de orifcio o dispositivo que provoca a maior perda de carga irrecupervel e possui baixa rangeabilidade. Vantatens: Instalao fcil, Economia, Construo simples, Manuteno e troca simples O venturi produz um diferencial menor que uma placa de orifcio para uma mesma vazo e dimetro igual sua garganta. Nos tubos em U a medio da presso dada pela frmula: P1 P2 = h x dr. Onde h diferena do nvel de altura e dr a densidade relativa entre os 2 lquidos.

VLVULAS DE CONTROLE

: vlvula com atuador pneumtico de diafragma : vlvula com atuador eltrico (senoidal ou motor) : vlvula com atuador hidrulico ou pnematico (tipo pisto) : vlvula manual : vlvula auto-operada de diafragma Alguns Arranjos Tpicos de Instrumentos Vazo : medidor de linha (rotmetro)

: transmissor de vazo placa de orifcio medidor Venturi tubo pilot

Medidores de vazo Aplicao deve determinar tipo de medidor

Com muitos tipos de medidores no mercado, usurio deve ficar atento as peculiaridades do processo de sua planta na hora de escolher a tecnologia O mercado de medidores de vazo tm mostrado um significativo crescimento nos ltimos anos. De acordo com entidades da rea de instrumentao dos Estados Unidos, o faturamento excedeu U$ 150 milhes em 2004 e o mercado projeta crescimento anual de quase 5%, at 2009. Em visita ao Brasil, o consultor e especialista em medidores David Spitzer atendeu a reportagem da Revista Controle & Instrumentao e falou sobre as tecnologias de medio de vazo e nvel. Segundo Spitzer, o medidor de vazo um instrumento utilizado para o controle de processo e deteco de perdas dos insumos da empresa. O medidor de vazo serve para converter recursos, como tempo, dinheiro e materiais, em medidas de quanto material est correndo, afirma Spitzer. De acordo com o especialista, na hora da compra do instrumento, o engenheiro deve considerar os custos iniciais de aquisio, os custos de instalao, os custos de operao e de manuteno - o que comumente chamado de custo total de aquisio ou custo do ciclo de vida do instrumento. Spitzer afirmou ainda que, no Brasil, existe certa tendncia em experimentar instrumentos com novas tecnologias. Nos Estados Unidos os medidores so instalados para funcionar por 20 anos ou mais. Aqui, foram instalados h cinco anos. E isso porque mais fcil trocar de tecnologia quando esta no est rodando h 20 anos e voc j est acostumado. Eu vejo certa similaridade com isso no Fieldbus; no Brasil, percebo mais adaptaes do que no meu pas compara Spitzer.

No Brasil, existe um leque de opes de medidores, nacionais e importados - magnticos, presso diferencial, mssicos, ultra-snicos, turbinas, trmicos - e a escolha de um desses vai depender de fatores como investimento, tipo de material a ser medido, tamanho da planta, grau de exatido desejado, etc. Consultor de renome mundial, David W Spitzer tem quase 30 anos de experincia industrial, incluindo 15 anos como chefe de instrumentao em uma companhia qumica e um ano trabalhando como engenheiro de instrumentao no Brasil. Ele escreveu 10 livros sobre medio de vazo, controle avanado, e acionamentos de velocidade varivel. Medidores de vazo

Medidor de vazo magntico Yokogawa AXF Presso Diferencial - medidor muito empregado no mercado. Algumas caractersticas justificam o alto uso deste aparelho - tecnologia conhecida, custo relativamente baixo, ausncia de partes mveis, pouca manuteno e aplicao para muitos tipos de fludo. Todavia, o instrumento possui algumas limitaes - faixa de medio restrita, sensveis a fluidos sujos e ao perfil de fluxo, potencial para alto custo de manuteno (borda de placa de orifcio gastos, orifcio de tubos pitot obstrudos, etc). Princpio: O princpio fundamental de todos os medidores de vazo que produzem uma presso diferencial a equao de energia de Bernoulli. Nela concluiu-se que, em uma tubulao fechada, no h perdas de energia e o medidor mais comum a utilizar este princpio o de Placa de Orifcio. Dados de entidades da rea de instrumentao mostram que, nos Estados Unidos, cerca de 50% dos medidores de vazo usados pelas indstrias so desse tipo. Spitzer: Esta tecnologia foi desenvolvida nos anos 20. No incio, era mais usado em medies com gua, mas houve uma expanso do seu uso pra gs, vapor e alguns fluidos que apresentam um pouco mais de viscosidade. Esses medidores no tm uma faixa de operao to grande, razo pela qual est sendo ultrapassado por outros instrumentos.

Eletromagnticos - os medidores eletromagnticos tm a vantagem da virtual ausncia de perda de presso, mas s podem ser usados com lquidos condutores de eletricidade. O transmissor de vazo magntico instalado na tubulao entre flanges composto, basicamente, do tubo cilndrico, bobinas fixadas no tubo para gerao do campo magntico e eletrodos fixados perpendicularmente ao campo. Princpio: O princpio de medio deste aparelho se baseia na lei de Faraday, isto , quando um condutor eltrico se move num campo magntico cortando as linhas de campo forma-se uma F.E.M (Fora Eletro Motriz) no condutor proporcional a velocidade do condutor. A F.E.M. induzida (U) no lquido segundo a lei de Faraday pode ser expressa pela equao: U = K x B x v x D, sendo K a constante do instrumento, B a intensidade do campo magntico, v a velocidade mdia do fluxo e D a distncia entre os eletrodos. A tenso U induzida neste meio diretamente proporcional velocidade mdia do fluxo v. A induo magntica B (intensidade de campo magntico) e a distncia entre os eletrodos D (dimetro nominal do tubo) so constantes. Ento a F.E.M induzida funo da velocidade do liquido que proporcional a vazo volumtrica de sada. Spitzer: Os magnticos, geralmente, so muito usados na rea de saneamento. Esses medidores no tm peas que movem - particularmente eu prefiro medidores que apresentam partes mveis - o que proporciona uma manuteno mais fcil. Possui um preo relativamente barato: no meu pas (EUA) voc pode comprar um medidor magntico por um pouco mais de US$ 1.000.

medidor de vazo Coriolis Rotamas Yokogawa Mssicos por Efeito Coriolis - este instrumento indicado para controles precisos de processo e bateladas. Consegue medir a maioria dos fluidos,

multifsicos, lquidos com alta viscosidade, lquidos com uma certa quantidade de gs, alm de gases. Os limites ficam por conta da faixa de temperatura (-50 a 200 C) e perda de carga. Princpio: O funcionamento fsico desse medidor atravs do Efeito, ou Fora, Coriolis. O fludo quando passa atravs do medidor possui uma velocidade angular gerada pela excitao dos tubos de medio atravs de uma bobina de excitao. Essa velocidade angular acelera o fluido aumentando sua velocidade perifrica e a fora gerada por esse aumento de velocidade perifrica chamada Fora Coriolis. Os tubos de medio so deformados por essa fora, e essa deformao captada por sensores. Dessa forma, a diferena dos ngulos de fase gerada nos tubos quando o fludo escoa proporcional a quantidade de massa que passa pelos tubos. Spitzer: A ind stria qumica e alimentcia americana est usando cada vez mais este medidor. Antes o Coriolis apresentava dois tubos curvados, depois passou a ter um tubo reto o que facilitou bastante a montagem e instalao na planta. MEDIDOR VORTEX - Estes medidores exploram o fenmeno conhecido como Kamann Vortex e so utilizados na medio de vazo de lquidos de baixa viscosidade, gases e vapor (saturado e superaquecido). Os medidores Vortex se caracterizam pela ausncia de partes mveis em contato com o fluido, baixa perda de carga e boa exatido. Princpio: Seu funcionamento baseado na medio de velocidade do fludo a partir da quantidade de vrtices formados quando o lquido passa por um pequeno objeto esttico que cruza o interior do tubo. Um sensor localizado aps este objeto (que pode ser piezoeltrico ou ultra-snico) monitora continuamente os vrtices gerados enviando um sinal que ser processado por um circuito eletrnico microprocessado. Uma vez que se conhece a seco transversal do tubo e tendo-se o valor da velocidade, a vazo pode ser determinada. Spitzer: Os medidores Vortex possuem capacidade para muitas aplicaes, pois so flexveis nas medidas com liquido, gs e vapor. Como os medidores Vortex tm flexibilidade em medidas com liquido, gs e vapor, possuem potencial para muitas aplicaes. Contudo, os Vortex so amplamente utilizados em medidas de vazo de vapor, pois podem realizar essas medies a temperaturas elevadas, acima das exigidas em muitas aplicaes.

Medidor Conaut

Vortex

Deslocamento Positivo - H muitos desenhos de medidores DP no mercado: engrenagens ovalides, helicoidal, disco, paletas, pisto, etc. Alguns desenhos s podem ser utilizados em aplicaes com lquidos, enquanto outros esto desenhados para gases. Estes medidores so adequados para fluidos viscosos, ao contrrio da maioria. Possuem um preo de aquisio baixo a mdio. Porm no so apropriados para pequenas vazes, seu custo de manuteno que pode ser relativamente alto, no toleram partculas em suspenso e bolhas de gs afetam muito a preciso. Princpio: O medidor DP apanha um volume definido de lquido ou gs e o transporta mediante um movimento rotacional, ou oscilante atravs do medidor sem (teoricamente) nenhum deslizamento de fluido ao passar pelas engrenagens ou discos. Normalmente, os ms embebidos nos rotores geram um nmero fixo de pulsos para cada revoluo das partes mveis. O sinal de pulsos detectados diretamente proporcional vazo volumtrica que atravessa o medidor. Spitzer: Existem muitos medidores DP no mercado. Estes so muito usados na medio de gua e gs para residncias e so fabricados aqui no Brasil com um preo sugestivo, mais economicamente vivel do que nos Estados Unidos. Turbina - Em geral, os medidores de turbina se empregam tanto em lquidos como gases. Atualmente este medidor est sendo bastante utilizado no mercado de gs natural. Possui um preo relativamente baixo, ampla faixa de temperatura e presses (-200oC a 450 C, at 350 bar) e exatido normalmente 0,25% a 1% da medida a uma viscosidade especfica. Por outro lado, apresentam um alto custo de instalao e manuteno, dependem do perfil do fluxo e so sensveis a fludos que podem danificar o medidor. Princpio: O fludo que atravessa uma turbina faz girar um rotor. A velocidade rotacional do rotor se relaciona com a velocidade do fluido. A rotao captada por dispositivos de estado slido (captao de relutncia, indutncia, capacitivos e de efeito Hall) ou por meio de sensores mecnicos (acionamentos a engrenagens ou magnticas). Multiplicando a

velocidade pela rea da seo transversal da turbina obtm-se a vazo volumtrica. Spitzer: Os medidores Turbina possuem um preo relativamente alto - so utilizados em grandes medies de vazo nas plantas industriais. Tem fabricantes aqui no Brasil tambm. Ultra-snicos - Este instrumento foi desenvolvido para medio de vazo de lquidos limpos em tubulaes fechadas sem que ocorra qualquer contato fsico entre o medidor e o meio medido. A instalao do aparelho efetuada de modo fcil e simples, uma vez que dispensa qualquer tipo de servio na tubulao como seccionamento ou furao. Podem ser utilizados em tubulaes de diferentes materiais como ao carbono, ferro fundido, ao inox e vidro, cobrindo dimetros de at 5.000 mm. So usados em medies de gua, produtos qumicos agressivos, produtos farmacuticos, etc. Encontra-se disponvel em duas verses: porttil e fixo. Princpio: A medio baseada no princpio de tempo de trnsito: dois transdutores que podem ser acoplados na parede externa do tubo emitem e recebem pulsos de ultra-som. O tempo de trajeto destes pulsos analisado por um circuito eletrnico que efetua o clculo da vazo instantnea. Spitzer: Est crescendo o mercado desse tipo de medidor para gs natural. Em nmeros so poucos ainda, mas seu valor alto. Para um tubo de 8 a 10 polegadas o medidor pode custar mais de US$ 20.000.

medidor de vazo ultra-snico de 3 canais - Conaut

Trmico: Os medidores trmicos permitem a medio de vazo mssica, o que muito til em gases. A preciso ao redor de 2% do fundo de escala. Princpio: Um tipo desses instrumentos mede a vazo pela quantidade de calor necessrio para aumentar a temperatura das sondas. Outro tipo mede o diferencial de temperatura causado pela vazo num tubo aquecido. Spitzer: Estes medidores so usados mais pra gases, especialmente em laboratrios qumicos.

Medidores

de

Nvel

A medio e controle de nvel de material contido em reservatrios um dos procedimentos mais comuns em instrumentao industrial. A informao de nvel pode ser utilizada para controle de estoque, controle do nvel e para garantir a continuidade de fornecimento do material para as etapas posteriores do processo. Um nvel muito elevado pode alterar equilbrio de uma reao, causar dano a equipamentos ou resultar em vazamento de material de alto custo. Assim como, um nvel muito baixo pode ter conseqncias negativas no processo. Alguns fatores como a composio, viscosidade (lquidos), capacidade de escoamento (slido) e o ambiente do processo (temperatura, presso, agitao, entre outros) influenciam significativamente a seleo do mtodo de medio e a localizao dos dispositivos sensores. Segundo o consultor David Spitzer, existem limitaes para cada uma dessas tecnologias e a indicao sempre levar em considerao as informaes do campo onde o medidor ser utilizado. Temos alguns empecilhos em medio de nvel. O material pode conter espuma, fervura, interface entre dois lquidos ou mais, detritos em suspenso, por tudo isso necessrio fazer um levantamento minucioso do ambiente da medio, afirma Spitzer. BIA - Este medidor utiliza uma bia que colocada em cima do liquido. O sensor tem meios de localizar o objeto, registrando o nvel do fluido. Utilizam-se bias extensas no formato de disco para obter mais preciso. Spitzer: Esses medidores t m sido muito utilizados, especialmente, desde que comearam a ser feitos no Brasil e no precisam ser importados. Possuem partes mveis que podem apresentar problemas de manuteno. MAGNETORESTRITIVO - Seu funcionamento baseado no movimento de uma bia em torno de uma haste. Um circuito eletrnico monitora constantemente e de modo extremamente preciso a posio da bia atravs de pulsos que so enviados por um fio condutor localizado no interior desta haste. A posio convertida em um sinal analgico de 4~20 mA que pode ser interligado a qualquer outro dispositivo externo. Alm de no ser afetado por determinadas caractersticas do processo como presena de espuma, gases/vapores, mistura de lquidos ou variaes de constante dieltrica ou condutividade. Spitzer: Essa tecnologia uma variao dos medidores de nvel onde o sensor pode ser totalmente soldado (fechado) sem conter lacres. Isso uma vantagem importante para projetos onde fluidos podem penetrar nos lacres.

I-i - O instrumento trabalha com um sistema eletromecnico composto por um pndulo (metlico ou termoplstico), cabo, motor e um circuito eletrnico. O eixo do motor est preso a um carretel onde o cabo est enrolado, e na ponta deste cabo, encontra-se preso o pndulo. A descida do pndulo gerenciada pelo motor at que toque o produto; neste momento, o motor pra e inicia a puxar o cabo e o pndulo. O circuito eletrnico mede o comprimento de cabo correspondente distncia do topo at o produto, ou seja, o nvel do material. Spitzer: Esses instrumentos, geralmente, t m um n mero considervel de partes mveis que podem criar problemas de manuteno. Alguns modelos permitem que o cabo saia do tanque, o que pode causar emisses de fuga e perodos de manuteno. CAPACITIVO - o medidor por capacitncia consiste de uma sonda vertical inserida no vaso no qual se deseja monitorar o nvel. Este instrumento utilizado na medio contnua do nvel de produtos lquidos ou slidos armazenados em tanques ou silos de diferentes formatos ou dimenses. O nico componente que se encontra em contato com o processo uma haste, que juntamente com um circuito eletrnico so responsveis pela medio do nvel. Nenhuma parte mvel est presente uma vez que a medio totalmente baseada na variao de capacitncia formada pelo conjunto haste (do instrumento), produto e parede do tanque (ou uma haste auxiliar/referncia). Spitzer: Esses medidores so largamente utilizados em diversas indstrias, incluindo a indstria qumica onde seus produtos lquidos so compatveis com os diversos procedimentos de medida. Atravs da digitalizao dos valores da capacitncia, os modelos recentes desse tipo de medidor conseguem melhorar sua calibrao e manter sua preciso por mais tempo. ULTRA-SNICO - os medidores ultra-snicos so utilizados, geralmente, quando no se quer estabelecer contato fsico com a superfcie a ser medida. Uma medio de um determinado material poderia contaminar o dispositivo de medio, por exemplo. Essa tecnologia se baseia na medio do tempo requerido por pulsos ultra-snicos para percorrer a distncia desde o sensor at a superfcie do lquido e voltar. Um sensor ultra-snico instalado acima do liquido a ser medido emite um feixe de pulsos ultra-snicos e recebe os ecos refletidos por sua superfcie. A eletrnica inteligente recebe o sinal recebido, selecionando o eco recebido pela superfcie do lquido, medindo o tempo entre a emisso e o retorno do eco, e calculando com esse dado a distncia da superfcie do lquido. Spitzer: Esses medidores no fazem contato com o material, mas fazem com os vapores contidos no tanque e isso pode causar um problema. Essa tecnologia amplamente usada para medir o nvel de lquidos e slidos. A

medida efetuada depende da velocidade do ultra-som nos vapores.

Medidor nvel snico

de ultra-

Radar sem contato - Utiliza os mesmos princpios do medidor ultrassom, mas com energia de alta freqncia do radar. Um circuito eletrnico do medidor emite pulsos em direo ao fluido. Neste instante, o pulso acaba sendo refletido em direo ao topo onde est o circuito. A partir do tempo decorrido entre a emisso e a reflexo deste pulso possvel determinar o nvel do produto uma vez que a velocidade de propagao constante e conhecida. Spitzer: A aplicao dessa tecnologia est aumentando devido a reduo dos custos que a faz mais competitiva em relao as outras tecnologias. Essa tecnologia semelhante a dos medidores ultra-snicos, porm suas medidas no so afetadas pela velocidade de propagao dos pulsos nos vapores contidos no tanque.

medidor de nvel radar Conaut

HIDROSTTICO - Spitzer: Essa tecnologia de medida amplamente usada para lquidos em tanques e em outros recipientes. Transmissores de variao de presso so talvez mais utilizados no Brasil porque so fabricados aqui dispensando importaes. LASER - Spitzer: tecnologia relativamente nova no mercado. A medio a laser tem a vantagem de utilizar um estreito raio de energia

(raio de luz) e no ser afetada pela natureza da superfcie do material. INSTRUMENTOS SENSORES: um elemento de um instrumento de medio que diretamente afetado por um fenmeno transportando uma grandeza a ser medida. Ex: o elemento de platina de um termmetro do tipo RTD, rotor de uma turbina para medir vazo, tubo de Bourdon de um manmetro, bia de um instrumento de medio de nvel, fotoclula de um espectrofotmetro, entre outros. Qualquer sensor um conversor de energia TRANSDUTORES: dispositivo utilizado em medies, que fornece uma grandeza de sada que tem uma correlao especfica com a grandeza de entrada. Ex: termopar, transformador de corrente, extensmetro de resistncia eltrica (strain-gage), eletrodo de pH. Tambm um conversor de energia. Converte um sinal de uma forma fsica para um sinal correspondente de outra forma fsica. INSTRUMENTO: Sistema mecnico, eletromecnico ou eletrnico que integra um sensor ou um transdutor a dispositivos com funes especficas de processamento de modo que sua sada mostra ou registra determinada varivel dentro de unidades padronizadas. Ex.: Paqumetro . Os termos analgico e digital so relativos forma de apresentao do sinal de sada ou da indicao e no ao princpio de funcionamento do instrumento. Analgico: sinal de sada ou a indicao uma funo contnua do mensurando ou do sinal de entrada. Digital: fornece um sinal de sada ou uma indicao em forma digital. Os transdutores de entrada (sinal fsico/sinal eltrico) so utilizados para detectar sinais enquanto que os transdutores de sada (sinal eltrico/display ou atuador) so utilizados para gerar movimentos mecnicos ou executar uma ao, e nesse caso so denominados atuadores. Atuador: dispositivo com a funo inversa de um sensor, geralmente convertem energia eltrica em outra forma de energia. Ex: motor converte energia eltrica em energia mecnica no eixo rotor do mesmo; efeito piezoeltrico, uma vez que esses materiais possuem aplicaes como transdutores de sada e de entrada. Sensor passivo: no necessita de energia adicional e gera um sinal eltrico em resposta a um estmulo externo, isto , o estmulo de entrada convertido pelo sensor em um sinal de sada. Sua potncia de sada tem origem na entrada. Ex: Termopares e sensores piezoeltricos. Sensores ativos: requerem uma fonte de energia externa para sua operao, o qual chamado de sinal de excitao. Este sinal modificado pelo sensor para produzir o sinal de sada. Sensores ativos adicionam energia ao ambiente de medida como parte do processo de medio. Ex: termistor um resistor sensor de temperatura. Ele no gera um sinal eltrico, mas fazendo passar uma corrente por ele (sinal de excitao), sua resistncia pode ser medida monitorando as variaes de corrente ou tenso nesse termistor. Estas variaes relacionam-se diretamente a temperatura atravs de funes conhecidas; extensmetro de resistncia eltrica, cuja variao de resistncia est diretamente relacionada com a variao de deformao mecnica. Para medir a resistncia de um sensor, uma corrente eltrica deve ser aplicada por uma fonte externa.

TUBULAOES

OBS: Na inspeo de recebimento de uma tubulao a conformidade da especificao Schedule deve ser obtida com a verificao da espessura medida com instrumento calibrado. As tubulaes para ar comprimido, adotadas para a transmisso de sinais para vlvulas de controle, podem ser produzidas em alumnio, cobre, lato e materiais plsticos; no podendo ser de ferro fundido.

PROCESSO DE FABRICAO Elasticidade a capacidade que um determinado material tem de se deformar, ao ser aplicado um esforo sobre ele, e de voltar a sua forma inicial quando o esforo deixar de existir. Ex borracha. Plasticidade a capacidade que um dado material tem de se deformar e manter esta deformao, alterando seu aspecto definitivamente.

MEIO AMBIENTE Chuva acida: provocada por H2SO4 e HNO3. A ISO 14001 a norma internacionalmente conhecida que apresenta um Sistema de Gesto Ambiental (SGA). O processo de implementao desse sistema possui quatro fases:

NRs e SEGURANA NO TRABALHO Sobre a avaliao de rudos de impacto, a NR-15 estabelece que as leituras devem ser feitas prximas ao ouvido do trabalhador. Hazop a tcnica de identificao de perigos e operabilidade que consiste em detectar desvios de variveis de processo em relao a valores estabelecidos como normais. O objeto e o foco dessa tcnica de anlise de risco so, respectivamente, sistemas e desvios das variveis do processo.

Quando um ambiente de trabalho apresenta rudo com intensidade acima dos limites de tolerncia, deve se adotar, sob o aspecto da segurana e sade no trabalho,as seguintes medidas medidas em hierarquia sequencial de procedimentos: 1 Enclausurar a fonte ruidosa; 2 - Interpor uma barreira entre o trabalhador e a fonte ruidosa; 3 - Fornecer equipamento de proteo individual. Nos trabalhos em espaos confinados, a permisso de entrada e trabalho deve ser encerrada quando ocorrer interrupo dos trabalhos. A NR-5 define diversas atribuies para os membros da Comisso Interna de Preveno de Acidentes (Cipa), dentre as quais a identificar os riscos dos processos de trabalho e elaborar o mapa de risco. Os agentes extintores adequados para o lquidosinflamveis/combustveis, equipamento eltrico energizado e materiais fibrosos ou slidos so, respectivamente: espuma, dixido de carbono e gua. combate ao fogo em

Os Equipamentos de Proteo Individual (EPI) mnimos necessrios que devem ser utilizados no manuseio de gasolina, nas atividades e operaes de recebimento ou descarga de caminhes para tanques (e vice-versa), em locais abertos e bem ventilados, so respirador com filtro de carvo ativado, luvas de PVC e culos de segurana No mapa de riscos das empresas, devem ser introduzidos os riscos ambientais existentes nas instalaes. A poeira, o rudo de mquinas e os equipamento sem proteo so considerados, respectivamente, riscos do tipo qumico, fsico e de acidente As afirmaes abaixo encontram-se em conformidade com os princpios das Normas ISO 14001 Sistema de Gesto Ambiental e OHSAS 18001 Sistema de Gesto de Segurana e Sade no Trabalho (SST): a poltica ambiental deve incluir um comprometimento com a melhoria contnua e com a preveno de poluio. (C) a parte interessada um indivduo ou grupo interessado ou afetado pelo desempenho ambiental de uma organizao. (D) os elementos das atividades, produtos ou servios de uma organizao que podem interagir com o meio ambiente chamam-se aspectos ambientais. (E) os riscos considerados aceitveis so aqueles que foram reduzidos a um nvel que pode ser tolerado pela organizao, diante de suas obrigaes legais e da sua poltica de SST. ISO 9001: Define, de forma abrangente, que a incerteza da medio, nas atividades de inspeo e testes,

deve ser conhecida e compatvel com as exigncias de confiabilidade requeridas. ISO 10002: Recomenda que, ao fazer medies e adotar resultados, devem ser levadas em considerao todas as contribuies significativas na incerteza do processo de medio. ISO 14253-1: Define que a incerteza do processo de medio deve ser levada em considerao quando analisada a conformidade de um processo ou de um produto diante de sua especificao. Obrigaes do trabalhador referentes ao uso do Equipamento de Proteo Individual (EPI): responsabilidade pela guarda e conservao do EPI A NR-10 estabelece medidas de proteo coletiva, dentre as quais, tm-se lisolao das partes vivas, obstculos, barreiras, sinalizao e bloqueio do religamento automtico Na legislao brasileira, em relao a Equipamentos de Proteo Individual (EPI) e Equipamentos de Proteo Coletivo (EPC), a NR-6 estabelece que a seleo do EPI adequado ao risco cabe ao empregador em empresas desobrigadas a constituir SESMT (Servio Especializado em Engenharia de Segurana e Medicina do Trabalho).

Gostaria de saber mais sobre o processo de dessalgao do petrleo?

3 anos atrs Denuncie cristiane s Melhor resposta - Escolhida por votao Durante o processo de produo de petrleo comum o aparecimento de gs e gua associados. A separao dessas fases faz-se necessria, pois o gs apresenta relevante interesse econmico para a indstria, e a gua, por apresentar elevado teor de sal em sua composio e formar emulses com viscosidades superiores do petrleo desidratado, deve ser removida, pois afeta o dimensionamento do sistema de bombeio e transferncia, compromete certas operaes de processo nas refinarias, alm de representar volume ocioso na transferncia e tancagem do petrleo e gerar problemas de incrustao e corroso nos oleodutos de exportao. Portanto, o objetivo do processamento primrio do petrleo o de separar gs, sob condies controladas, e o de remover gua, sais e outras impurezas,suficientemente para torn-lo estvel e adequado para ser transferido O processo primrio de separao do gs apresenta-se relativamente fcil, devido a grande diferena de densidade apresentada entre as fases lquida e gasosa, bastando, apenas, uma fragmentao inicial do fluido, pelo emprego de dispositivos apropriados, seguido de um baixo tempo de separao. A separao da gua do petrleo apresenta-se um pouco mais complexa, pois, embora ambos sejam imiscveis, estes ascendem superfcie sob a forma de emulses. Geralmente, o petrleo e a gua encontram-se no fundo do poo sob a forma de duas fases separadas. Ao escoarem atravs das tubulaes de produo, essas fases so

submetidas a agitao e ao cisalhamento, e, em funo da presena de emulsificantes naturais no petrleo (asfaltenos, resinas, cidos naftnicos, dentre outras espcies qumicas), de carter lipoflico dominante, ocorre a disperso de uma fase em outra, dando origem a emulses do tipo gua-leo (A/O), isto , diminutas gotas de gua dispersas no petrleo recobertas por uma fina camada da fase oleosa. Esses agentes migram para esta interface, formando uma barreira que impede o contato entre as gotas, estabilizando a emulso. Adicionalmente, sabe-se que estas emulses podem ser tambm estabilizadas pela presena de materiais insolveis, finamente divididos na interface. Normalmente, a separao da gua do petrleo realiza-se em duas etapas operacionais: a desidratao e a dessalgao. A desidratao realizada nas unidades operacionais de produo instaladas em campo, e consiste, basicamente, na separao e remoo de grande parte da gua, reduzindo seu teor a valores aceitveis. A dessalgao do petrleo realizada nas refinarias, e consiste em lavar o petrleo com gua doce para remover grande parte do sal residual presente. Os mtodos de desidratao combinam efeitos, com o objetivo de remover os agentes emulsionantes presentes na interface, e de permitir a coalescncia das gotas e a segregao das fases lquidas. Assim, normalmente adiciona-se previamente determinado produto qumico desestabilisante (desemulsificante) corrente a ser processada, capaz de competir e deslocar os emulsificantes naturais presentes na interface. Em seguida, a emulso aquecida, e quando necessrio, fornecido ao sistema suficiente padro de fluxo para que haja separao de fases. Usualmente, no processamento primrio de petrleo so empregados vasos separadores gravitacionais trifsicos para remover grande parte da gua e do gs. Estes apresentam formato cilndrico e so projetados para trabalharem a temperaturas e presses razoavelmente elevadas, alm de promoverem, em seu interior, o padro de fluxo desejado para a segregao gravitacional. De acordo com a designao API, um separador gravitacional trifsico constitudo de quatro sees distintas: a) seo de separao primria - localizada na entrada do vaso, onde o fluido choca-se com dispositivos defletores, ou passa por um difusor, fazendo com que grande parte do gs separe, e o lquido decante em direo parte inferior do vaso; b) seo de separao secundria - constitui a poro superior do interior do vaso, ocupada pela fase gasosa. Nesta seo, grande parte do lquido arrastado, sob a forma de gotas, separado por decantao, e pelo emprego de dispositivos mecnicos; c) seo de acmulo de lquido - localizada imediatamente abaixo da regio ocupada pela fase gasosa, formada. Separadores de fundo para leo e gs so equipamentos utilizados para segregar e separar as fases em um escoamento bifsico. Sua aplicao fundamental sempre que a co-existncia das fases no escoamento implicar na operao inadequada de equipamentos ou incrementar processos indesejveis, como a perda de carga ou a oscilao de variveis operacionais (vazo, presso, temperatura, etc) no sistema de transporte de fluidos. Exemplos caractersticos, atuais, e de suma importncia para o pas, neste momento em que a produo de petrleo resulta em grande parte de reservas submarinas, a

ocorrncia de escoamentos de gs e leo em tubulaes de completao e produo de petrleo, ou na suco de bombas centrfugas submersas. Quando se produz um campo de petrleo, haver sempre a ocorrncia de escoamento bifsico (ou mesmo multifsico, com a presena de gua e particulados slidos) no poo e na tubulao de transporte da mistura entre a cabea do poo e as facilidades de produo. O gs, ou est naturalmente livre no reservatrio e ser produzido com o leo, ou resultar da mudana de fase das fraes mais leves do leo, quando este perde presso ao escoar para a superfcie. Se a ocorrncia simultnea de gs e leo na tubulao, por um lado, diminui a energia hidrosttica da coluna bifsica que se estabelece entre o reservatrio e a superfcie, por outro aumenta a energia dissipada no escoamento, induz oscilaes de presso e vazo neste escoamento e impede a instalao, entre o reservatrio e a superfcie, de equipamentos operacionalmente sensveis presena de gs misturado na corrente de leo (como uma bomba centrfuga submersa referida acima, por exemplo). A destilao o modo de separao baseado no fenmeno de equilbrio lquido-vapor de misturas. Em termos prticos, quando temos duas ou mais substncias formando uma mistura lquida, a destilao pode ser um mtodo adequado para purific-las: basta que tenhamvolatilidades razoavelmente diferentes entre si. Um exemplo de destilao que tem sido feito desde a antigidade a destilao de bebidas alcolicas. A bebida feita pela condensao dos vapores de lcool que escapam mediante o aquecimento de um mosto fermentado. Como o ponto de ebulio do alcool menor que o da agua presente no mosto, ocorre a separao entre a gua e o alcool, aumentando a concentrao deste na bebida. O vapor que escapa da mistura aquecida capturado por uma serpentina refrigerada que o devolve ao estado lquido, mas em recipiente separado. O petrleo um exemplo moderno de mistura que deve passar por vrias etapas de destilao antes de resultar em produtos realmente teis ao homem: gases (um exemplo o gs liquefeito de petrleo ou GLP),gasolina, leo diesel, querosene, asfalto e outros. O uso da destilao como mtodo de separao disseminou-se pela indstria qumica moderna. Pode-se encontr-la em quase todos os processos qumicos industriais em fase lquida onde for necessria uma purificao. Em teoria, no se pode purificar substncias at 100% de pureza atravs da destilao. Para conseguir uma pureza bastante alta, necessrio fazer uma separao qumica do destilado posteriormente. A destilao tem suas limitaes. No se pode separar misturas azeotrpicas por destilao comum. Octanagem ou ndice de octano o ndice de resistncia detonao de combustveis usados em motores no ciclo de Otto [1] (tais como gasolina, lcool, GNV e GPL Auto).

O ndice faz relao de equivalncia resistncia de detonao de uma mistura percentual de isoctano (2,2,4 trimetilpentano) e n-heptano[1]. Assim, uma gasolina de octanagem 87 apresenta resistncia de detonao equivalente a uma mistura de 87% de isoctano e 13% de n-heptano. Entretanto, so possveis valores superiores a 100 para a octanagem ; uma gasolina com octanagem 120 apresentar na mesma escala uma resistncia 20% superior do isoctano. A octanagem no nica, pois varia conforme a rotao do motor; para isso existem os ndices RON e MON com os motores operando, respectivamente, a 600 e 900 rpm[1]. A octanagem no tem correspondncia com a qualidade do combustvel. Porm, motores mais potentes exigem maiores compresses e, por consequncia, combustveis mais resistentes ignioespontnea. Potncia e rendimento timos so sempre obtidos a partir de combustveis de octanagem compatvel com o projeto do motor. Para a regulagem do ndice de octana, podem ser utilizados aditivos, tais como o tetraetilchumboPb(C2H5)4 e o tetrametilchumbo, Pb(CH3)4, adicionados em quantidades de 0,08 0,09 cm3 por litro. Atualmente, no Brasil, estes aditivos so proibidos devido a sua alta toxicidade. Ao invs disso, utiliza-se o lcool etlico (C2H5OH), cujo teor varia, historicamente, entre 13 e 25% em volume. Assim, no se comercializa gasolina sem lcool (gasolina A), mas somente aquela com adio de lcool etlico anidro (gasolina C). Valores tpicos de octanagem no combustvel brasileiro

Gasolina do tipo C comum, por exemplo Gasolina Especial C/Texaco - 87 octanas IADhttp://www.anp.gov.br/glossario/index.asp?strAlpha=G Gasolina do tipo C aditivada, por exemplo Gasolina Plus/Texaco: 87 octanas IADhttp://www.br.com.br/portalbr/calandra.nsf/0/49D529BACC6C630D032571EE 0060A69B?OpenDocument Gasolina do tipo C premium, por exemplo Gasolina Premium/Texaco - 91 octanas IAD:http://www.anp.gov.br/glossario/index.asp?strAlpha=G Gasolina do tipo C, por exemplo Podium/BR : 95 octanas IADhttp://www.br.com.br/portalbr/calandra.nsf/0/3010419FB43C7E20032571EE00 6F3DB8?OpenDocument Gasolina de aviao: 100 - 145 octanas Resoluo ANP n 5 de 2009 [1] lcool etlico anidro: 100 octanas , onde B,

Campo magntico por um fio.

,

campo

magntico

(B)

a

permeabilidade

magntica

do

vcuo , multiplicado pela corrente eltrica que passa pelo fio dividido pela distncia ao fio.

Campo magntico em um solenide.

, onde B, ,e i so os mesmos da relao para o fio e o quociente do nmero de espiras por unidade de comprimento.

TORO

Momento torsor, torque ou momento toro.

= tenso de cisalhamento G = modulo de elasticidade transversal = deformao longitudinal (angular) OBS: no existe deformao no centro. Para simplificao considerar apenas a tenso mxima. Distribuio da tenso

Outros - organizar Caldeira flamotubular: construda de modo que a gua circule ao redor de diversos tubos, montados entre espelhos, na forma de um nico feixe tubular, Serpentinas de preaquecimento um componente instalado no topo da seo de conveco de um forno para aproveitar o calor remanescente dos gases. Os motores sncronos.antes de serem submetidos carga plena, devem ser levados velocidade de sincronismo sem carga ou, pelo menos, com carga parcial. Alem disso sem um sistema de partida eles no iniciam seu movimento ao serem energizados

DIAGRAMA FERRO CARBONO

Ferrita (fase ) soluo slida, estrutura atmica cbica de corpo centrado. 0,02% de C Austenita (fase ) soluo slida, estrutura atmica cbica de face centrada. Essa fase tem solubilidade mxima de carbono de 2,06% 1147C. Cementita (Fe3C): 6,67% de carbono, elevada dureza, estrutura atmica ortorrmbica Ponto eutetide: ponto correspondente composio de carbono de 0,8%. Ligas dessa composio, elevadas at o campo austentico (fase ) e em seguida resfriadas lentamente, atravessam a reao eutetide, reao onde a austenita transforma-se em perlita. Perlita: lamelas de cementita (Fe3C) envoltas em uma matriz de ferrita. Ponto euttico ponto correspondente composio de carbono de 4,3%. Trata-se do ponto de mais baixa temperatura de fuso ou solidificao, 1147C. Ligas dessa composio so denominadas ligas eutticas.

O diagrama pode ser dividido em duas faixas de porcentagem de carbono:a) Aos: 0,008% at 2,11% de C b) Ferros fundidos: acima de 2,11%. Os aos de carbono acima de 0,8% (composio eutetide): hipereutetides, Os aos com porcentagem de carbono inferior a 0,8%: hipoeutetides. Ferros fundidos com carbono acima de 4,3%: hipereutticos Ferros fundidos com carbono inferior a 4,3%: hipoeutticos.

DESENHO TCNICO

aprovado

Engenheiro planeja a pea esboo desenho preliminar a desenho tcnico definitivo (desenho para execuo - desenhista) este contm todos os elementos necessrios sua compreenso.

mtodo mongeano (geometria descritiva): permite representar, com preciso, os objetos que tm trs dimenses (comprimento, largura e altura) em superfcies planas. Para identificar ponto usar letra maiscula; retas letras minsculas; planos letras gregas. Um plano vertical quando tem pelo menos uma reta vertical; horizontal quando todas as suas retas so horizontais. As figuras planas com trs ou mais lados so chamadas polgonos. Ex: triangulo, quadrado slido geomtrico: tem pontos situados em diferentes planos; trs dimenses, so separados do resto do espao por superfcies que os limitam: a) superfcies planas: prismas, cubo e pirmides. b) superfcies curvas (slidos de revoluo): cilindro, o cone e a esfera. 1. Prisma: pilha de polgonos iguais muito prximos uns dos outros: 2. Pirmides: limitado por polgonos. slidos de revoluo: podem ser formados pela rotao de figuras planas em torno de um eixo. 1. Cilindro: rotao de um retngulo ou de um quadrado em torno de um eixo que passa por um de seus. 2. Cone: rotao de um tringulo retngulo 3. Esfera: rotao de um semicrculo Slidos geomtricos truncados Prisma, cilindro e pirmide. Perspectiva: representa graficamente as trs dimenses de um objeto em um nico plano, de maneira a transmitir a idia de profundidade e relevo. Tipos:

A perspectiva isomtrica mantm as mesmas propores do comprimento, da largura e da altura do objeto representado. As outras 2 deformam o objeto. O desenho da perspectiva isomtrica baseado num sistema de trs semiretas que tm o mesmo ponto de origem e formam entre si trs ngulos de 120.

Qualquer reta paralela a um eixo isomtrico chamada linha isomtrica. elemento paralelo: o rebaixo ( suas linhas so paralelas aos eixos isomtricos) elementos oblquos: tm linhas que no so paralelas aos eixos isomtricos. O crculo, em perspectiva isomtrica, tem sempre a forma parecida com uma elipse. Na representao da perspectiva isomtrica do circulo partimos do prisma de base quadrada (quadrado auxiliar). Na representao da perspectiva isomtrica do cone partimos da perspectiva isomtrica do circulo. Na representao da perspectiva isomtrica do cilindro partimos da perspectiva isomtrica do prisma; perspectiva isomtrica apresentam certa deformao, isto , no so mostradas em verdadeira grandeza; nem sempre mostra claramente os detalhes internos da pea. A projeo ortogrfica uma forma de representar graficamente objetos tridimensionais em superfcies planas, de modo a transmitir suas caractersticas com preciso e Cada diedro a regio limitada por dois semiplanos perpendiculares entre si. Os diedros so numerados no sentido anti-horrioCada diedro a regio limitada por dois semiplanos perpendiculares entre si. Os diedros so numerados no sentido antihorrio No Brasil, a ABNT recomenda a representao no 1 diedro. A projeo ortogrfica de um ponto num plano sempre um ponto idntico a ele mesmo. a projeo do modelo no plano vertical d origem vista frontal; l a projeo do modelo no plano horizontal d origem vista superior; l a projeo do modelo no plano lateral d origem vista lateral esquerda.

o conjunto das vistas representa o modelo em verdadeira grandeza, possibilitando interpretar suas formas com exatido. As linhas contnuas estreitas, que aparecem no desenho ligando as arestas das vistas, Quando o elemento no visvel ao observador, ele deve ser representado pela linha para arestas e contornos no visveis, simbolizada por uma linha tracejada estreita. A projeo da aresta do chanfro coincide com a projeo da aresta do rebaixo. Neste caso, em desenho tcnico, apenas a aresta visvel representada. Assim, a linha utilizada em desenho tcnico para indicar o centro desses elementos chamada de linha de centro, representada por uma linha estreita de trao e ponto. As partes macias do modelo, atingidas pelo plano de corte, so representadas Hachuradas (linhas estreitas inclinadas e paralelas entre si). A ABNT estabelece o tipo de hachura para cada material Os furos no recebem hachuras, pois so partes partes ocas que no foram atingidas pelo plano de corte. Os centros dos furos so determinados pelas linhas de centro,

SOLDAGE

A descontinuidade considerada mais grave em soldagem a trinca. Para prevenir o trincamento a frio de uma pea soldada de ao-carbono, recomenda-se preaquecer a pea. Uma Zona Termicamente Afetada (ZTA) a regio que no sofre fuso, mas a microestrutura alterada. O procedimento de soldagem TIG de alta qualidade nas soldas em alumnio 5052. Sopro magntico: desvio do arco de sua posio normal por assimetria do campo magntico em torno do arco, durante a soldagem com eletrodo revestido.

Tais eletrodos so constitudos por alma metlica, revestidos por um composto de materiais orgnicos e minerais, de dosagem bem definida . 0 material da alma depende do material a ser soldado Os compostos do revestimento vem sob a forma de p, unidos por aglomerante, normalmente silicato de potssio ou de sdio.

RESISTNCIA DOS MATERIAIS Trao: consiste em submeter o material a um esforo que tende a along-lo at a ruptura. O corpo deformado por alongamento, at o momento em que se rompe. Resilincia: Capacidade de um material absorver energia quando ele deformado elasticamente e depois, com o descarregamento ter essa energia recuperada. O mdulo de resilincia representa a energia de deformao por unidade de volume para tensionar um material desde ausncia de carga at o limite de escoamento.O mdulo de resilincia dado pela rea da curva tenso-deformao at o escoamento.

Tenacidade: Representa uma medida da capacidade de um material em absorver energia at a fratura. a rea sobre a curva. Para que um material seja tenaz, deve apresentar

resistncia e ductilidade. Materiais dcteis (maleveis, flexvel) so mais tenazes que os frgeis.

Tenso (T ou : relao a fora aplicada e a rea do material que est sendo exigida.

Deformao (A ou ): aplicao de uma fora axial de trao num corpo preso acarretando um aumento no seu comprimento (alongamento) com diminuio da rea da seo transversal. mm/mm Quanto menor a rea da seco transversal maior a ductibilidade do material.

Deformao elstica: No permanente. Uma vez cessados os esforos, o material volta sua forma original.

Deformao plstica: permanente. Uma vez cessados os esforos, o material recupera a deformao elstica, mas fica com uma deformao residual plstica, no voltando mais sua forma original.

Nos materiais dcteis a ruptura se faz anunciar por intermdio de grandes deformaes (escoamento). Nos frgeis no h grandes deformaes (pouco, ou nenhum escoamento;ex: ferro fundido, concreto). Grficos caractersticos de materiais dcteis A ruptura se faz anunciar por intermdio de grandes deformaes. Ou seja, possuem grande escoamento.

Grficos caractersticos de materiais frgeis: pouco ou nenhum escoamento. Ex: ferro fundido, concreto

Tipos de fratura:

Fratura Frgil

Fratura Dctil

Fratura Muito Dctil

Lei de Hooke a relao linear entre tenso ( ) e deformao na regio de elasticidade.

E: constante; mdulo de elasticidade; coeficiente angular da parte linear do diagrama; diferente para cada material.

A deformao elstica de um material diretamente proporcional fora aplicada e ao seu comprimento e inversamente proporcional ao mdulo de elasticidade do seu material e rea da pea, transversal direo do esforo aplicado:

Mdulo de elasticidade: medida da rigidez do material. Quanto maior for o mdulo, menor ser a deformao elstica resultante da aplicao de uma tenso e mais rgido ser o material.

Sensores so dispositivos amplamente utilizados na indstria e nos processos produtivos. Basicamente, tem a funo de indicar a presena de um elemento acionador. os principais tipos de sensores utilizados na indstria so:

Nas Refinarias da Petrobras, realizado o processo de separao de hidrocarbonetos e a remoo de impurezas do leo cru extrado de minas e poos. Nesse processo de refino, diversos produtos derivados do petrleo so produzidos, entre os quais asfalto, leos lubrificantes, parafinas, gasolina e leo diesel CONTROLADOR LGICO PROGRAMVEL Um CLP o controlador indicado para lidar com sistemas caracterizados por eventos discretos (SEDs), ou seja, com processos em que as variveis assumem valores zero ou um. Toda a informao dos sensores concentrada no controlador (CLP) que de acordo com o programa em memria define o estado dos pontos de sada conectados a atuadores. Os CLPs tem capacidade de comunicao de dados via canais seriais. Com isto podem ser supervisionados por computadores formando sistemas de controle integrados. Um atuador hidrulico ou pneumtico com duas entradas e/ou sadas denominado atuador de dupla ao.

Os transmissores de sinais pneumticos e hidrulicos so recomendados para ambientes explosivos porque no geram fagulhas. Em ambientes sujeitos a elevados ndices de rudos e/ou interferncias eletromagnticas, os transmissores de sinais empregados devem ser do tipo pneumticos ou hidrulicos. Ao se pretender especificar um instrumento ou componente durante o projeto de um sistema, recomenda-se analisar a folha de dados (datasheet). Um elemento final de controle um dispositivo que recebe o sinal de controle e atua no processo para manter a varivel a ser controlada em um valor predeterminado. Exemplo de deslocamento rotativo ocorre na vlvula borboleta. Um posicionador um dispositivo utilizado junto de uma vlvula para, entre outras funes, recolocar a vlvula na abertura correta. Os bocais medidores e os tubos de Venturi so instrumentos que possibilitam a medida da vazo a partir da diferena de presso entre a seo do fluxo corrente antes do instrumento e a seo de estrangulamento. Um dos mtodos utilizados para medir as temperaturas de elementos rotativos, como as turbinas, o mtodo do anel deslizante. O sensor de temperatura presente no circuito de anel deslizante de alta preciso o termopar. Em sistemas de manuteno, o termo comissionamento definido pelo conjunto de tcnicas e procedimentos de engenharia aplicados de forma integrada a uma unidade (ou planta) industrial, com vistas torn-la operacional, dentro dos requisitos estabelecidos pelo cliente final. A situao em que a manuteno corretiva superior s demais ocorre quando a pea substituda for de baixo valor e de fcil obteno, o tempo de parada no for significativo e nem a falha incorrer em riscos segurana. Caracteriza o emprego da manuteno preventiva, a substituio de uma bateria automotiva quando ela atingiu o perodo de troca especificado pelo fabricante. Quando existem rudos em um sistema de controle, no devem ser empregados controladores que possuam efeito derivativo. Quando a malha aberta de um sistema de controle instvel,recomenda-se verificar o comportamento da malha fechada, empregando inicialmente um controlador do tipo proporcional. Quando se necessita diminuir o erro em regime de um sistema de controle, recomendase utilizar um controlador do tipo proporcional e integral. Na medio da vazo de um fluido particulado, realizada por meio de uma placa de orifcio, recomendado que o orifcio seja do tipo excntrico e posicionado na base do tubo. Quando uma vlvula opera com fluido a alta temperatura, suas partes em contato com o fl uido no devem conter elastmeros. As condies severas de estanqueidade, geralmente, aumentam signifi cativamente o custo de uma vlvula. Segundo a NR-5 do MTE, a Comisso Interna de Preveno de Acidentes - Cipa - tem como objetivo a preveno de acidentes e doenas decorrentes do trabalho, de modo a tornar compatvel permanentemente o trabalho com a preservao da vida, alm de promover a sade do trabalhador. So atribuies previstas na norma para a Cipa: (A) identificar os riscos do processo de trabalho e elaborar o mapa de riscos, com a participao do maior nmero de trabalhadores, com a assessoria do SESMT.

(B) elaborar plano de trabalho que possibilite a ao preventiva na soluo de problemas de segurana e sade no trabalho. (C) participar da implementao e do controle da qualidade das medidas de preveno necessrias, bem como da avaliao das prioridades de ao nos locais de trabalho. (D) realizar, periodicamente, verificaes nos ambientes e nas condies de trabalho, visando identificao de situaes que venham a trazer riscos para a segurana e a sade dos trabalhadores. No atribuio da CIPAparalisar a mquina ou o setor onde haja risco grave e iminente segurana e sade dos trabalhadores. A cromatografia de gs uma tcnica utilizada para medir a composio de um gs ou lquido voltil. Um erro de arredondamento a diferena entre a aproximao calculada de um nmero e o seu valor matemtico exacto. H duas maneiras de estabelecer o limite para o ltimo dgito:

Truncamento: simplesmente ignorar os restantes dgitos a partir de um determinado ponto. 0,1428571429 0,14285

Arredondamento: somar 1 ao dgito anterior caso seja maior ou igual a 5 ou manter o valor caso seja menor que