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1. Introdução

1. Oritao com SS tomada flange Shans a a ee oem o CO a20 030 Q40 O50 040 Q70 O80 090 100 Rela o SD Fig 15 14 Perdas de carga de diferentes sensores Experimentalmente tem se para o bocal 35 da press o diferencial para b 0 75 e 75 da press o diferencial para b 0 40 Para o tubo venturi com cone de 15 graus a perda de carga varia entre 12 e 30 da press o diferencial Para o tubo venturi Herschel com cone de 7 graus a perda praticamente constante e vale a 15 da press o diferencial Para o tubo venturi universal a perda de carga varia de 4 a 8 da press o diferencial 4 6 Protus es e Cavidades Se houver protus o ou cavidade na tubula o antes ou depois do elemento prim rio mas pr ximo dele o perfil da velocidade do fluido afetado As gaxetas e os pontos de solda que se prolongam na tubula o aumentam a turbul ncia do fluido e alteram o perfil de velocidade Quando se mede a temperatura do processo para a sua compensa o o po o termal deve ser localizado ap s o elemento sensor e a uma dist ncia adequada para assegurar a m nima distor o no perfil Quando se mede a press o est tica do processo para a sua compensa o a tomada de press o pode ser feita na tomada de baixa ou de alta da press o diferencial 4 7 Rela es Matem ticas Mais importante que o enfadonho desenvolvimento das equa es te ricas a defini o dos par metros
2. 4 Sistema Internacional 1 Sistema Internacional de Unidades Sl 1 1 Historico Em 1960 a 114 CGPM deu formalmente o nome de Systeme International d Unites simbolizado como SI Sistema Internacional e o estabeleceu como padr o universal de unidades de medi o SI um s mbolo e n o a abreviatura de Sistema Internacional e por isso errado escrever S I com pontos 1 2 Caracter sticas O SI um sistema de unidades com as seguintes caracter sticas desej veis Coerente Decimal nico Poucas Unidades de base Unidades com tamanhos razo veis Completo Simples e preciso N o degrad vel 9 Universal Ser coerente significa que o produto ou o quociente de quaisquer duas unidades a unidade da quantidade resultante Por exemplo o produto da for a de 1 N pelo comprimento de 1 m 1 J de trabalho No sistema decimal todos os fatores envolvidos na convers o e cria o de unidades s o somente pot ncias de 10 No SI as nicas exce es se referem s unidades de tempo baseadas no calend rio onde se tem 1 dia 24 horas o No a BON 1 hora 60 minutos 1 minuto 60 segundos No sistema h somente uma unidade para cada tipo de quantidade f sica independente se ela mec nica el trica qu mica ou termal Joule unidade de energia el trica mec nica calor fica ou qu mica As sete unidades de base s o separadas e independentes entre si por defini o e realiza o
3. B g Se o T da barra 2 3 Datum gravado na parte traseira da barra as a 8 i Datum gravado na 5 parte traseira da barra Numero do tanque a Para estampar rence do pus autoridade legal Fig 10 8 Barra de imers o volum trica t pica Fig 10 9 Barra ullage volum trica t pica 144 11 Medicao Automatica 1 Introdu o O n vel pode ser medido de modo manual ou autom tico A medi o autom tica cont nua e com nenhuma ou com uma m nima interfer ncia do operador As principais vantagens da medi o autom tica de n vel s o 1 Feita com a m nima interven o do operador e por isso sujeita a menor variabilidade 2 Operador pode se ocupar de fun es mais nobres do que a de fazer a medi o rotineira de n vel 3 Operador n o necessita ir ao topo do tanque fazer medi o se expondo s intemp ries e s emana es dos produtos 4 O sinal de medi o autom tica pode ser facilmente integrado a outros sistemas da empresa como faturamento contabilidade produ o Receita Federal sistema de medi o fiscal As desvantagens da medi o autom tica de n vel s o 1 O sistema de medi o composto de sensor condicionador e mostrador precisa ser calibrado periodicamente 2 Geralmente a aquisi o e manuten o do sistema autom tico de n vel s o mais caras 3 O sistema de medi o precisa ser validado para a Receita Federal ou outros rg os govername
4. Condi es Press o normal de Temp Normal Opera o Densidade cond Oper Viscosidade cond Oper Peso molecular Compens De temperatura Acess rios Compens De press o Tipo do contato MODELO DO FABRICANTE OU SIMILAR NOTAS Fig 12 9 Folha de Especifica o de medidor de vaz o a deslocamento positivo 257 22 Medidor Coriolis 1 Introdu o A massa ao lado do comprimento e do tempo constitui a base para toda medida f sica Como um padr o fundamental de medi o a massa n o deriva suas unidades de medida de qualquer outra fonte As varia es de temperatura press o viscosidade densidade condutividade el trica ou t rmica e o perfil da velocidade n o afetam a massa Tais imunidade e const ncia tornam a massa a propriedade ideal para se medir At recentemente n o existia nenhum m todo pratico para medir massa em movimento Os usu rios tinham de inferir a massa do volume Infelizmente os medidores de vaz o volum trica n o medem a massa mas o espa o que ela ocupa Deste modo deve se calcular os efeitos da temperatura e press o sobre a densidade quando deduzir a massa do volume A medi o direta da vaz o de massa evita a necessidade de c lculos complexos Ela cuida diretamente da massa e desde que a massa n o muda um medidor direto de vaz o m ssica linear sem as corre es e compensa es devidas s varia es nas propriedades do flui
5. Deve se usar os prefixos com 10 elevado s mbolos usar par ntesis para simplificar e esclarecer Por exemplo m kg s A Uso de Prefixo a pot ncia m ltipla de 3 10 10 10 10 Deve se usar a nota o cient fica para simplificar os casos de tabelas ou equa es com valores num ricos com v rios d gitos antes do marcador decimal e para eliminar a ambiguidade da quantidade de d gitos significativos Por exemplo usam se mm mil metro para desenhos kPa kilopascal para press o Mpa megapascal para tens o mec nica 2 kg m kilograma por metro c bico para densidade absoluta Quando conveniente escolhem se prefixos resultando em valores num ricos entre 0 1 e 1000 por m sem violar as recomenda es anteriores Em c lculos t cnicos deve se tomar muito cuidado com os valores num ricos dos dados usados Para evitar erros nos c lculos os prefixos devem ser convertidos em pot ncias de 10 exceto o kilograma que uma unidade b sica da massa Exemplos 5 MJ 5x10 J 4 Mg 4 x 10 kg 3 Mm 3 x 10 m Devem ser evitados prefixos no denominador exceto kg Exemplos Escrever kJ s e nao J ms Escrever kJ kg e n o J g Escrever MJ kg e n o kJ g N o se misturam de prefixos a n o ser que a diferen a em tamanho seja extrema ou uma norma t cnica o requeira Exemplos Correto A ferramenta tem 44 mm de largura e 1500 mm de comprimento Incorreto A ferra
6. 133 10 Medicao Manual 1 Introdu o O nivel pode ser medido de modo manual ou autom tico A medi o manual de nivel geralmente envolve o uso de uma r gua vareta trena ou fita acoplada a um peso de imers o As vantagens da medi o manual s o 1 Simplicidade pois envolve uma r gua ou trena rastreada 2 Facilidade por ser uma medi o direta As desvantagens s o 1 O operador deve ir ao local que s vezes alto perigoso e pode ocorrer em horas inoportunas como madrugadas momentos de chuva ou ventania 2 Medi es de produtos t xicos requerem uso de mascara apropriada e cuidados adicionais 3 Para que a medi o seja sempre precisa o operador deve seguir sempre um procedimento sen o haver uma variabilidade devida ao operador 4 Para que a medi o seja sempre exata a r gua ou trena de medi o requer calibra o ou troca peri dica por uma nova certificada A norma internacional que trata da medi o manual de n vel a ISO 4512 15 DEZ 2000 Petr leo e produtos l quidos de petr leo Equipamentos para a medi o de n veis de l quido em tanques de armazenagem M todos manuais Os principais pontos desta norma ser o mostrados a seguir 2 Geral necess rio um certificado de calibra o para qualquer um dos equipamentos de medi o tais como r guas graduadas pesos r guas para ullage O certificado deve ser emitido por uma autoridade competente como
7. 9 Medi es para Controle Operacional da Produ o Movimenta o e Transporte Importa o e Exporta o de Petr leo e G s Natural 286 10 Procedimentos Operacionais 287 10 1 Procedimentos em Caso de Falha dos Sistemas de Medi o 287 10 2 Relat rios de Medi o Teste Calibra o e Inspe o 287 10 3 Inspe es 288 11 Selagem dos Sistemas de Medi o Fiscal 288 Medi o de Petr leo e G s Natural Normas na ANP 290 Medi es manuais com trena 290 Medi es com sistema autom tico 290 Medi o de temperatura e os fatores de corre o pela dilata o t rmica 290 C lculo dos volumes l quidos 290 Calibra o de tanques conforme as seguintes normas 290 Instala o e opera o de sistemas de medi o de petr leo em linha 291 Medi es devem ser corrigidas pelos seguintes fatores 291 Compressibilidade do l quido 291 C lculo dos volumes dos l quidos medidos 291 Sistemas de calibra o de medidores de petr leo em linha 291 Coleta de amostras 292 Determina o da massa espec fica do petr leo 292 Determina o da fra o volum trica de gua e sedimento 292 Determina o do Ponto de Ebuli o Verdadeiro 292 Determina o do teor de enxofre 292 Determina o de metais pesados 293 Medi es de g s natural com placas de orif cio 293 Medi es de g s com turbinas 293 Medi es de g s com medidores ultra s nicos 293 Amostragem de g s natural 293 Analises das
8. As marcas de contagem s o convertidas em n meros resultando na distribui o de freq ncia absoluta Tab 4 Distribui o da freq ncia absoluta Horas N mero de falhas 1900 1999 1 2000 2099 2 2100 2199 5 2200 2299 9 2300 2399 12 2400 2499 11 2500 2599 6 2600 2699 4 Pode se obter as seguintes informa es sobre a folha de distribui o de freq ncia 1 a menor taxa de queima da l mpada de de 1900 horas e a maior de 2700 2 a maioria das l mpadas queima entre 2200 e 2500 horas 3 a maior concentra o de falhas entre 2300 e 2399 horas Fazendo se um gr fico abcissa horas de funcionamento at queimar da l mpada ordenada frequ ncia percebe se o centro da distribui o 2350 horas e como os valores se espalham em torno deste ponto central Se ainda se quer a distribui o da frequ ncia relativa para prever o n mero de l mpadas que iriam falhar dentro de um determinado intervalo calcula se a frequ ncia relativa dividindo se cada frequ ncia absoluta pelo n mero total de frequ ncias O valor total da frequ ncia relativa 1 0 A f rmula da frequ ncia relativa 16 Estatistica da Medicao Frequ ncia relativa n mero total de observa e s No exemplo da l mpada a frequ ncia relativa de falhas para o intervalo de classe de 2100 2199 de 0 01 ou 10 5 50 Tab 5 A frequ ncia relativa em cada intervalo de classe das confiabilidades das l
9. Existe uma infinidade de curvas e fun es distribui o normal diferentes de acordo com o valor da m dia central u e do desvio padr o o O desvio padr o para a popula o que produz a curva mais larga e com menor pico B o dobro do desvio padr o da curva mais estreita com o pico maior A O eixo dos x das curvas em afastamento da m dia em unidades de medi o x u Plotando as mesmas curvas por m usando como abcissa o desvio da m dia em m ltiplos de desvio padr o x u 0 obt m se uma curva id ntica para os dois conjuntos de dados Qualquer distribui o normal pode ser transformada em uma forma padr o standard Para fazer isso a vari vel x expressa como o desvio de sua m dia u e dividida por seu desvio padr o o ou seja muda se a vari vel x para outra vari vel z dada por zeal 0 Para uma amostra da popula o tem se X X Z S A vari vel z o desvio da m dia dado em unidades de desvio padr o Assim quando x u z igual a um desvio padr o Quando x u 20 z igual a dois desvios padr o Quando se tem uma particular destrui o normal de uma vari vel aleat ria x com uma dada m dia u e desvio padr o 9 achar a probabilidade de x cair dentro de um determinado intervalo equivalente a encontrar a rea debaixo da curva limitada pelo intervalo Por m pode se achar diretamente esta rea das tabelas de distribui o normal padr
10. Medi o do volume de produ o fiscalizada efetuada num ponto de medi o da produ o a que se refere o inciso IV do art 3 do Decreto n 2 705 de 03 08 1998 Medi o fiscal dos volumes de produ o de dois ou mais campos que se misturam antes do ponto de medi o Medi o para controle da produ o que inclui medi es de petr leo e g s natural para consumo como combust vel ou para qualquer outra utiliza o dentro do campo do g s utilizado para eleva o artificial inje o estocagem ventilado ou queimado em tocha da gua produzida injetada captada ou descartada do petr leo transferido do g s natural para processamento do petr leo e g s natural transportado estocado movimentado com transfer ncia de cust dia importado ou exportado Medi o a ser utilizada para determinar os volumes de produ o a serem apropriados a cada campo em um conjunto de campos com medi o compartilhada ou a cada po o em um mesmo campo Documento informando os valores medidos os fatores de corre o e o volume apurado num per odo de medi o Medidor utilizado para a medi o fiscal do volume de produ o de um ou mais campos Tabela indicando o volume contido em um tanque para cada n vel de enchimento Quociente entre o volume bruto medido utilizando um sistema de calibra o e o volume registrado por um medidor de fluidos durante um teste de calibra o do medidor Varia o no registro do to
11. Os efeitos da viscosidade ainda est o presentes na vaz o turbulenta mas eles s o geralmente mascarados pelas tens es de cisalhamento turbulentas A difus o a transfer ncia de calor e as tens es de cisalhamento est o relacionadas diretamente com a turbul ncia Turbul ncia muito acentuada pode provocar a separa o da vaz o Quando a gua bombeada atrav s de tubo em vaz o muito elevada a vaz o se torna turbulenta Para uma determinada press o aplicada a vaz o pode ser aumentada muitas vezes simplesmente pela adi o de uma pequen ssima quantidade poucas partes por milh o de um pol mero de alt ssimo peso molecular maior que 1 milh o Este fen meno chamado de redu o do arraste e usado por exemplo nas esta es de bombeamento nos oleodutos do Alasca Erroneamente se pensa que mais f cil medir vaz es laminares Na pr tica industrial e na natureza a maioria das vaz es turbulenta e muitos medidores s conseguir medir vaz es com n mero de Reynolds acima de um determinado limite tipicamente de 104 4 3 Vaz o Est vel ou Inst vel A vaz o est vel tamb m chamada de vaz o em regime aquela conseguida quando em qualquer ponto a velocidade de part culas sucessivas do fluido a mesma em per odos sucessivos de tempo dv dt 0 Na vaz o est vel a velocidade constante em rela o ao tempo mas pode variar em diferentes pontos ou com rela o dist ncia d
12. Outra defini o simplificada de temperatura se baseia em sua equival ncia a uma for a acionadora ou potencial que provoca um fluxo de energia em forma de calor Ainda temperatura uma condi o de um corpo em virtude da qual o calor transferido para ou de outros corpos Finalmente a defini o de temperatura absoluta ou termodin mica feita pelo lord Kelvin William Thomsom baseada no ciclo ideal de Carnot Temperatura a quantidade cuja diferen a proporcional ao trabalho obtido de uma maquina de Carnot operando entre uma fonte quente e um receptor frio A lei fundamental que usada na medi o de temperatura a cnamada lei zero da termodin mica Esta lei estabelece que se dois corpos est o em equil brio termal com um terceiro corpo ent o eles est o em equil brio termal entre si Em outras palavras todos os tr s corpos est o mesma temperatura Assim pode se estabelecer um modo reprodut vel de estabelecer uma faixa de temperaturas e as temperaturas desconhecidas de outros corpos podem ser comparadas com o padr o sujeitando qualquer tipo de term metro sucessivamente ao padr o e temperatura desconhecida e permitindo o equil brio termal ser alcan ado em cada caso O term metro calibrado contra um padr o e usado em seguida para indicar outras temperaturas desconhecidas Medi es Auxiliares 8 2 O que temperatura n o Embora esteja associado ao calor temperatura n
13. Pot ncia l wo Capacit ncia i MEI de Substancia ema sm ohm volt l ampere WA I Rc Resist ncia l henry Corrente El trica Tens o kelvin el trica i Temperatura Termodinamica l ai e o E e l grau 3 Fluxo Densidade I Celsius 8 Moct de fluxo I Intensidade Luminosa Cc 1 Temperatura l Celsius l Unidades Suplementares hg knee Pe I radiano l lumen cdsr lux imim 2 m i a a Angulo Plano Fluxo Luminoso lluninancia Linha s lida indica multiplica o Angulo s lido Linha pontilhada indica divis o esterradiano Fig 4 1 Unidades de base e derivadas do SI 52 3 Estilo e Escrita do SI 3 1 Introdu o O SI uma linguagem internacional da medi o O SI uma vers o moderna do sistema m trico estabelecido por acordo internacional Ele fornece um sistema de refer ncia l gica e interligado para todas as medi es na ci ncia ind stria e com rcio Para ser usado sem ambiguidade por todos os envolvidos ele deve ter regras simples e claras de escrita Parece que o Sl exageradamente rigoroso e possui muitas regras relacionadas com a sintaxe e a escrita dos s mbolos quantidades e n meros Esta impress o falsa ap s uma an lise Para realizar o potencial e benef cios do SI essencial evitar a falta de aten o na escrita e no uso dos s mbolos recomendados Os principais pontos que devem ser lembrados s o 1 O Sl usa somente um s mbolo para q
14. Se houver uma fita ou fio no sistema autom tico de medi o de n vel recomendado que o material da fita e fio tenha um coeficiente termal aproximadamente igual ao do material da estrutura do tanque Se o indicador autom tico de n vel provido com uma indica o remota deve se garantir a integridade dos dados apresentados Se a indica o remota usada por v rios medidores autom ticos de n vel o tempo de atualiza o da varredura de cada indica o deve ser considerado Se for usada uma indica o anal gica o comprimento do espa o entre duas divis es correspondendo a um incremento de 1 mm no n vel do l quido n o deve ser menor que 1 mm Se o mostrador for digital o digito final deve ser igual ao m nimo incremento Toler ncia da precis o em termos de altura de l quido Devem ser consideradas as especifica es do fabricante relat rios de teste de compet ncia aplica es do medidor exig ncias de normas e de rg os governamentais Caracter sticas do produto Faixa de caracter sticas do produto frequentemente encontradas em servi o normal e os efeitos permiss veis de tais varia es das caracter sticas na precis o do medidor Qualquer altera o futura no uso do tanque deve ser considerada Deve se verificar a corrosividade volatilidade densidade viscosidade e condutividade do produto cujo n vel se quer medir 155 Numero de tanques A escolha do medidor depende d
15. escrever M 1 800 0 001 x 103 g 5 Algarismo Significativo e a Medi o Todos os n meros associados medi o de uma grandeza f sica devem ter os algarismos significativos correspondentes precis o do instrumento de medi o Observar as tr s indica es anal gicas apresentadas na Fig 2 O voltimetro anal gico a indica uma voltagem de 1 45 V O ltimo algarismo 5 duvidoso e foi arbitrariamente escolhido Algu m poderia ler 1 49 e a leitura estaria igualmente correta Os algarismos confi veis s o apenas o 1 e o 4 o ltimo estimado e duvidoso O volt metro com uma escala com esta gradua o pode dar no m ximo tr s algarismos significativos E errado dizer que a indica o de 1 450 ou 1 4500 pois est se superestimando a precis o do instrumento Do mesmo modo impreciso dizer que a indica o de 1 4 pois agora est se subestimando a precis o do indicador e n o usando toda sua capacidade Na medi o 1 45 o d gito 4 garantido e no n mero 1 4 o d gito 4 duvidoso Para que o d gito 4 seja garantido necess rio que haja qualquer outro algarismo duvidoso depois dele 0 02 04 06 0 8 1 0 RANA PR PPP PA PY FPP Fig 5 1 V rias escalas de indica o 62 Algarismos Significativos Na Fig 2 b tem se a medi o de uma espessura por uma escala graduada E poss vel se ler 0 26 pois a espessura cai exatamente no terceiro tra o depois de 0 2 e a m
16. gua do sensor do medidor eletr nico port til pode se repetir o procedimento com o sensor suspenso verticalmente em uma superf cie de gua A dist ncia da marca de gradua o escolhida da fita para uma s rie de outras marcas de gradua o em intervalos aproximados de 5 m deve ser verificada por compara o direta com uma fita mestre de refer ncia ou outro padr o com a incerteza com limites de confian a de 95 n o excedendo 0 25 mm em qualquer ponto at 30 m quando a fita suportada horizontalmente em sua tens o e temperatura de refer ncia Alternativamente a fita do medidor eletr nico port til pode ser suspensa verticalmente no ar de modo que a tens o exercida por causa da massa da fita e do sensor Se a superf cie do sensor do medidor eletr nico port til puder ser usada como refer ncia para determinar a altura de refer ncia do tanque a dist ncia da parte inferior do sensor para uma marca escolhida na 142 escala da fita pode ser verificada diretamente usando se um microsc pio port til com vernier ou outro padr o de refer ncia similar com uma incerteza de medi o com limites de 95 de confian a n o excedendo 0 20 mm em qualquer ponto at 500 mm com a fita do medidor eletr nico port til e sensor suspensos verticalmente no ar 9 7 Escala de leitura do medidor eletr nico port til O medidor eletr nico port til projetado para usar atrav s de uma v lvula de bloqueio de
17. o de sua energia Este enfoque de medi o envolve a coloca o de um elemento sensor no jato da vaz o O elemento prim rio extrai 214 Conceitos Basicos alguma energia do fluido suficiente para faz lo operar A vantagem desta filosofia a nao necessidade de uma fonte externa de energia Por m o medidor intrusivo e oferece algum bloqueio a vaz o o que uma desvantagem inerente a classe de medi o Exemplos de medidores extratores de energia placa de orif cio venturi bocal alvo cotovelo rea vari vel pitot resist ncia linear vertedor calha deslocamento positivo turbina e vortex O segundo enfoque b sico para medir a vaz o chamado de energia aditiva Neste enfoque alguma fonte externa de energia introduzida no fluido vazante e o efeito interativo da fonte e do fluido monitorizado para a medi o da vaz o A medi o com adi o de energia n o intrusivo e o elemento prim rio oferece nenhum ou pequeno bloqueio a vaz o Como desvantagem necess rio o uso de uma fonte externa de energia Exemplos de medidores aditivos de energia magn tico s nico termal O n mero de medidores baseados na adi o da energia menor que o de medidores com extra o da energia Isto apenas a indica o do desenvolvimento mais recente destes medidores e este fato n o deve ser interpretado de modo enganoso como se os medidores baseados na adi o da energia sejam piores
18. o 140 7 R gua detectora de gua 140 7 1 Geral 140 7 2 Material 140 9 3 Constru o 140 7 4 Precis o da gradua o 140 7 5 Marcas da escala 140 7 6 Marca o 140 8 Pasta detectora de interface 141 8 1 Geral 141 8 2 Pasta ullage 141 8 3 Pasta detectora de gua 141 9 Medidor eletr nico port til 9 1 Geral 9 2 Seguran a 9 3 Constru o gradua o e marca o 9 4 Inv lucro e sensor 9 5 Refer ncia zero 9 6 Precis o da medi o Medi o de Petr leo e G s Natural 141 141 141 141 141 142 142 9 7 Escala de leitura do medidor eletr nico port til 9 8 Continuidade el trica 9 9 Marca o 10 V lvula de bloqueio de vapor 11 Barra ou vareta de imers o e barra vareta ullage 11 1 Geral 3 Medi o autom tica 1 Introdu o 2 Exig ncias metrol gicas 2 1 Componentes do medidor 2 2 Materiais 2 3 Instrumento de indica o 2 4 Erros m ximos permiss veis 2 5 Campo de opera o 2 6 Condi es especiais 2 7 Equipamentos auxiliares 2 8 Marca es 2 9 Marcas de verifica o 2 10 Selagem 3 Exig ncias t cnicas 3 1 Mecanismo de suspens o 3 2 Posi o est tica 4 Exig ncias da instala o 5 Exig ncias para medidor eletr nico 6 Controle metrol gico 6 1 Aprova o de padr o 6 2 Verifica o inicial 6 3 Verifica es subseqiientes 7 Procedimentos de teste 7 1 Testes de desempenho 7 2 Testes do fator de influ ncia 8 T
19. o da temperatura de um g s de exaust o de uma m quina 1 a temperatura do g s pode ser n o uniforme produzindo erro por causa da posi o do sensor 2 a introdu o do sensor mesmo pequeno pode alterar o perfil da velocidade da vaz o 3 o sensor pode absorver RTD ou emitir termopar pot ncia alterando a temperatura do g s Os efeitos da influ ncia podem ser de curta dura o observ veis durante uma medi o ou s o demorados sendo observados durante todo o conjunto das medi es Os erros de influ ncia podem ser eliminados ou diminu dos pela coloca o de ar condicionado no ambiente pela selagem de componentes cr ticos pelo uso de reguladores de alimenta o pelo uso de blindagens el tricas e aterramento dos circuitos Erro de Modifica o A diferen a conceitual entre o erro de interfer ncia e o de modifica o que a interfer ncia ocorre no instrumento de medi o e o de modifica o ocorre na vari vel sendo medida O erro sistem tico de modifica o devido influ ncia de par metros externos que est o 103 associados a vari vel sob medi o Por exemplo a press o exercida por uma coluna de liquido em um tanque depende da altura da densidade do liquido e da acelera o da gravidade Quando se mede o n vel do liquido no tanque atrav s da medi o da press o diferencial o erro devido a varia o da densidade do liquido um erro de modifica o O
20. o de dispers o em cada lado O padr o ou formato desenhado pelas medi es agrupadas chamado de distribui o da frequ ncia 13 Estatistica da Medicao Se as causas que produzem as medi es permanecem inalteradas a distribui o tende a ter certas caracter sticas est veis que se tornam ainda mais definidas quando se aumenta o n mero de medi es Se o sistema de causa constante a distribui o observada tende a se aproximar de um imite estat stico segundo uma lei ou fun o de distribui o A experi ncia mostra que a distribui o e a flutua o est o relacionadas estatisticamente A distribui o uma massa composta de flutua es e a flutua o est confinada dentro dos limites de uma distribui o Com rela o s distribui es e flutua es pode se dizer que 1 Tudo varia 2 As coisas individuais s o imprecisas 3 Os grupos de coisas de um sistema constante de causas tendem a ser previs veis Por exemplo 1 As pessoas vivem at diferentes idades 2 Ningu m sabe quanto tempo ele viver 3 As companhias de seguro podem prever com precis o a percentagem de pessoas que viver o at 50 60 70 e 80 anos Outro exemplo 1 Ningu m escreve a letra a duas vezes do mesmo modo 2 N o se pode saber como o pr ximo a ser diferente do ltimo 3 O grafologista sabe reconhecer a letra de uma pessoa 2 Popula o e Amostra Uma premissa b sica da teoria d
21. o e os operadores dos centros de controle t m objetivos ligeiramente diferentes Existe contudo alguma necessidade evidente de superposi o uma vez que todo o mundo tem em vista o mesmo objetivo operar o oleoduto em seguran a Falhando algo a n vel de esta o por exemplo os operadores de esta o necessitam saber a causa exata do defeito para que possa notificar prontamente o pessoal de manuten o apropriado No centro de controle voc necessita saber que ou a esta o ou as bombas n o est o dispon veis para o uso Outro exemplo poderia ser o alarme de Defeito de Esta o Esse alarme iniciado a n vel de Esta o em virtude de diversas 47 Controle Supervis rio e Aquisi o de Dados SCADA condi es O operador de esta o e o pessoal de manuten o necessitam saber a causa exata de alarme para que possam ser tomadas medidas apropriadas Poderia ser ben fico para Voc saber a causa do alarme uma vez que respons vel por cnamar algu m mas em virtude das limita es de tempo de processamento e largura de banda n o vi vel encaminhar para o centro de controle todos os alarmes Existem tamb m alarmes que voc v na sala de controle e que o operador de esta o n o v Os alarmes que tratam de advert ncias remotas de suc o SRW e o Monitor de Press o de Linha por exemplo s o vistos unicamente no centro de controle N o s o percebidos tais alarmes a n vel de Esta
22. 1 2349 2345 09 1234 5678 1 234 567 8 Tabelas As tabelas devem ser preenchidas com n meros puros ou adimensionais As suas respectivas unidades devem ser colocadas no cabe alho das tabelas Por exemplo uma tabela t pica de dados relacionados com algumas propriedades do vapor pode ser escrita como Tab 3 Varia o da temperatura e volume espec fico com a press o para a gua pura Press Temperatur Volume V o P a T m kg kPa K 50 0 354 35 3 240 1 60 0 358 95 2 31 7 70 0 362 96 2 364 7 80 0 366 51 2 086 9 Normalmente em tabelas ou listagens todos os numeros usam agrupamentos de tr s d gitos e espa os Adotando este formato se diminui a probabilidade de erros Assim a primeira linha da tabela significa press o P 50 0 kPa temperatura T 354 35 K volume espec fico V 3 240 1 m3 kg Gr ficos Os n meros colocados nos eixos do gr ficos abcissa e ordenada s o puros ou adimensionais As unidades e s mbolos das quantidades correspondentes s o colocadas nos eixos uma nica vez N meros especiais H certos n meros que possuem regras de agrupamento especificas N meros envolvendo n meros de pe a documento telefone e dinheiro que n o devem ser alterados devem ser escritos na forma original V rgulas espa os barras par ntesis e outros s mbolos aplic veis podem ser usados para preencher os espa os e evitar fraudes Exemplos R 21 621 90 dinheiro real 16HHC 656 9
23. A chave de n vel baixo est situada de tal forma que o n vel do l quido seja mantido acima da sa da do tanque de armazenamento A sua localiza o tamb m impede a penetra o de ar e vapores para dentro da linha de suc o das bombas Al m da bomba o sistema de transfer ncia autom tica de cust dia possui 1 Sonda e monitor para medir o teor de BSW 2 Amostrador autom tico que retira automaticamente determinados volumes de leo transferido 3 Um dispositivo para medir a temperatura do leo 4 Uma v lvula de recircula o para prevenir transfer ncia de leo ruim 5 Um medidor para registrar o volume de leo transferido 6 Um sistema de monitora o para desligar a unidade caso ocorra mau funcionamento 11 7 Um dispositivo para permitir o acesso durante a medi o ou aferi o do medidor A sequ ncia talvez apresente pequenas varia es de um sistema para outro A maioria dos sistemas de transfer ncia autom tica de cust dia dotada tamb m de filtros para eliminar os detritos e desaeradores para expulsar o ar ou g s arrastado 2 7 Do tanque para o medidor Conforme mencionado antes uma parte das fun es do sistema autom tico de controle de n vel do tanque de armazenamento evitar que ar e vapor penetrem na linha de suc o das bombas Esse ar e vapor al m de danificar a bomba e outros componentes do sistema podem ser medidos erroneamente como se fossem leo ocupand
24. A propaga o do erro aleat rio pode ser rastreada matematicamente usando se uma medida da precis o como o desvio padr o e desenvolvendo as equa es que descrevem a din mica do sistema O erro sistem tico pode tamb m ser rastreado atrav s dos dados das calibra es anteriores e dados do cat logo do instrumento 106 3 Incerteza na Medi o 3 1 Conceito Todas as medi es s o contaminadas por erros imperfeitamente conhecidos de modo que a signific ncia associada com o resultado de uma medi o deve considerar esta incerteza Incerteza um par metro associado com o resultado de uma medi o que caracteriza a dispers o dos valores que podem razoavelmente ser atribu dos quantidade medida H problemas associados com esta defini o de incerteza de medi o que tomada do Vocabul rio de Metrologia da ISO O que a dispers o de se o valor verdadeiro n o pode ser conhecido Ela tamb m implica que incerteza somente relevante se v rias medi es s o feitas e ela falha por n o mencionar valor verdadeiro para invocar o conceito de rastreabilidade Uma defini o mais pr tica mais usada porque ela mais exatamente satisfaz as necessidades da metrologia industrial e n o consistente com a anterior a seguinte Incerteza o resultado da avalia o pretendida em caracterizando a faixa dentro da qual o valor verdadeiro de uma quantidade medida estimado cair geralmente co
25. Abacos ou programas shareware de fabricantes Dimensionar uma placa calcular o seu B que a rela o entre o di metro do furo interno e o di metro interno da tubula o Tem se B d D O B o par metro mais significativo da placa de orif cio Tipicamente o B deve estar entre 0 15 e 0 75 para l quido e 0 20 e 0 70 para gases e vapores Quanto menor o B maior a press o diferencial gerada Como vantagem mais f cil a detec o desta press o diferencial e como desvantagem tem se grande perda de carga permanente Quanto maior o B menor a press o diferencial gerada Como vantagem tem se menor perda de carga permanente na tubula o e portanto menor custo e menor energia de bombeamento e como desvantagem tem se a dificuldade de se detectar as pequenas faixas de press o diferencial Filosofia de dimensionamento Na medi o de vaz o h duas filosofias b sicas relacionadas com o dimensionamento da placa 1 arbitra se uma press o diferencial geralmente em valores inteiros e convenientes p ex 0 a 2500 mm 100 ou 0 a 200 mm 50 HO e calcula se a rela o B da placa aplicando se os fatores de corre o por causa das incertezas dos dados de vaz o Esta op o mais conveniente para o pessoal de manuten o e de instrumenta o pois as faixas de calibra o s o padronizadas e com valores inteiros Todas as placas de orif cio podem ser dimensionadas para produzir a mesma pres
26. Na arquea o do tanque deve se considerar principalmente 1 Costado do tanque parte cil ndrica 2 Fundo do tanque 3 Altura da mesa de medi o 4 Posi o do ponto de refer ncia superior 5 Estrutura interna do tanque 6 Tipo de teto Boca de medi o Mesa de medi o Fig 13 2 Estrutura de um tanque t pico Fig 14 3 Estrutura de tanques antigos com chapas superpostas Fig 14 4 Tanque com chapa superposta Para se determinar o volume do produto contido dentro do tanque cil ndrico vertical necess rio conhecer o seu di metro interno E dif cil medir diretamente o di metro interno do 184 Arquea o de Tanque tanque O modo mais pr tico e f cil para determinar o di metro interno do tanque medir a circunfer ncia externa da sec o envolvendo a com uma trena especial em v rios n veis Dividindo se a medi o da circunfer ncia externa m dia de cada anel por x x 3 141 6 acha se o di metro externo do tanque D p T Para se obter o di metro interno D necess rio conhecer a espessura da chapa de cada anel do tanque Esta espessura pode ser medida por raios X ou ultra som e os dados de projeto de constru o do tanque O di metro interno D vale D D 2e onde D o di metro externo medido e a espessura da chapa Fig 13 5 Determina o do di metro interno do tanque A partir do di metro interno pode se c
27. O erro m ximo permiss vel para qualquer dist ncia da refer ncia zero do peso de imers o at a escala graduada do peso n o pode exceder 0 5 m Se a precis o das gradua es da escala precisar ser certificada a escala deve ser calibrada usando se um microsc pio port til com vernier ou um dispositivo de medi o de refer ncia similar com uma incerteza com limites de confian a de 95 que n o excede 0 20 mm em qualquer ponto de 0 a 500 mm 5 6 Marca o de zero A face inferior do peso deve agir como uma refer ncia de zero para gradua o do conjunto fita peso de imers o 5 7 Marca o da escala As marcas da escala devem ser gravadas e n o podem exceder a largura de 0 50 mm As marcas da escala devem ser normais ao eixo principal do peso e deve ser uma proje o das distancias correspondentes do eixo do peso 5 8 Marca o Cada peso deve ter a seguinte marca o 1 O n mero da norma ISO 4512 2 Qualquer marca oficial de conformidade necess ria 6 R gua Ullage 6 1 Geral A r gua de ullage deve ser projetada e constru da para uso combinado com a fita de imers o A r gua de ullage pode ser graduada em mais de uma face mas as gradua es devem estar no mesmo n vel em rela o refer ncia de zero zero datum da r gua O normal ter gradua o somente em uma face Medi o Manual As gradua es na r gua ullage que s o gravadas abaixo da marca zero s o suplement
28. es para que um inc ndio possa ocorrer combust vel sob forma de vapor ar nas propor es certas para com o vapor de modo a se formar uma mistura explosiva e uma fonte de igni o Os operadores devem utilizar l mpadas de m o prova de explos o e ter certeza de que a trena est em contato com a escotilha ao levantar ou abaixar de modo a manter o aterramento 2 6 Medi o e an lises Verifica se geralmente em intervalos de 24 horas num local de produ o os volumes de leo g s e gua salgada Efetuam se tamb m com regularidade diversas an lises da qualidade do petr leo que incluem temperatura peso espec fico e teor de BSW Antes de se proceder medi o ou as an lises o tanque deve ser isolado da produ o Existem dois m todos comuns de medi o do volume sendo que o primeiro o procedimento de medi o indireta que se faz por meio de prumo e que se aplica da seguinte manelra 1 Registre a altura de refer ncia isto a dist ncia entre o fundo do tanque e um ponto de refer ncia na escotilha predeterminado e confirmado durante o processo de arqueamento 2 Aplique uma camada de pasta de medi o ao prumo Trata se de uma pasta especial que muda de cor ao ser abaixado para dentro do petr leo o que facilita leituras de medi o 3 Abaixe lentamente o prumo para dentro do tanque at que penetre na superf cie do fluido e continue a abaix lo at atingir a n mero inteiro ma
29. muit ssimo menor nas mesmas condi es de contorno passa na tubula o uma vaz o de g s maior do que de liquido Tipicamente uma turbina de g s projetada para passar 7 48 vezes mais g s do que liquido para o mesmo di metro 7 48 o n mero de gal es de 1 00 ft A turbina de gas possui geometria e os internos diferentes da turbina de liquido As laminas do rotor da turbina de gas tem menor grau de eleva o para que o rotor gire na mesma velocidade Se uma turbina para liquido usada para medir g s a maior vaz o volum trica do g s ir provocar super velocidade no rotor e poder destrui la Na pr tica o que pode acontecer quando uma turbina para liquido lavada com vapor d gua Se uma turbina para g s usada para medir liquido a combina o do menor ngulo de inclina o e a menor vaz o volum trica produz um torque de acionamento pequeno girando o rotor em velocidade muito baixa e na regi o n o linear A turbina para g s requer recalibra es mais frequentes que a para liquido por causa das varia es na caracter stica dos mancais Para os l quidos que s o praticamente incompreens veis a vaz o em LPM especifica Para os gases compress veis O termo m h amb guo pois o volume do g s est diretamente associado s condi es de press o e temperatura Assim comum se ter as express es vaz o real e vaz o padr o A vaz o real representa o volume do g s que
30. problema de sa de seguran a licen a ou considera es de contamina o Os dispositivos envolvidos s o os prosaicos transistores e diodos para gerar e detectar as microondas O sensor radar montado no topo do vaso e dirigido para baixo perpendicular superf cie do l quido Isto faz o sinal ser refletido da fonte para retornar diretamente para o sensor O caminho do sinal afetado pelo tamanho da antena Fig 13 1 Medi o de n vel a radar 2 Vantagens e desvantagens As principais vantagens da t cnica de medi o de n vel com radar s o 1 Pode medir n vel de l quidos complexos t xicos perigosos sanit rios 2 N o requer licen a legal como o radiativo 3 E uma medi o sem contato 4 Apresenta alta precis o em faixa de 1 5 a 60 m 5 A antena pode ser colocada externamente totalmente isolada do processo 6 A opera o verific vel atrav s do monitor 7 Nenhuma recalibra o requerida quando se altera as condi es de processo pois a mudan a do l quido n o afeta a velocidade e frequ ncia e processamento do sinal 8 A opera o do sistema pode tolerar revestimento do sensor turbul ncia da superf cie e espuma no l quido melhor que laser e ultra som Como desvantagem tem se 1 E a t cnica de medi o de n vel mais cara 2 S aplicada em processo com l quido limpo 3 N o pode ser usado em aplica o com s lido por causa do sinal fra
31. vaz o usual do medidor em opera o com uma toler ncia de 10 para que o fator de calibra o n o apresente varia o superior a 0 05 entre as condi es de calibra o do medidor padr o e as condi es de calibra o do medidor em opera o No caso em que um medidor padr o seja utilizado para calibra o de diversos medidores em opera o com diferentes condi es e diferentes vaz es usuais de opera o devem ser feitas tantas calibra es do medidor padr o quantas forem necess rias para atender aos requisitos deste item para todos os medidores em opera o 6 4 6 O medidor padr o deve ser calibrado mensalmente com intervalo de tempo entre calibra es sucessivas menores do que 60 dias Calibra es menos frequentes podem ser autorizadas pela ANP em fun o do tempo de opera o do medidor padr o e dos resultados hist ricos das calibra es 6 4 7 A calibra o do medidor padr o deve ser realizada efetuando se e registrando se testes de forma que as maiores diferen as obtidas nos testes para os fatores do medidor sejam menores do que 0 02 a saber a resultados de dois testes consecutivos se for utilizado um tanque de calibra o b resultados de cinco de seis testes sucessivos se for utilizado um provador de deslocamento mec nico 6 4 8 Na calibra o de um medidor em opera o com um medidor padr o este pode ser instalado a montante ou a jusante do medidor em opera o por m sempre a mon
32. 1 403 23 051 818 1 453 23 877 294 1 404 23 068 327 x 1 454 23 893 804 1 405 23 084 837 x 1 455 23 910 313 1 406 23 101 346 1 456 23 926 823 1 407 23 117 856 x 1 457 23 943 332 1 408 23 134 365 x 1 458 23 959 842 1 409 23 150 875 x 1 459 23 976 351 1 410 23 167 384 x 1 460 23 992 861 1 411 23 183 894 x 1 412 23 200 403 1 413 23 216 913 AAA 1 414 23 233 422 Breves Rodrigues 1 415 23 249 932 e de BIART OIMEL 1 416 23 266 441 1 417 23 282 951 x 1 418 23 299 461 1 419 23 315 970 x 1 420 23 332 480 x 1 421 23 348 989 1 422 23 365 499 1 423 23 382 008 x 1 424 23 399 518 x 1 425 23 415 027 1 426 23 431 537 1 427 23 448 044 x 1 428 23 464 556 x 1 429 23 481 045 x 1 430 23 497 575 x 1 431 23 514 084 x 1 432 23 530 594 x 1 433 23 547 103 x 1 434 23 563 613 1 435 23 590 123 1 436 23 596 632 1 437 23 613 142 x 1 438 23 629 651 1 439 23 646 161 1 440 23 662 670 1 441 23 679 180 x 1 442 23 695 689 x 1 443 23 712 199 4 1 444 23 728 708 1 445 23 745 218 1 446 23 761 727 amp 1 447 23 778 237 1 448 23 794 746 x 1 449 23 811 256 Fig 6 16 Certificado de Arquea o do TQ 7 101 ltima p gina da Tabela detalhada 199 Arquea o de Tanque MICI MINISTERIO DA INDUSTRIA DO COMERCIO E DO TURISMO INMETRO INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA NORMALIZACAO QUAL INDUSTRIAL DIRETORIA DE METROLOGIA LEGAL a DIVISAO DE ARQUEACAO DE TANQUES COMPANHIA PETROLEO BRASILEIRO S A PETROBRA
33. 21 130 mm Di metro interno D D 2 21 130 mm 2 x 14 mm 21 102 mm Volume S h 0 785 4 D h 0 785 4 x 211 027 x 18 dm 629 522 L Anel 3 Circunfer ncia externa m dia 66 379 mm Di metro externo D C x 66 379 mm 3 141 6 21 129 mm Di metro interno D D 2 21 129mm 2 x 12 mm 21 105 mm Volume S h 0 785 4 D h 0 785 4 x 211 027 x 15 dm 524 751 L Volume total 838 895 L 629 522 L 524 751 L 1 993 078 L Fator centim trico Anel 1 Fc 0 078 54 x 210 95 3 495 02 L cm Anel 2 Fc 0 078 54 x 211 02 3 497 34 L cm Anel 3 Fc 0 078 54 x 211 05 3 498 34 L cm Fator centim trico m dio 3 496 90 L cm externa medida medida chapa mm cm mm 66 401 66 396 240 20 66 397 66 387 66 380 180 14 66 382 66 380 150 12 66 378 190 Arqueacao de Tanque Tabela de interpola o milim trica Toma se o fator centim trico m dio e o divide por 10 para se obter o fator milim trico e a partir dele se constr i a tabela de interpola o milim trica Ou seja fc m dio 3 495 02 3 497 34 3 498 34 3 3 496 90 L em fm 3 496 90 10 349 69 L mm A tabela de interpola o fica Tabela de Interpola o N vel mm Volume L 350 699 1049 1399 1748 2 098 2 448 2 798 3 147 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Corre o de carga Considerando um tanque com di metro interno de 21 095 mm usado para armazenar leo di
34. A qualidade de uma medi o manual feita de acordo com o procedimento de rotina normal varia entre usu rios diferentes mas geralmente n o suficientemente boa quando se requer alt ssima precis o As precau es normais de seguran a devem ser observadas durante o procedimento de verifica o Exig ncias do pessoal O pessoal respons vel pela verifica o deve ter habilidade e compet ncia necess rias em fazer as medi es manuais E extremamente importante que seja enfatizado que uma verifica o requer cuidado especial e que envolve pessoal que entenda o procedimento como descrito neste documento recomendado que somente uma pessoa fa a e seja respons vel pela verifica o Duas pessoas competentes podem individualmente mostrar muito boa repetitividade em sua medi o manual mas devido a pequenas diferen as na t cnica pode ocorrer uma discrep ncia offset nos seus resultados Uma medi o manual feita sempre deve ser assinada pela pessoa respons vel por esta medi o Fita de medi o manual A fita de medi o manual deve ter um registro de calibra o com os fatores de corre o correspondentes emitidos por um laborat rio de teste aprovado Se a fita tem sido usada frequentemente ou a data do registro de calibra o antiga ent o uma nova fita deve ser usada ou deve se fazer a recalibra o da fita Fita enroscada torta distorcida ou peso errado pode facilmente provocar erros de
35. AS calibra o Vaz o normal q F Figura 1 13 Provador de vaz o O provador de vaz o bidirecional em forma de U Fig 15 um m todo de realiza o das calibra es dos medidores As v lvulas de conex o do provador ligam no com o restante do sistema autom tico de transfer ncia de cust dia Deve se conhecer os os c lculos exigidos antes de efetuar as aferi es A opera o dos equipamentos de calibra o exige treinamento juntamente com a compreens o da maneira como a press o e a temperatura afetam os volumes de l quidos e dos elementos feitos de a o 14 2 Medi es Auxiliares 1 Instrumenta o 1 1 Conceito e aplica es A instrumenta o o ramo da engenharia que trata do projeto fabrica o especifica o montagem opera o e manuten o dos instrumentos para a medi o alarme monitora o e controle das vari veis do processo industrial As vari veis tipicas incluem mas n o se limitam a press o temperatura vaz o n vel e an lise As ind strias que utilizam os instrumentos de medi o e de controle do processo de modo intensivo e extensivo s o qu mica petroqu mica refinaria de petr leo t xtil borracha fertilizante herbicida papel e celulose aliment cia farmac utica cimento sider rgica minera o vidro nuclear hidrel trica termel trica tratamento d gua e de efluentes Os instrumentos est o associados e aplicados aos seguinte
36. Defini o incompleta do teste a exig ncia pode n o ser claramente descrita eg a temperatura de um teste pode ser dada como temperatura ambiente 2 Realiza o imperfeita do procedimento de teste mesmo quando as condi es de teste est o claramente definidas pode n o ser poss vel produzir as condi es te ricas na pr tica devido as imperfei es inevit veis nos materiais ou sistemas usados 3 Amostragem a amostra pode n o ser totalmente representativa Em algumas disciplinas como teste microbiol gico pode ser muito dif cil obter uma amostra representativa 108 4 Conhecimento inadequado dos efeitos das condi es ambientais no processo da medi o ou medi o imperfeita das condi es ambientais 5 Erro pessoal de polariza o na leitura de instrumentos anal gicos 6 Resolu o ou limite de discrimina o do instrumento ou erros na gradua o da escala 7 Valores atribu dos aos padr es da medi o de trabalho e de refer ncia e materiais de refer ncia certificada 8 Altera es nas caracter sticas ou desempenho de um instrumento de medi o desde a sua ltima calibra o 9 Valores de constantes e outros parametros usadas na avalia o dos dados 10 Aproxima es e hip teses incorporadas no m todo e procedimento da medi o Varia es nas leituras repetidas feitas sob condi es parecidas mas n o id nticas tais como efeitos aleat rios podem ser c
37. Electromagnetic Flow measurement Cambridge Science Classics 1987 38 Spink L K Principles and Practice of Flow Meter Engineering Foxboro Foxboro Co 9 ed 1975 39 Spitzer D W Industrial Flow Measurement Research Triangle Park ISA 1984 40 Spitzer D W Flow Measurement Practical Guide for Measurement and Control Research Triangle Park ISA 1991 40 USA Bureau of Reclamation Water Measurement Manual 2a ed Denver 1984 41 Zimmermann R Handbook for Turbine Flowmeter Systems Flow Technology Phoenix 1977 TEKAPOSTIVAZAOMED 8BIBLVAZ DOC 04 MAR 94 295
38. Este m todo requer instrumento especial plan metro e habilidade t cnica O m todo geom trico uma alternativa ao levantamento topogr fico e n o requer plan metro Este m todo considera o fundo do tanque uma figura geom trica perfeito e por geometria calcula o seu volume Para calcular o volume do fundo do tanque considerado um cone perfeito necess rio determinar a altura e a posi o do v rtice para cima ou para baixo Pode se determinar a altura do cone colocando se gua no fundo do tanque com o n vel acima da parte irregular e medindo se a altura na extremidade e no v rtice com uma r gua A altura do v rtice a diferen a entre essas medidas Se a medi o do centro for maior que a da extremidade o v rtice voltado para baixo c ncavo e se a medi o do centro for menor que a da extremidade o fundo convexo com o v rtice voltado para cima Outro m todo para determinar a altura do cone usar um tubo pl stico transparente e cheio de gua com comprimento maior que o raio do tanque Coloca se uma r gua graduada no v rtice e outra na extremidade ambas na posi o vertical Com as extremidades do tubo paralelas fazem se as leituras dos n veis da gua nas duas escalas A diferen a entre as duas leituras a altura do v rtice do cone Conhecendo se a altura do v rtice e o di metro do cone e como o volume do cone 1 3 do volume do cilindro o c lculo do volume dado
39. Fig 1 5 Dessalgadora horizontal 1 7 Tratamento do gas mido e rico A presen a de vapor d gua no g s na rea de produ o tamb m problem tica O g s contendo vapor d gua denominado g s mido Existem dois m todos de se tratar o g s mido Talvez seja o objetivo principal do produtor comercializar o petr leo proveniente do reservat rio considerando o g s um subproduto Nesse caso o g s queimado sob estritos controles industriais e ambientais Por outro lado se a finalidade do produtor vender o g s o g s ser tratado para remo o do vapor d gua Assim como a gua presente no leo gera problemas potenciais de corros o o vapor d gua no g s a se esfriar suscet vel de formar s lidos indesej veis chamados hidratos O ac mulo dos hidratos numa tubula o capaz de bloque la parcial ou totalmente Formam se os hidratos ao condensar o vapor d gua do g s Enquanto o g s estiver no reservat rio do subsolo costuma estar morno ou quente A medida que sobe a superf cie no entanto resfria se gradualmente podendo formar se hidratos medida que o vapor d gua condense O tempo frio Petr leo e G s Natural desempenha tamb m papel importante na forma o dos hidratos Para se evitar a condensa o do vapor d gua o g s mido tratado em muitos casos por um aquecedor indireto O aquecedor indireto consiste de dois tubos no interior de um vaso Um deles
40. GAS TURBINE METER U S PATENT NO 3 695 106 Fig 20 10 Plaquetas de turbinas Dados do processo A escolha da turbina requer o conhecimento completos dos dados do processo como os valores minimo normal e maximo da vazao temperatura e pressao do processo Para fins de escolha do instrumento receptor importante conhecer a tens o de sa da da turbina expressa em volts pico e a frequ ncia na m xima vaz o de projeto expressa em Hz 3 12 Dimensionamento A escolha do tamanho correto da turbina requer o conhecimento da m xima vaz o do processo expressa em LPM para os l quidos e em m3 h reais para os gases Quando se tem a vaz o padr o deve se converte la na vaz o real A partir da vaz o m xima conhecida seleciona se o menor medidor da tabela que tenha a vaz o normal m xima maior ou igual a vaz o m xima do processo a ser medida S o dispon veis turbinas para a medi o de vaz es muito baixas Quando a turbina aplicada em servi o continuo em uma rangeabilidade menor que 10 1 pode se escolher uma turbina cuja vaz o nominal de trabalho esteja pr xima do ponto m dio da faixa em vez do ponto m ximo da faixa para aumentar a vida til dos mancais e suportes A turbina dimensionada pela vaz o volum trica Cada medidor possui valores t picos de vaz es m xima e m nima e raramente estes valores podem ser ultrapassados Os di metros das turbinas variam de 1 2 12 mm a 20 500 m
41. INMETRO ou rg o credenciado por ele e deve ser rastre vel a padr es nacionais ou internacionais com um limite de confian a de 95 que est dentro do m ximo erro permiss vel especificado Equipamento que foi sujeito a reparo n o pode ser usado como refer ncia mas pode ser usado para outros objetivos se ele for verificado por uma autoridade competente e foi considerado conforme com as exig ncias da norma ISO 4512 3 Fita de imers o 3 1 Geral A fita ou trena de imers o deve ser usada em conjunto com um peso de imers o dip weight r gua de ullage ou r gua para detectar gua A fita enrolada em um tambor contido dentro de uma estrutura equipada com uma manivela recomendada que os pesos r gua de ullage e r gua de detectar gua sejam destacadas da fita quando transportada ou armazenada para evitar a flex o constante no ponto de fixa o facilitando a quebra da fita neste ponto O conjunto fita dispositivo de fixa o e peso que forma um sistema cont nuo e completo deve ser constru do de modo que o zero do sistema seja a face inferior do peso H gradua o em todo comprimento da fita 3 2 Constru o A fita deve ser constru da como um comprimento cont nuo de a o 134 3 3 Materiais O material da fita deve ter as seguintes especifica es 1 alto conte do de carbono 0 8 2 resist ncia de tens o entre 1 600 a 1 850 N mm 3 Coeficiente linear de expans o
42. LA SS Ox HAS AS Fig 21 9 Medidor a DP rotativo para l quidos 7 Conclus o Como classe os medidores a deslocamento positivo s o um dos mais usados para a medi o de volumes em aplica es de cust dia compra e venda de produtos Eles s o especialmente teis quando o fluido medido limpo e sem s lidos entranhados O desgaste das pe as introduz a maior fonte de erro O erro de vazamento aumenta com fluido de baixa viscosidade Em grandes medidores os efeitos da temperatura na densidade e na viscosidade devem ser considerados Os acess rios dispon veis padr o incluem filtro conjunto de alivio de ar para remover vapor antes do fluido entrar no medidor v lvula de desligamento autom tico para servi os de batelada compensadores de temperatura impressoras manual e autom tica geradores de pulsos para manipula o remota geradores do sinal anal gico para monitora o remota Apostilas azaoMed DesPositivo doc 17 JUN 98 Substitui 22 FEV 94 256 Deslocamento Positivo FOLHA DE ESPECIFICA O TOTALIZADOR LOCAL Identifica o Linha n Fun o Tipo Ex Material Corpo Di metro classe face Mat Da caixa Medidor Mat Dos internos Capacidade N de d gitos Unidade Leitura m xima Filtro Rearme manual Rearme autom tico Quantidade forma Capac Dos TT Vol Por fecham Do contato Fluido Vaz o normal
43. Medi o Autom tica Tanque com teto fixo Ver Fig 3 1 A montagem do medidor e qualquer conduite de fita em tanques de teto fixo deve ser tal que qualquer deflex o do teto do tanque com uma mudan a na press o de vapor ou deforma o da parede devida s for as hidrost ticas n o provoquem erros na medi o Meios de isola o entre a tampa do medidor e a atmosfera do tanque devem ser considerados para permitir a tampa do medidor ser aberta sem perda da press o do tanque Todos os componentes da tampa do medidor elemento sensor e conduites associados devem ser capazes de suportar a press o projetada do tanque sem vazamento Tanque de teto flutuante Ver Fig 3 3 Para novas instala es de tanque de teto flutuante um tubo suporte deve ser instalado al m da polia guia Para tanques existentes pode ser necess rio usar a polia guia como tubo suporte A constru o do tubo suporte n o deve restringir o movimento vertical do teto As fun es do tubo suporte po o acalmador e polia guia podem ser combinadas em uma nica constru o Se um po o flutuador requerido no teto flutuante para o elemento sensor de n vel ele deve ser constru do de acordo com as exig ncias da instala o do fabricante do medidor O po o deve permitir a medi o dos n veis operacionais do l quido e deve ser constru do de modo que as perdas de vapor sejam minimizadas Tanques com tampas flutuantes Ver Fig 3 4
44. Os tamanhos das unidades evitam a complica o do uso de prefixos de m ltiplos e subm ltiplos O Sl completo e pode se expandir indefinidamente incluindo nomes e s mbolos de unidades de base e derivadas e prefixos necess rios O SI simples de modo que cientistas engenheiros e leigos podem us lo e ter no o das ordens de grandeza envolvidas N o possui ambiguidade entre nomes de grandezas e de unidades O Sl n o se degrade de modo que as mesmas unidades s o usadas ontem hoje e amanh Os s mbolos e nomes de unidades formam um nico conjunto b sico de padr es conhecidos aceitos e usados no mundo inteiro 1 3 Conclus o O Sl oferece v rias vantagens nas reas de com rcio rela es internacionais ensino e trabalhos acad micos e pesquisas cient ficas Atualmente mais de 90 da popula o do mundo vive em pa ses que usam correntemente ou est o em vias de mudar para o Sl Os Estados Unidos Inglaterra Austr lia Nova Zel ndia Africa do Sul adotaram legalmente o SI Tamb m o Jap o e a China 50 Sistema Internacional estao atualizando seus sistemas de medidas para se conformar com o SI A utiliza o do SI recomendada pelo BIPM ISO OIML CEI e por muitas outras organiza es ligadas normaliza o metrologia e instrumenta o uma obriga o de todo t cnico entender respeitar e usar o SI corretamente 1 4 Pol tica IEEE e SI A pol tica Policy 9 20
45. Os tanques devem ser apresentados para verifica o vazios e bem limpos Eles n o podem conter graxa e devem ser preparados para n o apresentar nenhum riso aos operadores 1 5 Qualifica o legal dos tanques Se em qualquer pa s os tanques s o sujeitos a controle metrol gico a garantia do status legal para um tanque e a reten o deste status deve incluir todas ou algumas das seguintes opera es 1 Aprova o de dos desenhos de projeto com rela o s caracter sticas metrol gicas do tanque 2 Verifica o inicial 3 Verifica o peri dica ou recalibra o em opera o Estas opera es s o feitas pela autoridade metrol gica nacional no Brasil INMETRO ou por entidades credenciadas por ela 5 2 A aprova o dos desenhos do projeto substitui parcialmente a aprova o de prot tipo que normalmente exigido para instrumentos comuns de medi o Esta aprova o deve ser obtida pelo fabricante antes que ele inicie a constru o Para isso ele deve submeter os desenhos de projeto para a autoridade competente mostrando 1 Configura o layout geral 2 M todo de fixa o do tanque no ch o ou enterrado 3 A posi o das v lvulas e das tubula es de entrada e sa da de modo que o tanque possa ser totalmente esvaziado com o objetivo de limpeza e seja calibrado periodicamente 4 Posi o e dimens es de lastros deadwood 5 Detalhes referentes ao teto flutuante ou tela fl
46. Tanques de armazenamento de produ o O tanque de armazenamento de produ o um vaso cil ndrico que tem duas utilidades vitais isto medir com precis o a produ o do petr leo e armazenar com seguran a o petr leo vol til e inflam vel Existem dois tipos de tanques de armazenamento os aparafusados e os soldados Os tanques aparafusados s o apropriados para as opera es em campo de produ o de leo pelo fato de serem montados e desmontados com facilidade Aparafusam se entre si chapas de a o curvas com aproximadamente 1 5 m de largura por 2 5 m de comprimento criando se assim um tanque cil ndrico Os trabalhadores instalam juntas com os parafusos para impedir vazamento Uma vez que o volume do petr leo altamente influenciado pelas mudan as de temperatura o tanque dotado de v lvulas de press o e v cuo para permitir a respira o durante as mudan as de temperatura e durante o enchimento ou esvaziamento do tanque Os tetos dos tanques s o normalmente de formato c nico com o v rtice tendo altura entre 2 5 a 30 cm em rela o ao horizontal Existem v rios tipos de tetos de tanques Entre os mais comuns o teto c nico auto sustentado Foram criados tetos que permitam reduzir a perda de vapores de petr leo podendo de acordo com o respectivo fabricante ser tetos flutuantes tetos fixos com selo interno ou tetos de domos Em muitos desses projetos o teto fica flutuando acima do petr
47. aciona uma came que est ligada a um trem de engrenagens e registra o total da vaz o Este medidor possui imprecis o de 1 a 2 do fundo de escala E constru do para pequenos tamanhos e sua capacidade m xima de 150 GPM 570 LPM 4 2 L mina Rotat ria Este medidor de vaz o possui l minas tencionadas por molas que selam os incrementos do l quido entre o rotor excentricamente montado e a caixa transportando o l quido da entrada para a sa da onde ele descarregado devido ao volume que diminuir Este medidor o mais usado na ind stria de petr leo aplicado para medir gasolina leo diesel querosene com faixas de alguns GPM de l quidos de baixa viscosidade at 17 5000 GPM 66 5 LPM de fluidos viscosos A imprecis o de 0 1 alguns medidores apresentam imprecis o de 0 05 do fundo de escala Os materiais de constru o s o variados e podem ser usados Fig 21 3 Medidor a deslocamento positivo com l minas rotat rias 4 3 Pist o Oscilat rio A por o m vel deste medidor consiste de um cilindro que oscila em torno de uma ponte dividida que separa a entrada da sa da Quando o cilindro oscila em torno da ponte o pino faz uma rota o por ciclo Esta rota o transmitida a um trem de engrenagens e registra diretamente ou magneticamente atrav s de um diafragma Este medidor usado em medi o da gua domestica tem a capacidade de manipular l quidos limpos viscosos e corrosivos A impre
48. adotada pelo IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers A pol tica de transi o para as unidades SI come ou em 01 JAN 96 est gio 1 que requer que todas as normas novas e revis es submetidas para aprova o devem ter unidades SI No est gio 2 a partir de 01 JAN 98 d se preferencia s SI A pol tica n o aprova a alternativa de se colocar a unidade SI seguida pela unidade n o SI em par ntesis pois isto torna mais dif cil a leitura do texto E recomend vel usar notas de rodap ou tabelas de convers o No est gio 3 para ocorrer ap s 01 JAN 2000 prop e se que todas as normas novas e revistas devem usar obrigatoriamente unidades SI AS unidades n o SI s podem aparecer em notas de rodap ou em anexos informativos Foram notadas tr s exce es 1 Tamanhos comerciais como s ries de bitola de fios AWG e conex es baseadas em polegadas n o precisam ser transformados em termos SI 2 Soquetes e plugs 3 Quando houver conflitos com normas ou pr ticas de ind stria existentes deve haver uma avalia o individual e aprovado temporariamente pelo IEEE A implementa o do plano n o requer que os produtos j existentes com par metros em unidades n o SI sejam substitu dos por produtos com par metros em unidades SI 2 M ltiplos e Submultiplos Como h unidades muito pequenas e muito grandes elas devem ser modificadas por prefixos fatores de 10 Por exemplo a dist ncia entr
49. energia a energia de press o transformada em energia cin tica O efeito da varia o da press o bem definido em rela o a densidade a gravidade espec fica e a compressibilidade dos fluidos O efeito da press o pequeno nos l quidos exceto em altas press es mas deve ser definitivamente considerado para a medi o de vaz o de gases e vapores Na medi o da vaz o de g s mandat rio a compensa o da press o est tica O m todo mais empregado para medir vaz o atrav s da placa de orif cio que gera uma press o diferencial proporcional ao quadrado da vaz o Em vaz o muito laminar a press o diferencial proporcional linearmente a vaz o Fig 2 13 Transmissor instalado 22 8 Temperatura 8 1 O que temperatura A temperatura pode ser definida ou conceituada de v rios modos diferentes sob diversos enfoques A temperatura uma das sete grandezas de base do Sistema Internacional de Medidas SI ao lado da massa dimens o tempo corrente el trica intensidade luminosa e quantidade de substancia De um modo simples a temperatura a medida de quanto um corpo est mais quente ou mais frio que outro Enquanto a temperatura n o uma medida direta do calor ela mede o resultado do calor sens vel Quanto mais quente um corpo maior a sua temperatura e maior o seu n vel de calor O calor flui de uma regi o de mais alta temperatura para outra de menor temperatura
50. equipamentos e pessoal necess rios para as inspe es devem ser providos pelo concession rio sem nus para a ANP 10 3 4 Quando a ANP solicitar a realiza o de inspe es que impliquem em opera es n o rotineiras o concession rio deve providenciar a realiza o das mesmas dentro de 2 dias teis da solicita o da ANP Quando a inspe o incluir o acompanhamento de opera es programadas tais como calibra o de sistemas de medi o ou teste de po os a ANP indicar a sua inten o de inspecionar tais opera es O concession rio confirmar a data e hora de realiza o das opera es com pelo menos 7 dias de anteced ncia 32 gt 0900 ce DD 11 Selagem dos Sistemas de Medi o Fiscal 11 1 Os sistemas de medi o fiscal da produ o de petr leo e g s natural devem ser protegidos contra acesso n o autorizado de forma a evitar dano falha ou perda de calibra o dos instrumentos e componentes do sistema 11 2 Devem ser instalados selos para evitar acesso n o autorizado s opera es que possam afetar o desempenho dos instrumentos e dos sistemas de medi o Para opera es realizadas atrav s de programa o devem ser inclu das palavras chave ou outros meios para impedir o acesso n o autorizado aos sistemas e programas de configura o ajuste e calibra o 11 3 Devem ser selados os sistemas de amostragem autom tica para impedir a descaracteriza o das amostras 11 4 As v lvulas dos tanq
51. frequente a medi o de produtos para venda e compra entre plantas diferentes 16 Os instrumentos de indica o registro e totaliza o da vaz o e do n vel fazem a aquisi o confi vel dos dados atrav s das medi es de modo continuo e preciso Os instrumentos asseguram a quantidade desejada das subst ncias Fig 2 2 Esta o de transfer ncia de produtos 2 3 Economia do Processo O controle autom tico economiza a energia pois elimina o superaquecimento de fornos de fornalhas e de secadores O controle de calor est baseado geralmente na medi o de temperatura e n o existe nenhum operador humano que consiga sentir a temperatura com a precis o e a sensitividade do termopar ou da resist ncia Instrumentos garantem a conserva o da energia e a economia do processo 2 4 Ecologia Na maioria dos processos os produtos que n o s o aproveit veis e devem ser jogados fora s o prejudiciais s vidas animal e vegetal A fim de evitar este resultado nocivo devem ser adicionados agentes corretivos para neutralizar estes efeitos Pela medi o do pH dos efluentes pode se economizar a quantidade do agente corretivo a ser usado e pode se assegurar que o efluente esteja n o agressivo Os instrumentos garantem efluentes limpos e inofensivos 2 5 Seguran a da Planta Muitas plantas possuem uma ou v rias reas onde podem estar v rios perigos tais como o fogo a explos o a libera o de Med
52. gica um termo criado recentemente e inclui entre outras atividades Calibra o Ajuste Manuten o Lacra o Marca o com etiqueta Na pr tica a maioria das pessoas ainda chama esta atividade de calibra o aferi o quando deveria chamar de calibra o ajuste 1 2 Necessidade da confirma o A exatid o de qualquer medi o uma compara o da conformidade desta medi o com o padr o A manuten o de padr es e a calibra o de equipamentos de teste um processo muito caro mas o desempenho de todo os sistema depende diretamente da exatid o de cada componente do sistema Embora o equipamento de medi o muito exato seja caro baratear este equipamento significa piorar o seu desempenho e diminuir sua precis o Os principais motivos para justificar a calibra o de um instrumento s o 1 garantia de que a medi o do instrumento exata 2 melhorar e manter a qualidade do sistema que depende da medi o do instrumento 3 atendimento de exig ncias legais ou de contratos comerciais principalmente quando est o envolvidas a compra e venda de produtos atrav s da medi o 1 3 Terminologia H algumas confus es cl ssicas de terminologia como exatid o e precis o calibra o aferi o e ajuste Embora j exista uma portaria do Inmetro n 29 de 10 MAR 95 Vocabul rio Internacional de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia ainda h resist ncia para se usar a
53. gito significativo 20 000 2 0 x 103 20 000 2 00 x 103 20 000 2 000 x103 2 digitos significativos 3 digitos significativos 4 digitos significativos A ambig idade do zero em n meros decimais tamb m desaparece quando se escreve os n meros na nota o cient fica Os zeros direita em n meros decimais s devem ser escritos quando forem garantidamente significativos Por exemplo 0 567 000 possui 6 algarismos significativos pois se os tr s zeros foram escritos porque eles s o significativos Assim o n mero decimal 0 007 pode ser escrito de diferentes modos para expressar diferentes d gitos significativos 7x 10 1 digito significativo 7 0 x 10 2 d gitos significativos 7 000 x 10 4 digitos significativos 7 000 00 x 10 6 digitos significativos A notagao cientifica serve tamb m para se escrever os numeros extremos muito grandes ou muito pequenos de uma forma mais conveniente Por exemplo seja a multiplica o dos n meros 1 230 000 000 x 0 000 000 000 051 0 063 mais conveniente usar a nota o cient fica 1 23 x 10 x 5 1 x 107 6 3 x 10 Na multiplica o acima o resultado final arredondado para dois algarismos significativos que o menor n mero de algarismos das parcelas usadas no c lculo A multiplica o dos n meros com pot ncia de 10 feita somando se algebricamente os expoentes Na nota o cient fica os n meros s o escritos em uma forma pad
54. gt ISO 7507 1 Petroleum and Liquid Petroleum Products Calibration of Vertical Cylindrical Tanks Part 1 Strapping Method gt ISO 7507 2 Petroleum and Liquid Petroleum Products Calibration of Vertical Cylindrical Tanks Part 2 Optical Reference Line Method gt ISO 7507 3 Petroleum and Liquid Petroleum Products Calibration of Vertical Cylindrical Tanks Part 3 Optical Triangulation Method gt ISO 7507 4 Petroleum and Liquid Petroleum Products Calibration of Vertical Cylindrical Tanks Part 4 Internal Electro Optical Distance Ranging Method gt ISO DIS 7507 5 Petroleum and Liquid Petroleum Products Calibration of Vertical Cylindrical Tanks Part 5 External Electro Optical Distance Ranging Methods gt ISO TR 7507 6 Petroleum and Liquid Petroleum Products Calibration of Vertical Cylindrical Tanks Part 6 Recommendations for Monitoring Checking and Verification of Tank Calibration and Capacity Table OIML R 71 Fixed Storage Tanks General Requirements 6 2 2 Os tanques utilizados para medi o de petr leo devem ser inspecionados por conta e risco do concession rio ou do autorizat rio da instala o de petr leo ou g s natural externa e internamente uma vez a cada tr s anos para determinar a exist ncia de danos incrusta es e dep sitos de material que possam afetar a calibra o 6 2 3 Os tanques utilizados para medi o fiscal devem ser arqueados pelo menos a cada 10 anos ou imediatamente ap s
55. interna e externamente a cada tr s anos para determina o das dimens es dos tubos e da rugosidade interna dos mesmos que devem estar dentro dos limites estabelecidos pelas normas aplic veis 7 3 Amostragem e An lise de G s Natural 7 3 1 Nos pontos de medi o fiscal da produ o de g s natural devem ser tomadas amostras para an lise pelo menos uma vez por m s Podem ser utilizados analisadores em linha para medi o das propriedades e composi es com maior frequ ncia Os analisadores devem ser calibrados periodicamente pela an lise de laborat rio das amostras coletadas A amostragem de g s natural deve atender aos requisitos dos seguintes documentos API MPMS Chapter 14 1 Collecting and Handling of Natural Gas Samples for Custody Transfer 7 3 2 As amostras de g s devem ser analisadas qualitativa e quantitativamente para se obter a composi o do g s a massa espec fica o poder calor fico os teores de gases inertes e contaminantes para o atendimento da Portaria ANP n 41 de 15 04 1998 para corre es nas medi es dos volumes e para outros usos Devem ser utilizados os m todos descritos nos seguintes documentos gt ASTM D 1945 Standard Test Method for Analysis of Natural Gas by Gas Chromatography gt ASTM D 3588 Calculating Heat Value Compressibility Factor and Relative Density Specific Gravity of Gaseous Fuels gt ASTM D 5454 Standard Test Method Water Vapor Content of Gaseous Fuels Usi
56. medidor de vaz o Coriolis incluem o tamanho que afeta a precis o e a queda de press o compatibilidade de materiais limites de temperatura e press o Alguns medidores s o projetados para faixas de temperatura entre 400 a 600 OF Os medidores podem suportar press es de at 5 000 psig A perda de press o um par metro importante no dimensionamento do medidor O valor preciso e confi vel da viscosidade nas condi es reais de opera o e de vaz o a viscosidade depende da temperatura e do fato do fluido estar vazando ou n o importante na determina o da queda de press o Normalmente h uma rela o tima entre viscosidade queda de press o e tamanho do tubo medidor para uma medi o precisa e confi vel A compatibilidade do material critica com muitas vaz es e valiosa a experi ncia do fabricante com v rios pares fluidos materiais As tabelas padr o de corros o podem n o ser suficientes pois o tubo medidor pode estar sujeito a corros o de tens o stress corrosion crack com alguns fluidos O material padr o do tubo medidor o a o inoxid vel AISI 316L Quando os fluidos s o mais agressivos por exemplo contendo cloretos podem ser usados tubos 261 Medidor Coriolis de Hastelloy Monel tantalo ou com revestimentos convenientes 9 Limita es Os problemas que aparecem nestes sistemas de medi o de vaz o de Coriolis est o relacionados com a sensibilidade a vibra
57. mesma classe de precis o cross checking Geralmente aplicada no recebimento de instrumentos ap s transporte para verifica o de viola es ou antes da data do vencimento de calibra o apenas para verificar a manuten o da exatid o H v rios tipos diferentes de padr es de medi o classificados conforme a fun o e o tipo de aplica o 1 internacional e nacional 2 prim rio e secund rio 3 refer ncia e transfer ncia 4 de trabalho e de oficina Padr o Internacional e nacional Os padr es internacionais s o os dispositivos projetados e constru dos para as especifica es de um f rum internacional Eles representam as unidades de medi o de v rias quantidades f sicas na maior precis o poss vel que obtida pelo uso de t cnicas avan adas de produ o e medi o Eles est o guardados em S vres e n o s o dispon veis para o usu rio comum e suas necessidades di rias de calibra o Os padr es internacionais s o definidos de modo que possam ser reproduzidos em um grau aceit vel de exatid o e quando definidos o problema seja realizar este padr o H um padr o prim rio para cada unidade No caso da massa h um bloco cil ndrico de Pt Ir guardado em S vres Fran a de modo que massas semelhantes possam ser comparadas com o prot tipo com precis o de 1078 As outras quantidades s o definidas por padr es prim rios reprodut veis ou seja que podem ser estabelecidas loca
58. negativos aleatoriamente defasados devem ser aplicados em cada modo como especificado Descarga eletrost tica O teste consiste de expor o equipamento sob teste a descargas eletrost ticas especificadas diretas e indiretas A configura o do teste instrumenta o e procedimento devem estar de conformidade com a norma IEC 61 000 4 2 Para descargas diretas deve se usar a descarga de ar onde o m todo da descarga de contato n o pode ser aplicado No m nimo devem ser aplicadas 10 descargas diretas e 10 indiretas O intervalo entre descargas sucessivas deve ser de no m nimo 10 segundos Severidade do teste n vel 4 Tens o corrente continua menor ou igual a 8 kV para descargas de contato e 15 kV para descargas no ar Descarga indireta menor ou igual a 8 kV necess rio consultar as normas IEC correspondentes antes do teste Campos de RF e eletromagn ticos O teste consiste de expor o equipamento sob teste a campos eletromagn ticos espec ficos na banda de frequ ncia de 26 MHz at e incluindo 1 000 MHz A configura o do teste instrumenta o e procedimento deve estar de conformidade com a norma IEC 61 000 4 3 e IEC 61 000 4 6 Severidade do teste n vel 3 For a do teste 10 V m Medi o Autom tica 152 Medi o Autom tica 9 Deforma o de Tanques 9 1 Tanque cil ndrico vertical Para um tanque cil ndrico vertical a redu o relativa na altura do tanque abaixando d
59. o por 100 O coeficiente de varia o CV definido como o desvio padr o relativo multiplicado por 100 Como o valor m dio est no denominador n o de pode usar o coeficiente de varia o quando o valor m dio se aproxima de zero E desvio padr o CV valor m dio x 100 CV 2y 100 para toda a popula o u CV 2x 100 para uma amostra X O coeficiente de varia o mais conveniente que o desvio padr o absoluto para medir a dispers o relativa de um conjunto de medi es Quando se quer comparar a varia o de dois conjuntos separados de dados onde as unidades de medi o n o s o as mesmas ou quando as unidade s o as mesmas mas as varia es s o muito grandes Por exemplo se uma amostra contem cerca de 50 mg de cobre e o desvio padr o de 2 mg o coeficiente de varia o CV para esta amostra de 2 mg 50 mg x 100 ou seja 4 Para uma amostra contendo 10 mg o CV de 20 5 11 Desvio Padr o Das M dias Os n meros calculados da distribui o da percentagem se referem ao erro prov vel de uma nica medi o Quando se fazem n s ries de medi es replicadas cada uma com N dados e acham se as m dias de cada conjunto estas m dias tamb m se espalham em torno de um valor m dio e este espalhamento pode tamb m ser expresso por um desvio padr o chamado de desvio padr o das m dias O desvio padr o da m dia de cada conjunto chamado de erro padr o da
60. o de motores de bombas As bombas da linha principal bombas auxiliares boosters seus motores e os motores com 500 ou mais HPs de pot ncia nominal s o providos de RTDs para a monitora o de temperatura dos enrolamentos dos mancais e da carca a das bombas O RTD monitora a unidade para detectar aumentos de temperatura acima dos limites operacionais A temperatura alta faz com que o isolamento em tomo dos fios do estator do rotor se funda provocando um curto circuito nos enrolamentos do estator As temperaturas altas dos mancais podem deform los ou provocar arranh es em sua superf cie prejudicando a Medi es Auxiliares a o da lubrifica o fazendo com que o motor trepide enquanto gira Essas vibra es danificam o eixo propulsor inpiianro Provi LEETE ia de Espeso ses a RTO Pare mats s hdo Traserennor Peina de Teepenters tnaa Fra o dd Coreto ar puro o Fu o lemur Py Grts fadimaree de Fres o Sermer S Recponta reste Papita Frade Bobra cet Cutmica Figura 2 19 Esquema de um RTD Quando se compara o termopar com o a tem se O RTD mais preciso por m mais caro que o termopar 2 Otermopar requer uma junta de compensa o no instrumento receptor e o RTD requer tr s fios de liga o com o instrumento do painel 3 Otermopar mais r pido que o RTD 4 Otermopar mede a temperatura de um ponto e o RTD mede a temperatura m dia 8 5 Instrumentos de t
61. o formam uma distribui o normal por que eles resultam da superposi o m tua de uma grande quantidade de pequenos erros independentes que n o podem ser considerados separadamente Caracter sticas O formato de uma curva de distribui o de probabilidade normal sim trico e como um sino curva de distribui o deve ter as seguintes caracter sticas 1 sim trica em rela o m dia indicando que os erros negativos de determinado valor s o igualmente frequentes quanto os positivos 2 formato mostrando que ocorreram muitos desvios pequenos e poucos desvios grandes 3 valor de pico m ximo igual ao valor verdadeiro exata ou distante n o exata 4 pontos de inflex o da curva s o x x to 5 por causa da simetria da curva a mediana igual m dia e como a m dia ocorre no pico da densidade de probabilidade ele tamb m representa a moda Tem se m dia moda mediana 6 o eixo x uma ass ntota da curva 7 quando normalizada a rea total sob a curva igual a 1 englobando 100 dos eventos 8 para o mesmo valor m dio a distribui o tem um pico estreito para pequenos valores do desvio padr o e larga para grandes valores do desvio padr o Como a rea sempre igual a 1 quando o formato for mais estreito o pico maior 9 a equa o do valor m ximo da densidade de probabilidade vale 1 20 390 210 0 OO mx T 10 a probabilidade que o valor m dio x fiqu
62. o no equipamento sob teste durante o aumento da temperatura Durante a ltima fase de baixa temperatura os seguintes testes devem ser feitos 1 Teste de precis o em 3 n veis alto m dio e baixo 2 Teste de discrimina o em um n vel qualquer dentro da faixa de medi o 3 Teste de histerese em um n vel qualquer dentro da faixa de medi o Varia o da tens o de alimenta o alternada O teste consiste de expor o equipamento sob teste a uma tens o de alimenta o que varia entre 110 de V e 85 de V onde V o valor marcado no instrumento Se a faixa de tens es Vmin Vmax marcada ent o o teste deve ser feito em Vmax 10 e Vmin 15 A varia o de frequ ncia fica entre 2 da frequ ncia nominal do circuito de alimenta o Onde um instrumento alimentado por uma linha trif sica as varia es de tens o devem ser aplicadas para cada fase sucessivamente Medi o Autom tica Varia o da tens o de alimenta o cont nua O teste consiste de expor o equipamento sob teste aos limites das condi es de alimenta o especificadas Depois da estabiliza o nas condi es de tens o especificadas devem ser feitos os testes de precis o discrimina o e histerese Todas as fun es devem operar como especificado 8 Testes adicionais para instrumentos eletr nicos 8 1 Geral Os testes devem ser feitos nas condi es ambientais seguintes 1 20 5 C 2 P
63. os padr es secund rios retornam ao laborat rio industrial com um certificado de precis o em termos do padr o prim rio Fig 8 7 Instrumento padr o de oficina HP Padr o de Oficina Os padr es de oficina s o dispositivos de alta precis o e comercialmente dispon veis usados como padr es dos laborat rios industriais Eles n o s o usados para o trabalho di rio de medi es mas servem como refer ncia de calibra o para os instrumentos de uso geral e di rio Os padr es de oficina devem ser mantidos em condi es especificas de temperatura e umidade A calibra o com os padr es de oficina cnamada de calibra o secund ria Usa se um dispositivo de calibra o secund ria para a calibra o de um equipamento de pior precis o A calibra o secund ria a mais usada na instrumenta o Por exemplo a c lula padr o pode ser usada para calibrar um volt metro ou amper metro usado como padr o de trabalho O volt metro padr o serve para calibrar um volt metro de menor precis o que usado para fazer as medi es rotineiras do trabalho HP 2373A 2377A and E2378A Fig 8 8 Instrumentos padr o de trabalho HP Confirma o Metrol gica Padr o de trabalho Os padr es de trabalho s o dispositivos de menor precis o e comercialmente dispon veis usados como padr es para calibrar os instrumento de medi o do processo e dos laborat rios industriais Eles s o usados para
64. passa efetivamente pelo medidor na unidade de tempo A vaz o padr o representa a vaz o volum trica que passaria pelo medidor se o g s estivesse na press o e na temperatura padr o As vaz es real e padr o est o relacionadas numericamente pela lei dos gases 239 Turbina de Vazao onde o indice r indica real e p padr o Para que a vaz o volum trica real medida tenha um significado til ela deve ser expressa na vaz o volum trica equivalente do g s em condi es de press o e de temperatura aceitas como padr o A vaz o real deve ser comparada com sua equivalente padr o No dimensionamento da turbina deve se usar o valor da vaz o real pois esta que passa efetivamente pelo medidor Turbina para liquido A turbina para medir a vaz o de l quidos a mais tradicional e a que apresenta menor dificuldade de constru o pois as condi es de opera o s o mais favor veis O liquido praticamente incompreens vel a densidade maior que a do g s e normalmente a press o para a vaz o de liquido muito menor que a de g s Por exemplo para se ter o mesmo torque na turbina a velocidade da gua aproximadamente 30 vezes menor que a do ar 3 6 Caracter sticas As caracter sticas de desempenho da turbina a n o ser que seja dito o contrario se referem s condi es ambientes e devem ser indicadas nas unidades SI Faixa de vaz o Expressa as vaz es m nima e m xima que podem pa
65. prio usu rio ou podem ser comprados de laborat rios nacionais ou internacionais credenciados ou com padr es rastreados Um dos principais problemas relacionados com o uso de materiais de refer ncia certificada para analisar os erros sistem ticos que o significado de an lises replicadas da amostra diverge do valor te rico esperado Neste caso fica a incerteza se esta diferen a devida a erros aleat rios das medi es ou a erros sistem ticos do material Geralmente os materiais de refer ncia certificada tem prazos de validade e requerem o controle da idade age control 3 Normas e Especifica es 3 1 Norma Norma algo estabelecido pela autoridade usu rio ou consenso geral como um modelo ou exemplo a ser seguido Existem normas de conduta para uma sociedade pol tica e normas t cnicas para uma sociedade tecnol gica Uma norma t cnica uma regra para uma atividade especifica formulada e aplicada para o beneficio e com a coopera o de todos os envolvidos Geralmente uma norma um documento que estabelece as limita es t cnicas e aplica es para itens materiais processos m todos projetos e pr ticas de engenharia A norma um documento que indica materiais m todos ou procedimentos de fabrica o opera o manuten o ou testes de uma certa classe de equipamentos ou instrumentos Por exemplo h normas para man metros term metros medidores de vaz o vasos e tabula es d
66. rios O padr o prim rio usado como refer ncia para o padr o secund rio que usado como transfer ncia O padr o secund rio uma aproxima o razo vel do prim rio e pode ser mais facilmente acess vel para calibra es Por m deve haver um valor de incerteza razo vel no uso de padr es que s o r plicas dos padr es prim rios No topo da pir mide de hierarquia logo abaixo do padr o prim rio est o os padr es prim rios mantidos pelos laborat rios nacionais atrav s do mundo No Brasil o INMETRO mant m os padr es prim rios e secund rios e os procedimentos padr o recomendados para a calibra o dos sistemas de medi o Cada n vel de hierarquia derivado por calibra o contra o padr o do n vel anterior mais alto Quando se move para baixo da pir mide passa se do padr o prim rio refer ncia para o secund rio transfer ncia para o local e para o padr o de trabalho sempre com um grau de precis o menor ou com maior incerteza 124 Confirma o Metrol gica Padr o o prim rio P ex balan a press o Inmetro Padr o ER P ex bomba peso morto secund rio Padr o trabalho P ex man metro master Instrumento Aumento da calibrado precis o P ex man metro Fig 8 6 Rastreabilidade dos padr es Como a calibra o determina a rela o entre o valor de entrada e o de sa da a exatid o da calibra o depende em parte da exatid o do p
67. rios de Medi o Teste Calibra o e Inspe o 10 2 1 Todas as medi es an lises e c lculos efetuados para a determina o da produ o fiscal de um campo devem ser registrados em relat rios de produ o Os relat rios de produ o devem cobrir um carregamento ou um dia de produ o o que for menor Quando for efetuada uma medi o em tanque de produ o de petr leo correspondente a mais de um dia o volume medido deve ser apropriado aos dias de produ o proporcionalmente ao tempo de produ o em cada dia 10 2 2 O modelo dos relat rios da medi o fiscal e da medi o para o controle operacional da produ o deve ser apresentado para aprova o da ANP No caso de relat rios elaborados por meios eletr nicos estes devem conter todas as f rmulas de c lculo utilizadas 10 2 3 Todas as medi es an lises e c lculos efetuados para determina o das medi es para controle operacional das demais atividades devem ser registrados em relat rios com este fim 10 2 4 Os relat rios de medi o fiscal e para apropria o devem incluir pelo menos a Nome do concession rio ou autorizat rio b Identifica o do campo ou da instala o Data e hora de elabora o do relat rio Per odo de produ o ou da movimenta o do fluido Identifica o dos pontos de medi o Valores registrados totais n veis temperaturas press es Volumes brutos brutos corrigidos e l quidos de produ o ou movimenta o
68. rompem o campo magn tico Atualmente n o se usa mais este detector porque ele apresenta uma grande for a de arraste O sensor magn tico do tipo indutivo requer um ima no rotor da turbina para criar o campo de fluxo magn tico E constitu do de uma bobina em volta de um n cleo de ferro Quando os campos de fluxo das p s magnetizadas do rotor passam pela bobina induzida uma corrente el trica alternada com frequ ncia proporcional velocidade do fluido e portanto vaz o do fluido A vantagem da detec o indutiva a opera o em temperatura mais elevadas A desvantagem a de ter menor 238 Turbina de Vazao rangeabilidade pois a turbina n o consegue medir vaz es muito pequenas por causa da for a de arraste magn tica Fig 20 7 Detec o el trica da velocidade angular Detec o com r dio frequ ncia O sensor da velocidade angular da turbina com onda portadora ou do tipo RF n o usa ima e por isso n o h o problema da for a de arraste magn tico sobre o rotor A bobina faz parte de um circuito oscilador e a passagem de uma p do rotor pelo campo de r dio frequ ncia altera a imped ncia modulando a amplitude do sinal do oscilador Usa se um circuito amplificador para detectar esta varia o da amplitude e fornecer um sinal de sa da de pulsos com uma frequ ncia proporcional velocidade de rota o da turbina A vantagem do detector de RF a possibilidade de medir vaz es muito p
69. temperatura por resistores RTDs incorporados ao estator do motor Mede quao rapidamente o motor se aquece calcula quanto mais tempo o motor podera operar com seguran a caso continue a se aquecer no mesmo ritmo O Multilin prediz tamb m quanto o motor ira aquecer se Voc desliga e torna a lig lo depois Transformadores de corrente O Multilin utiliza transformadores de corrente ligados nas tr s linhas de alimenta o do motor para monitorar quanta corrente o motor est puxando em cada fase Os transformadores de corrente s o bobinas de fio enrolados em formato de rosquinha e colocado em tomo dos fios de alimenta o de energia A corrente que flui atrav s do fio de alimenta o induz uma pequena voltagem no enrolamento do transformador de corrente A voltagem induzida proporcional quantidade de corrente que o motor est puxando Um quarto transformador de corrente monitora o fluxo de corrente para fora do motor atrav s do fio terra 36 3 Controle Supervisorio e Aquisi o de Dados SCADA 3 Controle do processo 3 1 Conceito de controle Um sistema de controle um sistema em que algo medido e comparado frente a um valor pr determinado tomando se determinada a o como consequ ncia Estamos falando em particular dos sistemas de controle autom tico O processo contudo a mesma coisa num sistema de controle manual Isto a compara o e a realiza o da a o s o efetuadas
70. uma tabela de calibra o estabelecida para uma densidade de refer ncia do l quido contido Esta densidade de refer ncia deve ser indicada na tabela de calibra o Al m disso a tabela deve indicar os limites de varia o da densidade acima e abaixo desta densidade de refer ncia causando uma varia o relativa no volume maior que 0 025 Garantia do certificado de calibra o e aplica o da marca de verifica o de acordo com normas nacionais Os tanques que est o de conformidade com todas as exig ncias desta Recomenda o devem ser aceitos para verifica o Ap s a calibra o o certificado de calibra o emitido e s o completadas com a marca o na plaqueta da informa o da calibra o O certificado de calibra o inclui 1 dados t cnicos relativos ao tanque 2 altura de refer ncia H 3 posi es dos eixos verticais de medi o janela do medidor pontos de refer ncia incluindo identifica o do principal 4 meios de medi o do n vel se conhecido 5 capacidade nominal e limite m nimo da capacidade exata 6 m nimo volume mensur vel correspondendo medi o manual ou ao medidor autom tico de n vel se o ltimo for conhecido 7 Tabela de calibra o para incrementos de Ah 8 Tabela de volumes correspondendo distancia vertical de 1 mm para cada zona na qual o volume por mil metro varia tabela de interpola o 9 Uma informa o que os valores dado
71. 0 5 m O valor do cheque de US 2 345 367 00 3 4 Plural Nomes das unidades com plural Quando escrito por extenso o nome da unidade m trica admite plural adicionando se um s for 1 palavra simples Por exemplo amp res candelas joules kelvins kilogramas volts 2 palavra composta em que o elemento complementar do nome n o ligado por h fen Por exemplo metros quadrados metros c bicos unidades astron micas milhas mar timas 3 termo composto por multiplica o em que os componentes s o independentes entre si Por exemplo amp res horas newtons metros watts horas pascals segundos Valores entre 1 e 1 s o sempre singulares O nome de uma unidade s passa ao plural a partir de dois inclusive A medi o do valor zero fornece um ponto de descontinuidade no que as pessoas escrevem e dizem Deve se usar a forma singular da unidade para o valor zero Por exemplo 0 C e 0 V s o reconhecidamente singulares por m s o lidos como plurais ou seja zero graus Celsius e zero volts O correto zero grau Celsius e zero volt Exemplos 1 metro 23 metros 0 1 kilograma 1 5 kilograma 34 kilogramas 1 hertz 60 heriz 1 99 joule 8x 10 4 metro 4 8 metros por segundo Nomes das unidades sem plural Certos nomes de unidades SI nao possuem plural por terminarem com s x ou z Exemplos lux hertz e siemens Certas partes dos nomes de unidades compostas nao se modificam no plural por 1
72. 00 45 762 45 708 16 408 74 12 213 00 82 818 00 45 762 45 708 98 392 00 16 408 74 10 547 00 45 762 45 708 37 298 00 16 408 74 8 583 00 Fig 6 19 Certificado de Arquea o do TQ 7 101 Memorial de C lculo p g 2 202 Medicao de Vazao Conceitos Basicos 14 Conceitos Basicos 1 Introdu o A medi o da vaz o essencial a todas as fases da manipula o dos fluidos incluindo a produ o o processamento a distribui o dos produtos e das utilidades Ela est associada com o balan o do processo e est diretamente ligada aos aspectos de compra e venda dos produtos A medi o confi vel e precisa requer uma correta engenharia que envolve a sele o do instrumento de medi o a sua instala o a sua opera o a sua manuten o e a interpreta o dos resultados obtidos O conjunto formado pelo medidor e os trechos da tubula o antes e depois do medidor deve ser considerado globalmente e n o apenas o medidor isolado Este conjunto pode incluir retificadores de vaz o reguladores do perfil da velocidade filtros e tomadas de medi es A vaz o de fluidos complexa e nem sempre sujeita an lise matem tica exata Diferente do s lido os elementos de um fluido vazando podem mover em velocidades diferentes e podem ser sujeitos a acelera es diferentes Os tr s conceitos mais importantes na vaz o de um fluido j foram vi
73. 1 2 1 6 Medi o operacional na entrada e sa da das unidades de processamento de g s natural 1 2 1 7 Medi o operacional para controle da movimenta o no transporte e estocagem de petr leo e g s natural 1 2 1 8 Medi o operacional nas importa es e exporta es de petr leo e g s natural 1 2 2 Este Regulamento n o se aplica 1 2 2 1 Aos sistemas de medi o que formando parte de instala es de produ o armazenamento e transporte tenham finalidades diversas daquelas descritas no subitem 1 2 1 1 2 2 2 Aos sistemas de medi o do refino de petr leo e medi es de derivados l quidos de petr leo e g s natural 1 2 2 3 Aos sistemas de distribui o de g s canalizado 1 2 2 4 Aos sistemas de g s natural veicular 210 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e Gas Natural 1 3 Normas e Regulamentos As normas e regulamentos a serem atendidos est o mencionados nos itens pertinentes deste Regulamento 1 3 1 Os requisitos de portarias regulamentos t cnicos federais normas ABNT recomenda es da OIML normas ISO e normas pertinentes de outras institui es devem ser atendidos nesta ordem de prioridade 1 3 2 Para fins da determina o prevista neste Regulamento os instrumentos e os m todos de medi o s o aqueles regulamentados pelas Portarias mencionadas no corpo deste Regulamento n o obstante a incorpora o de outros instrumentos e m todos que venham a ter seu ato normativo posteriorme
74. 10 00 ppm Fe 19 78 20 00 0 011 ppm Fe Erro relativo 19 78 20 00 x 100 1 1 20 00 6 Distribui es dos dados 6 1 Introdu o A determina o de probabilidades associadas com eventos complexos pode ser simplificada com a constru o de modelos matem ticos que descrevam a situa o associada com um evento particular espec fico Estes modelos s o a distribui o da probabilidade ou fun o probabilidade A distribui o da probabilidade pode ser calculada a partir de dados de amostra retirada da popula o e tamb m teoricamente Por causa de suas caracter sticas a distribui o da probabilidade est relacionada com as distribui es de frequ ncia Por m na distribui o de frequ ncia as frequ ncias s o n meros observados de eventos ocorridos e na distribui o da probabilidade a frequ ncia derivada da probabilidade de eventos que podem ocorrer 6 2 Par metros da Distribui o A distribui o das frequ ncias mostra os dados em formas e formatos comuns Os n meros tem uma tend ncia de se agrupar e mostrar padr es semelhantes Estes padr es podem ser identificados medidos e analisados Na an lise dos dados de uma distribui o de frequ ncias h quatro par metros importantes 1 tend ncia central 2 dispers o 3 assimetria e 4 kurtosis Tend ncia central A tend ncia central a caracter stica que localiza o meio da distribui o A tend ncia centr
75. 100 m 800 m 5000 m e 10 000 m Quem corre 10 km numa corrida de rua correu aproximadamente 10 000 metros A dist ncia foi medida por carro por bicicleta com hod metro calibrado ou por outros meios por m n o poss vel dizer que a dist ncia exatamente de 10 000 m Por m quem corre 10 000 metros em uma pista ol mpica de 400 metros deve ter corrido exatamente 10 000 metros A dist ncia desta pista foi medida com uma fita m trica graduada em cent metros Poucas maratonas no mundo s o reconhecidas e certificadas como de 42 195 km pois a medi o desta dist ncia complicada e cara 6 Algarismo Significativo e o Display Independente da tecnologia ou da fun o um instrumento pode ter display anal gico ou digital O indicador anal gico mede uma vari vel que varia continuamente e apresenta o valor medido atrav s da posi o do ponteiro em uma escala Quanto maior a escala e maior o n mero de divis es da escala melhor a precis o do instrumento e maior quantidade de algarismos significativos do resultado da medi o O indicador digital apresenta o valor medido atrav s de n meros ou d gitos Quanto maior a quantidade de d gitos melhor a precis o do instrumento O indicador digital conta d gitos ou pulsos Quando o indicador digital apresenta o valor de uma grandeza anal gica internamente h uma convers o anal gico digital e finalmente uma contagem dos pulsos correspondentes Atualmente a
76. 11 1 x 10 C Para determinados produtos petroqu micos deve se usar outros materiais tais como a o inoxid vel quando necess rio corrigir o comprimento da r gua por causa da varia o da temperatura do processo 3 4 Revestimento A fita deve ser revestida com um material anticorrosivo para prote o durante a armazenagem Este material n o pode isolar eletricamente a fita Fig 10 1 Fitas de imers o com pesos Medi o Manual 3 5 Fixa o A fita deve ser enrolada de modo adequado em um sistema com polia em uma extremidade Na outra extremidade deve ser fixado o peso r gua de ullage ou r gua para detectar gua O dispositivo de fixa o deve ter um meio de evitar o desprendimento acidental do peso r gua de ullage ou r gua para detectar gua 3 6 Dimens es As dimens es da fita devem ser 1 Largura 13 0 0 5 mm 2 Espessura n o esticada 0 25 0 05 mm 3 Comprimentos recomendados 5m 10 m 15 m 25 m 30 m 40 me 50 m 3 7 Gradua o As fitas devem ser graduadas em uma nica face Elas devem ser graduadas em m cm e mm em toda sua extens o As marcas da gradua o devem se relacionar s condi es de refer ncia especificadas de temperatura e tens o mec nica onde a tens o igual quela que a fita experimenta devido massa do peso de imers o quando a combina o fita peso suspensa verticalmente no ar 10 As marcas de gradua o devem de la
77. 45 6 Algarismo Significativo e o Display 64 2 1 Operador do centro de controle 46 2 2 N vel do centro de controle HOST 46 7 Algarismo Significativo e Calibra o 65 2 3 Comunica es 46 2 4 Esta o de opera o 47 8 Algarismo Significativo e a Toler ncia 65 2 5 Instrumenta o e equipamentos 47 9 Algarismo Significativo e Convers o 66 4 Alarmes 47 4 1 Alarmes da esta o e de campo 47 10 Computa o matem tica 67 4 2 Alarmes e desarmes 48 10 1 Soma e Subtra o 67 4 3 Seqii ncias de alarme 48 10 2 Multiplica o e Divis o 69 METROLOGIA 49 11 Algarismos e resultados 70 3 Estat stica da medi o 72 1 Sistema I nternacional 50 1 Estat stica Inferencial 72 1 Sistema Internacional de Unidades SI 50 1 1 Introdu o 72 1 1 Hist rico 50 1 2 Conceito 72 1 2 Caracter sticas 50 1 3 Variabilidade da Quantidade 73 1 3 Conclus o 50 1 4 Pol tica IEEE e SI 51 2 Popula o e Amostra 74 2 M ltiplos e Subm ltiplos 51 3 Tratamento Grafico 3 1 Distribui o de Freqii ncia 3 2 Histograma 3 3 Significado metrol gico 4 M dias 4 1 M dia Aritm tica 78 79 4 2 M dia da Raiz da Soma dos Quadrados80 Desvios 5 1 Dispers o ou Variabilidade 5 2 Faixa Range 5 3 Desvio do Valor M dio 5 4 Desvio M dio Absoluto 5 5 Desvio Padr o da Popula o 5 6 Desvio Padr o da Amostra 5 7 F rmulas Simplificadas 5 8 Desvios da popula o e da amostra 5 9 Desvio padr o de
78. 6 1 Introdu o 18 1 2 Caracter sticas do petr leo 2 1 3 Separadores 3 7 Press o 18 1 4 Processo de separa o 4 7 1 Introdu o 18 1 5 Tratamento da emuls o oleosa 4 7 2 Unidade de press o 18 1 6 Vasos para tratamento 5 7 3 Regras de press o 18 1 7 Tratamento do g s mido e rico 6 7 4 Tipos de press o 18 1 8 Desidrata o do g s mido 7 7 5 Medi o de press o 20 7 6 Instrumentos de press o 21 2 Armazenamento Medi o e Analise de 7 6 Press o e a Vaz o 22 Petr leo 7 2 1 Introdu o 7 8 Temperatura 23 2 2 Teste de po o 7 8 1 O que temperatura 23 2 3 Tanques de armazenamento de produ o 8 2 O que temperatura n o 23 8 8 3 Unidades de temperatura 23 2 4 Arqueamento de tanques 9 8 4 Medi o da temperatura 23 2 5 Medi o manual da quantidade e 8 5 Instrumentos de temperatura 25 qualidade de petr leo 9 8 6 Temperatura e Vaz o 26 2 6 Quest es de seguran a 9 2 6 Medi o e an lises 9 9 Densidade 27 2 6 Transfer ncia de cust dia autom tica 11 9 1 Conceitos e Unidades 27 2 7 Do tanque para o medidor 12 3 3 M todos de Medi o 28 2 8 Do medidor em diante 13 2 9 Calibra o do medidor 13 10 Viscosidade 28 10 1 Conceito 28 a or 10 2 Tipos 29 2 Medicoes auxiliares 15 10 3 Termos e defini es 29 10 4 Unidades 29 1 Instrumenta o 15 10 5 Rela es e Equa es 29 1 1 Conceito e aplica es 15 10 6 Medidores de Viscosidade 30 1 2 Dis
79. 85 2 16 93 2 18 100 2 20 112 2 22 120 2 24 130 2 26 136 2 28 140 2 30 143 2 32 147 2 34 150 2 36 154 Fazendo um gr fico com os dados acima pode se ver que a curva do n vel do l quido medido na boca de medi o em fun o do volume introduzido torna se linear a partir do volume igual a 26 m e n vel de 136 mm o que indica que a partir deste n vel o l quido atingiu a parte cil ndrica regular do tanque Assim entre o n vel 0 e 140 mm t m se fatores centim tricos diferentes e obtidos a partir do gr fico Para n veis acima de 140 mm o fator centim trico constante e igual ao da parte cil ndrica regular do tanque TekConsultorias Transpetro Arquea o doc 26 FEV 03 194 Certificado de Arquea o de tanque t pico i ZB es ZAR L i x i E a a sp PETR LEO BRASILEIRO S A PETROBRAS RLAM DIMOV 33 000 167 0154 86 09 073 803 NO _ LOCAL TS ct Si mo CS AMO SREIDADE E eaaa e apre DE DEUSA ENREDO CE E EE EEEF SEO TESES DELEGACIA DA RECEITA FEDERAL EM SALVADOR TANQUE N do 101 AB E VE ESA ES ES EE me ACOMPANHA ESTE CERTIFICADO TABELA VOLUM TRICA Sur FORNECE O VOLUME TIL DO TANQUE EM LITROS EM FUN O DA ALTURA DO PRODUTO MEDIDA EM CENT METROS alas OS VALORES CONSTANTES DA TABELA VOLUM TRICA ADMITEM UMA INCERTEZA DE AT 0 2 E EE DAE 12 CILINDRICO VERTICAL DE TETO FIXO TA DER RENCIA nee bs E ER 1 555 4 cm 7 ESOPO TETO OU ELD FLUTUANTE O 1 VOCUME DESL
80. 904 LOZ 16 851 891 x 1 077 17 675 374 1 028 16 868 360 x 1 078 17 691 843 1 029 14 884 830 t 1 079 17 lt 706 S135 1 030 16 901 300 x 1 080 17 724 783 1 031 16 917 769 g 1 081 17 741 252 1 032 116 934 2397 1 082 17 737 722 1 033 16 950 708 1 085 1707744191 1 034 16 967 178 x 1 084 17 790 661 1 038 1 983 648 x 1 085 17 807 131 1 036 1L7 lt 000 i17 S 1 086 17 823 600 1 037 17 0146 587 x 1 087 17 840 070 1 038 17 033 057 1 088 17 856 540 1 039 17 049 526 x 1 089 17 873 009 1 040 17 063 996 1 090 17 889 479 1 041 17 082 464 x 1 091 17 905 949 1 042 17 098 935 X 1 OR2 17 922 432 1 043 L7 lt 4193 405 E 1 093 17 938 914 1 044 17 132 873 3 1 094 17 955 397 1 045 17 148 344 x 1 995 17 971 880 1 046 17 164 814 x 1 096 17 988 363 1 047 17 181 284 x 1 097 18 004 845 1 048 Ladra A 1 098 18 021 328 1 049 117 214 2235 1 999 18 037 811 Fig 6 15 Certificado de Arquea o do TQ 7 101 P gina 13 da Tabela detalhada 198 Arqueacao de Tanque MICT MINISTERIO DA INDUSTRIA DO COMERCIO E DO TURISMO INMETRO INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA NORMALIZACAO QUAL INDUSTRIAL DIRETORIA DE METROLOGIA LEGAL Sd DIVISAD DE ARQUEACAO DE TANQUES COMPANHIA FETROLEO BRASILEIRO S A PETROBRAS ENDERECO DTBASA GEMADRE MADRE DE DEUS BA TANQUE NO 7 101 ALTURA cm VOLUME litros ALTURA cm VOLUME litros x 1 400 23 002 289 x 1 450 23 827 765 1 401 23 018 799 x 1 451 23 844 275 1 402 23 035 308 x 1 452 23 860 785
81. A unidade de volume na medi o de petr leo o metro c bico m nas condi es de refer ncia de 20 C de temperatura e 0 101325 MPa de press o 4 2 A unidade de volume na medi o de g s natural o metro c bico m nas condi es de refer ncia de 20 C de temperatura e 0 101325 MPa de press o 5 Crit rios Gerais para Medi o 5 1 Os equipamentos e sistemas de medi o devem ser projetados instalados operados testados e mantidos em condi es adequadas de funcionamento para medir de forma acurada e completa as produ es de petr leo e g s natural para fins fiscais e os volumes para controle operacional da produ o transporte estocagem importa o e exporta o de petr leo e g s natural 5 2 Os pontos de medi o para fins fiscais devem ser aprovados pela ANP e os sistemas de medi o para fins fiscais devem ser aprovados pelo INMETRO com sua utiliza o autorizada pela ANP antes do in cio da produ o de um campo ou de um teste de longa dura o 5 3 Os pontos de medi o fiscal da produ o de petr leo devem localizar se imediatamente ap s as instala es de separa o tratamento e tancagem da produ o e antes de quaisquer instala es de transfer ncia processamento estocagem em esta es de armazenamento transporte ou terminais mar timos 5 4 O ponto de medi o fiscal da produ o de g s natural deve localizar se imediatamente ap s as instala es de separa o e condicionamen
82. Corguring the Network and Setting Up Usi B Glossary of Terms 2j 269 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e Gas Natural 24 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e G s Natural 1 Objetivo e Campo de Aplica o 1 1 Objetivo Este Regulamento estabelece as condi es m nimas que devem ser atendidas pelos sistemas de medi o aplic veis a 1 1 1 Produ o de petr leo e g s natural 1 1 2 Transporte e estocagem de petr leo e g s natural 1 1 3 Importa o e exporta o de petr leo e g s natural 1 2 Campo de Aplica o 1 2 1 Este Regulamento se aplica a todos os sistemas de medi o em linha ou em tanques equipados com dispositivos destinados a medir computar e mostrar o volume de petr leo e g s natural produzidos processados armazenados ou transportados e utilizados para 1 2 1 1 Medi o fiscal da produ o de petr leo e g s natural nas instala es de produ o em terra e no mar 1 2 1 2 Medi o da produ o de petr leo e g s natural em testes de longa dura o dos campos de petr leo e g s natural 1 2 1 3 Medi o para apropria o da produ o de petr leo e g s natural dos po os e campos 1 2 1 4 Medi o da produ o de petr leo e g s natural em testes de po os cujos resultados sejam utilizados para apropria o da produ o aos campos e po os 1 2 1 5 Medi o operacional para controle de produ o de petr leo e g s natural de um campo
83. Em muitos casos isto reduz a tomar a raiz quadrada da soma dos quadrados das incertezas padr o componentes m todo da raiz da soma dos quadrados Por m alguns componentes podem ser interdependentes e podem por exemplo se cancelarem entre si ou se refor arem entre si Em muitos casos isto pode ser facilmente visto e os componentes interdependentes podem ser somados algebricamente para dar um valor final Por m em casos mais complexos podem se usar m todos matem ticos mais complexos para tias componentes correlatos como derivadas parciais 109 3 7 Incerteza Expandida Em muitos casos necess rio cotar uma incerteza expandida e a incerteza padr o combinada portanto necessita ser multiplicada por um fator de cobertura apropriado Isto deve refletir o n vel de confian a requerido e em termos estritos ser ditado pelos detalhes da distribui o de probabilidade caracterizado pelo resultado da medi o e sua incerteza padr o combinada Por m as computa es extensivas requerida para combinar as distribui es de probabilidade s o raramente justificadas pelo tamanho e confiabilidade da informa o dispon vel Em muitos casos uma aproxima o aceit vel ou seja a distribui o da probabilidade pode ser assumida como normal e que um valor de 2 para o fator de cobertura define um intervalo tendo um n vel de confian a de aproximadamente 95 ou para aplica es mais cr ticas que um valor de 3 def
84. Por exemplo numa situa o em que o provador de tanque aberto j est a 101 325 kPa sendo o medidor da unidade tamb m calibrado para 101 325 kPa n o h necessidade de corre o de press o Al m do mais alguns medidores com sistema de provadores tubulares compensam automaticamente os fatores de temperatura O sistema de transfer ncia autom tica de cust dia esta conectado ao provador atrav s das duas v lvulas Os provadores tipo tanque aberto s o port teis em muitos casos sendo deixados abertos para a atmosfera ou ligados Petr leo e G s Natural com um sistema de recupera o de vapor Uma vez o provador ligado com alinha de fluxo o l quido passa atrav s do medidor e para dentro do provador O volume registrado no medidor ent o comparado com o volume assinalado num indicador de vidro no provador que tem capacidade de ler o volume total do provador com um grau de precis o de 0 02 por cento Um tipo de provador tubular o de tipo bidirecional em U Este dispositivo bastante comum nas aferi es de medidores em oleodutos em virtude de sua similaridade com as configura es dos oleodutos Durante o procedimento de aferi o o l quido desviado atrav s do provador e de volta para dentro do oleoduto montante ou jusante do medidor da unidade O volume registrado no medidor comparado com o volume que flu a atrav s do provador tubular calculando se ent o o fator do medidor
85. a press o e gera na sa da um sinal padr o de 4 a 20 mA cc proporcional ao valor medido H transmissores de press o absoluta press o manom trica press o diferencial pequena sobre press o est tica elevada dp cell e press o diferencial elevada As vantagens do transmissor s o 1 Tero sinal dispon vel grande dist ncia do local de medi o 2 Ter um sinal padr o padronizando o instrumento receptor de painel 3 solar a press o do processo da sala de controle protegendo o operador Medi es Auxiliares Fig 2 9 Transmissor de press o diferencial e de press o manom trica Chave de press o Quando e onde uma press o negativa v cuo positiva ou diferencial deve ser monitorada pela ultrapassagem de limites pr definidos usa se uma chave el trica de press o ou pressostao A chave de press o ou pressostato tag PSL ou PSH sente a press o compara a com um valor predeterminado estabelecido pelo operador e altera o status dos contatos de sa da quando a press o medida se igual ou fica maior que o valor ajustado A sa da da chave el trica discreto ou bin rio O contato de sa da do pressostato ou est aberto ou fechado em fun o do valor da press o medida As chaves de press o quando acionadas fecham ou abrem contatos el tricos e podem portanto propiciar a transmiss o el trica de sinais on e off quando a press o atinge o ponto de ajuste da chave As chaves s o utili
86. amostras de g s 293 Refer ncias bibliogr ficas 294 vii Medicao Controle e Automacao 1 Petr leo e Gas Natural 1 Produ o de Petr leo 1 1 Introdu o O fluido bombeado dos reservat rios subterr neos uma mistura de leo g s natural e produtos secund rios tais como gua salgada e areia A vaz o deste fluido dif cil de ser medida pois ele multif sico ou seja cont m l quido g s e s lido O fluido submetido a determinados processos na rea de produ o para remover os produtos secund rio e para separar o leo do g s natural e da gua Os tr s processos mais comuns entre a cabe a do po o e o tanque de armazenamento s o 1 desidrata o 2 tratamento 3 separa o do g s A separa o consiste na separa o do g s presente no l quido e do l quido presente no g s Uma vez separados entre si o l quido e o g s o l quido sempre se apresenta sob a forma de uma emuls o de leo Trata se portanto a emuls o mediante o uso de uma dessalgadora que separa o petr leo da gua Depois de ter sido removida a gua o petr leo pode ser armazenado Finalmente o g s de reservat rio em muitos casos g s mido contendo vapor d gua O processo de desidrata o remove o vapor d gua obtendo se g s seco 1 2 Caracter sticas do petr leo Os equipamentos numa rea de produ o compreendem uma rede de tubula es e vasos pertencente geralmente aos
87. angularidade 7 quantiza o O erro de determina o resulta da calibra o incorreta do instrumento ou do c lculo inadequado com os dados obtidos O erro de hip tese aparece quando se espera que a medi o siga uma determinada rela o caracter stica diferente da real O erro hist rico s o resultantes do uso do desgaste do envelhecimento dos materiais de estragos de m opera o de atritos de folgas nos mecanismos e nas pe as constituintes do instrumento Erro de largura de faixa span O erro de largura de faixa span ou de sensitividade do instrumento ocorre quando a curva de resposta tem inclina o diferente da ideal Em outras palavras o instrumento est com erro associado ao seu ganho ou sensitividade O erro de largura de faixa eliminado atrav s do ajuste correspondente Instrumento que possui paenas erro de largura de faixa possui precis o expressa em percentagem do valor medido 100 5 100 7 i d 75 en 99 5 Yo is g ae Calibr a o ideal 50 0 5 valor medido 25 0 25 50 75 100 Vazao Fig 7 5 Erro de largura de faixa span Erros da Medi o Erro de zero O erro de zero ocorre quando a curva de calibra o n o passa pela origem 0 0 O erro ou desvio de zero pode eliminado ou reduzido pelo ajuste correspondente no potenci metro ou parafuso de zero H instrumentos como o ohmimetro que possui ajuste de zero para ser atuado ante
88. ap s a medi o quando do condicionamento do g s Os fatores de corre o devem ser calculados com base na medi o direta dos volumes separados ou das composi es das correntes e balan o de material das unidades de condicionamento Os volumes de condensado devem ser apropriados como produ o de petr leo 8 2 7 As medi es para apropria o devem atender aos requisitos do seguinte documento API MPMS gt Chapter 20 Allocation Measurement of Oil and Natural Gas gt Chapter 20 1 Allocation Measurement 8 3 Testes de Po os 8 3 1 Nos casos em que os resultados dos testes de po os sejam utilizados para apropria o da produ o a um campo cada po o em produ o deve ser testado mensalmente com um intervalo entre testes sucessivos n o superior a 42 dias ou sempre que houver mudan as nas condi es de opera o ou quando forem detectadas varia es na produ o 8 3 2 Nos casos em que os resultados dos testes de po os sejam utilizados somente para apropria o da produ o aos po os cada po o em produ o deve ser testado com um intervalo entre testes sucessivos n o superior a 90 dias ou sempre que houver mudan as nas condi es de opera o ou quando forem detectadas varia es na produ o 8 3 3 Os testes devem ser realizados utilizando se separadores de testes ou tanques de teste Outros m todos de teste devem ser previamente aprovados pela ANP 8 3 4 As condi es de teste devem ser iguais s c
89. as medidas materializadas de comprimento de uso geral ISO DIS 4512 Petroleum and Liquid Petroleum Products Equipment for Measurement of Liquid Levels in Storage Tanks Manual Methods Medi es com sistema autom tico OIML R71 Fixed Storage Tanks General Requirements OIML R85 Automatic Level Gauges for Measuring the Level of Liquid in Fixed Storage Tanks ISO 4266 Petroleum and Liquid Petroleum Products Measurement of Temperature and Level in Storage Tanks Automatic Methods ISO DIS 4266 1 Petroleum and Liquid Petroleum Products Measurement of Level and Temperature in Storage Tanks by Automatic Methods Part 1 Measurement of Level in Atmospheric Tanks Medi o de temperatura e os fatores de corre o pela dilata o t rmica Portaria do INPM n 9 67 Norma de Term metros para Petr leo e Seus Derivados Quando em Estado L quido Bem Como para os Respectivos Suportes Portaria do INPM n 15 67 Norma para Determina o de Temperatura do Petr leo e Seus Derivados L quidos CNP Resolu o n 06 70 Tabelas de Corre o de Volume do Petr leo e Derivados ISO 4266 Petroleum and Liquid Petroleum Products Measurement of Temperature and Level in Storage Tanks Automatic Methods ISO DIS 4266 4 Petroleum and Liquid Petroleum Products Measurement of Level and Temperature in Storage Tanks by Automatic Methods Part 4 Measurement of Temperature in Atmospheric Tanks ISO DIS 4268 P
90. aspersores ao serem submetidos altas temperaturas S o utilizadas tamb m esta es providas de puxadores manuais via de regra botoeiras que s o usados como sistemas adicionais de detec o Fig 2 30 Transmissor de N vel M nimo de Explosividade LEL Detector termal Existem dois tipos de detectores de inc ndios a calor ou t rmicos de temperatura fixa ou de conjun o de temperatura fixa e atrav s da taxa alta de eleva o de temperatura Os tipos de temperatura fixa s o teis para detec o de inc ndios latentes de queima lenta Os de taxa alta de eleva o de temperatura tem elevada efici ncia na detec o de inc ndios que se deflagram a partir de flashes S o utilizadas nas guaritas das bombas acima de cada bomba e em cada ambiente do Pr dio de Pain is de Comando El trico ESB Detector Fuma a Existem dois tipos de detectores de fuma a de ioniza o e fotoel tricos Os tipos de ioniza o fazem a amostragem do ar e 33 servem para detectar produtos visiveis e invis veis da combust o O tipo foto el trico sensibilizado quando os raios luminosos ficam bloqueados por fuma a vis vel O tipo de ioniza o utilizado na sala das RTUs CLPs controles e dos computadores S o utilizados tamb m na ESB em conjunto com os detectores t rmicos O sistema fotoel trico de feixe linear pode ser usado nas reas de tanques em conjunto com os detectores de ultravioleta e infraver
91. atrito entre o vidro e a 3 16 1557 043 0 012 madeira foram medidos no laborat rio com 4 10 11 87 1 87 0 295 uma t cnica livre de erros sistem ticos Os 5 9 8 17 8 83 0 084 dados obtidos s o Total 1 012 Obt m se x2 1 012 O n mero de grau de liberdade F n m No problema o n mero de termos que s o somados para dar x2 n 5 O n mero m igual ao n mero de quantidades obtidas das 94 Estatistica da Medicao observa es que s o usadas no c lculos das frequ ncias esperadas No problema m 3 porque ha tr s quantidades numero total de observa es o valor m dio e o desvio padr o dos dados que s o usados no c lculo das frequ ncias esperadas ent o F 5 3 2 Para 2 graus de liberdade o valor de x2 ao n vel de 10 de probabilidade do x2 da tabela tem se 4 605 Como o valor de x2 1 012 n o muito grande e como a probabilidade P x 0 62 obtida da curva onde y2 1 012 e F 2 est entre 0 1 e 0 9 resulta que os dados devem ser aceitos ou que os dados est o conforme a distribui o normal 8 4 Teste de Chauvenet O teste de Chauvenet estabelece que uma leitura pode ser rejeitada se a probabilidade de se obter um desvio particular da m dia menor que 1 2n onde n o n mero de observa es A tabela d o valor do desvio do ponto para m dia que deve ser excedido para rejeitar este ponto Assim que todos os pontos esp rios s o rejeitados calcula se uma nova m dia e um novo
92. automatizadas poss vel gastar mais tempo na rotina de otimizar a efici ncia de movimenta o dos produtos 3 4 Problemas dos sistemas de controle Os sistemas de controle simplificam a sua tarefa mantendo em n vel constante vari veis tais como a press o Num mundo perfeito o sistema de controle reagiria imediatamente frente a qualquer mudan a na vari vel e iriam gerar um sinal de erro que corrigiria exatamente o problema Infelizmente esse mundo n o perfeito V rios fatores interferem na capacidade do sistema de controle de 38 Controle Supervis rio e Aquisi o de Dados SCADA monitorar e controlar a sua vari vel Esses elementos incluem gt atraso do processo gt banda morta dos equipamentos e gt in rcia dos flu dos Atraso do processo Os sistemas de controle jamais reagem imediatamente frente s mudan as na vari vel Existe sempre um certo retardamento Os dispositivos de medi o sensores levam um certo tempo para registrar as mudan as Os elementos de finais de controle levam tempo para agir em resposta as instru es do controlador o que normalmente implica em uma a o f sica como mudan a da posi o das partes m veis destes por exemplo mudan a da posi o do obturador ou plug em uma v lvula de controle O resultado que o sistema de controle est sempre com um atraso em rela o s condi es reais do oleoduto Esse atraso se chama time lag ou retardamento O
93. cm Quando se usa a nota o cient fica com n meros associados a pot ncias de 10 tamb m mais simples e claro colocar o resultado e a incerteza na mesma forma Por exemplo corrente medida 2 54 0 02 x 10 A mais f cil de ler e interpretar do que na forma corrente medida 2 54 x 10 2 x 10 A 11 6 Estatistica da Medicao 1 Estatistica Inferencial 1 1 Introdu o A premissa b sica da metrologia nenhuma medi o sem erro Ou na l gica positiva toda medi o possui erro Por isso nem o valor exato da medi o e nem o erro associado com a medi o pode ser conhecido exatamente Na metrologia como na f sica existe o princ pio desconfort vel da indetermina o As incertezas e os erros da medi o devem ser tratados metodicamente para que as medi es pr ticas tenham alguma utilidade e confiabilidade A confiabilidade da medi o n o depende somente das varia es nas entradas controladas mas tamb m das varia es em fatores incontrolados e desconhecidos O operador quem faz a medi o e toma nota do resultado Ele pode cometer erros grosseiros e acidentais nestas tarefas O equipamento de suporte do instrumento de medi o incluem outros instrumentos auxiliares As condi es de contorno do instrumento de medi o podem influir no seu desempenho Estas condi es incluem a temperatura umidade press o ambiente vibra o choque mec nico alimenta
94. com casco simples ou casco duplo No tipo de casco duplo a parte superior capta o g s e a inferior capta a emuls o oleosa Qualquer que seja a sua configura o no entanto todos os separadores desempenham as mesmas duas fun es 1 remover l quido do g s e 2 remover leo da gua Aplicam se no separador princ pios b sicos de qu mica e f sica para o cumprimento da sua importante fun o O g s mais leve do que o l quido pelo que ir migrar para a parte superior do separador O leo e a emuls o s o mais leves do que a gua de modo que flutuar o A gua livre o mais pesado desses tr s componentes l quidos Os sedimentos se depositam no fundo do vaso Figura 1 2 Separador de Duas Fases O separador de duas fases separa liquidos de gases conforme se v na Fig 2 Um separador de n voa ajuda a remover os liquidos dos gases Os separadores classificam se por numero de fases havendo separadores bifasicos e separadores trifasicos O separador bifasico separa t o somente os l quidos e o g s O l quido uma mistura de leo emuls o e gua que se deposita no fundo do separador ao passo que o g s migra para a parte superior O separador trif sico separa o fluido numa camada de g s uma camada de emuls o oleosa e uma camada de gua e sedimento BSW E utilizado comumente nos locais de produ o onde existe muita gua no fluido O g s sai pela parte superior o leo ou a emu
95. com a defini o de uma quantidade particular A incerteza da medi o compreende em geral muitos componentes Alguns podem ser calculados da distribui o estat stica dos resultados de uma s rie de medi es e pode ser caracterizados por desvios padr o experimentais Os outros componentes que podem tamb m ser caracterizados por desvios padr o s o calculados das distribui es de 107 probabilidade assumidas baseadas na experi ncia ou em outra informa o Erros aleat rios aparecem das varia es aleat rias das observa es A cada momento que a medi o tomada sob as mesmas condi es efeitos aleat rios de v rias fontes afetam o valor medido Uma s rie de medi es produz um espalhamento em torno de um valor m dio Um n mero de fontes pode contribuir para a variabilidade cada vez que uma medi o tomada e sua influ ncia pode estar continuamente mudando Elas n o podem ser eliminadas mas a incerteza devido a seus efeitos pode ser reduzida aumentando o n mero de observa es e aplicando an lise estat stica Erros sistem ticos aparecem de efeitos sistem ticos ie um efeito no resultado de uma quantiade que n o est inclu do na especifica o da quantiade medida mas que influencia no resultado Estes erros peramecem constantes quando uma medi o repetida sob as mesmas condi es por isso eles n o revelados pelas medi es repetidas Seu efeito introduzir um deslocamento e
96. com l minas paralelas mais afetada pela varia o da viscosidade Para uma mesma press o a vaz o diminui quando a viscosidade do fluido aumenta Para uma dada vaz o um aumento da viscosidade pode apresentar uma redu o no fator K do medidor 242 Turbina de Vazao A viscosidade do liquido altamente dependente da temperatura Um aumento da temperatura causa uma diminui o da viscosidade Por esta raz o a varia o da temperatura altera consideravelmente o desempenho da turbina Densidade Conforme se verifica no n mero de Reynolds a densidade est no numerador representando um fator no momento do fluido Quando o momento do fluido alterado a rangeabilidade deve ser alterada a fim de proporcionar o mesmo torque m nimo necess rio do rotor no extremo inferior da for a de vaz o Ao ajustar a vaz o minima do medidor tipo turbina a repetitividade e a faixa linear se alteram Instala o Como a maioria dos medidores de vaz o a turbina tamb m afetada pelos efeitos de uma instala o com dispositivos geradores de dist rbios a montante como v lvula curvas jun es tees mau alinhamento A maioria dos fabricantes sugere instala es com 20 D de trechos retos a montante e 5 D a jusante onde D o di metro da tubula o Quando n o s o dispon veis trechos retos de tamanhos suficientes usam se retificadores de vaz o o valor t pico do trecho reto a montante cai para 10 D quan
97. comercialmente ou ainda possuem pre os elevados Realmente s o v rios medidores em um nico inv lucro cada medidor com um princ pio de funcionamento diferente e cada um detectando e medindo uma fase O receptor microprocessado faz a separa o dos sinais e d o resultado da vaz o de cada fase Vertical E 6 Annulor flow SA Rem rd o a e e 7 Dispersed spray flow cnr 4 Anular 5 Dispersed spray flow How Fig 14 9 Tipos de vaz o multif sica As vaz es com duas fases l quida e gasosa ocorrem quando h instabilidade e turbul ncia na tubula o e dependem da velocidade do fluido As vaz es bif sicas mais comuns s o 1 Vaz o de bolha bubble quando h bolhas de g s dispersas atrav s do l quido 2 Vaz o plug quando h grande bolha de g s na fase l quida 3 Vaz o estratificada quando h uma camada de l quido abaixo de uma camada de g s 4 Vaz o ondulada parecida com a estratificada por m a interface g s l quido ondulada por causa da alta velocidade da vaz o 5 Vaz o anular quando h um filme l quido nas paredes internas com g s no centro 210 Conceitos Basicos 4 9 Vazao Critica Quando um g s acelerado atrav s de uma restri o sua velocidade aumenta a press o diminui e sua densidade diminui Desde que a vaz o m ssica uma fun o da densidade e da velocidade existe uma rea cr tica em qu
98. complexo Nos outros casos usar o nome da unidade N o misturar s mbolos e nomes de unidades por extenso Exemplo correto O comprimento foi medido em metros a medida foi de 6 1 m Exemplo incorreto O comprimento foi medido em m a medida foi de 6 1 metros S mbolos em t tulos Os s mbolos de unidades n o devem ser usados em letra mai scula como em t tulo Quando for necess rio deve se usar o nome da unidade por extenso em vez de seu s mbolo Correto ENCONTRADO PEIXE DE 200 KILOGRAMAS Incorreto ENCONTRADO PEIXE DE 200 KG Simbolo e inicio de frase N o se deve come ar uma frase com um s mbolo pois imposs vel conciliar a regra de se come ar uma frase com mai scula e de escrever o s mbolo em min scula Exemplo correto Grama a unidade comum de pequenas massas Exemplo incorreto g a unidade de pequenas massas Prefixos Todos os nomes de prefixos de unidades SI s o em letras min sculas quando escritos por extenso em uma senten a A primeira letra do prefixo escrita em mai scula apenas quando no in cio de uma frase ou parte de um t tulo No caso das unidades de massa excepcionalmente o prefixo aplicado grama e n o ao kilograma que j possui o prefixo kilo Assim se tem miligrama mg e n o microkilograma ukg a tonelada corresponde a megagrama Mg e n o a kilokilograma kkg Aplica se somente um prefixo ao nome da unidade O prefixo e a unidade s o escritos ju
99. constru o adequada se a parte superior do tanque abaixada mais de 0 02 da altura do tanque quando o tanque 147 estiver completamente cheio do liquido com densidade de 1 000 kg m ou de densidade maior do campo de opera o o que for maior 2 O tubo suporte deve ser fixado de modo que seu movimento vertical com rela o ao ponto de refer ncia do nivel seja menor que 0 02 do n vel medido Se usado o detector de corre o deve ser situado do modo que um valor confi vel seja obtido das propriedades que se quer medir Se necess rio deve se instalar mais de um detector para se obter o valor m dio correto A expans o termal da estrutura do tanque ou se aplic vel do tubo suporte deve ser tal que o desvio total para uma varia o de temperatura de 10 C caia dentro do erro m ximo permiss vel para o medidor autom tico de n vel instalado ou se necess rio seja compensado Medidor autom tico de n vel localizado ao n vel do olho deve ser fixado a um ponto est vel da estrutura do tanque ou terra por um suporte r gido 5 Exig ncias para medidor eletr nico 5 1 Geral Um medidor autom tico de n vel eletr nico deve ser projetado e fabricado de modo que quando exposto a dist rbios n o haja ocorr ncia de falha significativa ou a falha significativa seja detectada e o operador tome as provid ncias cab veis O fabricante decide qual alternativa escolher Se uma falha significativa
100. corrugados Pelo fato de que as corruga es impedem o fole de se dilatar para o lado o fole sempre mais acurado do que o tubo Bourdon Fig 2 8 Man metro com Fole 20 Strain gauge Strain gauge um sensor de press o de natureza el trica pois sente a press o na entrada e produz na sa da uma varia o da resist ncia el trica em fun o da compress o ou tra o aplicada A resist ncia vari vel do strain gauge detectada no instrumento receptor por um circuito el trico cnamado de ponte de Wheatstone Quando a ponte de Wheatstone estiver balanceada pode se determinar a quarta resist ncia atrav s de outras tr s conhecidas O strain gauge o sensor padr o de balan as eletr nicas balan as rodovi rias e para a medi o de n vel por peso Cristal piezel trico O cristal piezel trico o outro sensor el trico de press o Ele sente a press o e gera na sa da uma pequena tens o el trica cont nua Ele mais caro que o strain gauge por m mais preciso robusto e est vel Atualmente a medi o precisa de press o em transmissores do estado da arte feita por cristal piezel trico 7 6 Instrumentos de press o Na medi o de petr leo e g s natural os principais instrumentos de medi o e condicionamento da press o s o 1 Transmissor 2 Indicador local 3 Indicador de painel 4 Chave Transmissor de press o Transmissor de press o o instrumento que detecta
101. da para permitir a medi o e a retirada de amostras de tanque vedado a vapor com o tanque sob press o e com o m nimo de perda de vapor A v lvula de bloqueio de vapor deve ser apropriada para uso em press es especificadas de press o com a devida margem de seguran a A v lvula de bloqueio de vapor consiste de um corpo flangeado ou rosqueado com uma v lvula esfera vedada a vapor na parte inferior e uma tampa de conex o r pida ou rosqueada no topo O di metro da v lvula esfera deve ser grande suficiente para permitir a passagem do medidor de n vel A tampa removida para permitir a instala o de um medidor eletr nico port til com um conector casado Quando a v lvula de bloqueio de vapor usada para dar acesso ao medidor eletr nico port til deve se evitar o fechamento da v lvula at que a fita e o sensor tenham sido totalmente passados Materiais de selo e gaxetas formam parte da v lvula de bloqueio de vapor e devem ser resistentes aos produtos de petr leo nas fases l quida e de vapor Deve haver continuidade el trica entre a estrutura do tanque e a fita do medidor instalado atrav s da v lvula de bloqueio de vapor Fig 10 7 V lvula de bloqueio de vapor Apostilas DOCiMedi o Petr leo amp G s Medi o Petr leo doc 18 JUN 02 143 Medicao Manual Comprimento conforme ullage Ge seguran a altura da janela manuseio TES on anbuey 50 mm Referencia
102. de inspe o de 100 n o eliminam todos os produtos fora de conformidade No caso de medi es replicadas quando se faz a computa o estat stica de um n mero muito elevado de dados milhares h uma alta probabilidade de se cometer erros na entrada de dados na calculadora ou no computador As leis da estat stica se aplicam estritamente a uma popula o formada apenas de dados aleat rios Para usar estas leis deve se assumir que o conjunto de dados que formam uma amostra representa a popula o infinita de resultados Infelizmente esta hip tese n o garantidamente v lida Como resultado a estimativa estat stica acerca do valor dos erros aleat rios tamb m est sujeita a incerteza e por isso ela expressa somente em termos de probabilidade Em qualquer decis o que se toma baseando se em poucos dados corre se o risco de que ela seja errada Por exemplo quando se sai de casa carregando ou n o um guarda chuva coletam se certos dados olha se o c u l se a previs o do tempo do jornal escuta se a televis o Depois de avaliar rapidamente todos estes dados dispon veis incluindo a previs o do r dio de 30 de probabilidade de haver chuva toma se uma decis o De qualquer modo faz se o compromisso entre a inconveni ncia de carregar um guarda chuva e a possibilidade de tomar uma chuva sujando se a roupa e pegando um resfriado Neste exemplo tomou se uma decis o baseando se na incerteza A ince
103. de g s que um po o pode produzir num per odo de 24 horas sob determinadas condi es padr o Nas situa es de transfer ncia autom tica de cust dia instrumentos no interior dos tanques de armazenamento controlam qual a quantidade de petr leo que transferi da e quando ser feita a transfer ncia Petr leo e G s Natural 2 2 Teste de po o O petr leo que tenha sido separado e tratado movimentado atrav s de tubula es e armazenado em vasos cil ndricos de a o denominados vasos ou tanques de armazenamento de produ o Um campo de produ o pode ter um s tanque ou diversos O agrupamento de tanques de armazenamento se chama bateria de tanques Como que o produtor determina o tipo e a quantidade de tanques de que necessita A sele o do conjunto de tanques adequados baseia se num outro agrupamento de equipamentos de produ o que compreende um separador de teste e um tanque de armazenamento O produtor ir conduzir inicialmente um teste de potencial num po o para verificar informa es importantes a respeito do reservat rio Conforme j mencionamos o teste de potencial mede a maior quantidade de leo e g s que um po o ser capaz de produzir num per odo de 24 horas sob determinadas condi es Durante esse per odo o petr leo ir passar atrav s de um separador de teste sendo que o g s separado passa por um medidor de placa de orif cio para determinar sua quantidade e o l
104. de validade Tem se o preconceito errado de considerar que apenas as calibra es relacionadas com ISO 9000 requerem estas exig ncias Toda calibra o deve ter estes par metros Um instrumento pode ser calibrado por quest o de 1 cust dia para garantir que a compra e venda de produtos feita atrav s de tubula es com medidores em linha estejam dentro dos limites contratuais 2 seguran a para assegurar que os instrumentos estejam indicando dentro dos valores seguros do processo 113 3 balan o de materiais para verificar rendimentos de processos equipamentos reagentes e catalizadores 4 ecologia para garantir que as an lises dos efluentes estejam dentro dos valores ecologicamente corretos 5 legal para satisfazer exig ncias legais e de normas t cnicas 6 ISO 9000 para atender suas exig ncias relacionadas com a incerteza continuidade operacional e qualidade do produto final Calibra o programada e emergencial Calibra o programada aquela feita para atender um cronograma j estabelecido em fun o da disponibilidade dos instrumentos e dos per odos timos dentro dos quais os instrumentos permanecem dentro de seu desempenho nominal Geralmente os per odos s o estabelecidos em semanas A norma ISO 9000 requer um programa de calibra o dos instrumentos de medi o teste e inspe o Calibra o de emerg ncia aquela feita para atender um chamado extraordin rio do pess
105. decis o e os elementos de controle final a realizarem os sensores indicam qual o efeito que a decis o teve sobre a linha Controlador O CLP avalia as informa es provenientes de cada sensor para determinar se a linha est se comportando de maneira normal Para tomar essa decis o o CLP refere se a um valor pr determinado Esse valor pr determinado se denomina ponto de ajuste O CLP compara as informa es provenientes do sensor com esse ponto Caso as informa es ultrapassem a diferen a permiss vel manda um comando para que alguma a o seja tomada Elemento de controle final A a o realizada pelo elemento de controle final O elemento de controle final aquela parte do sistema de controle que muda diretamente a vari vel press o temperatura etc Os sensores detectam ent o a mudan a da vari vel e transmitem essas informa es ao CLP Assim o sistema repete novamente a rotina acima descrita Perturba es de processo s o mudan as no processo corrente ou em estado permanente Isto inclui casos como mudan a de batelada a transportar perda de uma unidade de bombeamento ou um inc ndio O sistema de controle permaneceria em estado est vel caso n o surgissem perturba es de processo Os sensores o CLP e os elementos de controle finais trabalham em conjunto para dar tanto o controle sobre o oleoduto como liberdade desse controle Como muitas opera es do dia a dia nos oleodutos s o
106. detectada uma indica o visual ou sonora deve ocorrer automaticamente e deve continuar at que o usu rio tome a o ou a falha seja corrigida 6 2 Facilidade de verifica o Deve ser poss vel determinar a presen a e o funcionamento correto de facilidades de verifica o Se a falha de um elemento de indica o do mostrada pode causar uma falsa indica o ent o o instrumento deve ter uma facilidade de teste da indica o que mostre todos os sinais relevantes do indicador quando requerido em seus estados ativo e n o ativo para um tempo suficiente e sejam facilmente observados pelo operador No inicio e fim da medi o todos componentes de armazenagem de dados devem ser verificados automaticamente para certificar que os valores de todas as instru es Medi o Autom tica memorizadas de modo permanente sejam corretas atrav s de 1 Somando todas as instru es e c digos de dados e comparando a soma com um valor fixo 2 Vendo as linhas e colunas dos bits de paridade LRC VRC ISO 2111 3 Verifica o c clica de redund ncia CRC 16 ISO 2111 4 Dupla armazenagem de dados ambas no mesmo c digo 5 Dupla armazenagem de dados a segunda em c digo inverso ou desviado 6 Armazenagem de dados em c digo seguro por exemplo por check sum bits de linha e paridade Por m n o obrigat rio que esta verifica o seja feita com frequ ncia maior que uma por minuto se a medi o aut
107. devem ser coletadas amostras para an lises qualitativas e quantitativas para determina o do teor de gua e sedimentos da massa espec fica para cada medi o ou per odo de medi o a serem usadas na corre o dos volumes medidos e outros usos Analisadores em linha podem ser utilizados para medir em forma cont nua ou mais frequente as propriedades do petr leo Os analisadores devem ser calibrados periodicamente com base nas an lises de laborat rio das amostras recolhidas 6 5 2 Nas medi es fiscais da produ o de petr leo devem ser coletadas amostras pelo menos uma vez por m s para determina o do teor de enxofre metais pesados pontos de corte para atendimento da Portaria n 155 da ANP de 21 10 1998 6 5 3 A coleta de amostras deve atender s orienta es dos seguintes documentos Portaria do INPM n 12 67 Norma de Amostragem de Petr leo e Seus Derivados L quidos Para Fins Quantitativos gt ABNT 05800NB00418 75 Amostragem de Petr leo e Derivados L quidos Para Fins Quantitativos 0500NB00174 72 Norma Para Amostragem de Petr leo e Produtos Derivados gt API MPMS Chapter 8 Sampling Chapter 8 2 Automatic Sampling of Petroleum and Petroleum Products ANSVASTM D4177 280 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e G s Natural Chapter 8 3 Mixing and Handling of Liquid Samples of Petroleum and Petroleum Products ASTM D5854 6 5 4 Os sistemas de amostragem em linha devem cumprir os seguintes
108. do TQ 7 101 Primeira pagina da Tabela detalhada 197 Arquea o de Tanque MICT MINISTERIO DA INDUSTRIA DO COMERCIO E DO TURISMO INMETRO INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA NORMALIZACAO QUAL INDUSTRIAL DIRETORIA DE METROLOGIA LEGAL E DIVISAO DE ARQUEACAD DE TANQUES COMPANHIA PETROLEO BRASILEIRO S A PETROBRAS ENDERECO DTEASA GEMADRE MADRE DE DEUS BA TANQUE N 7 101 FAGINA 013 ALTURA cm VOLUME litros ALTURA cm VOLUME litros x 1 000 16 407 210 1 050 17 230 693 1 001 16 423 679 x 1 051 17 247 162 1 002 16 440 149 x 1 052 17 263 632 1 003 16 456 619 x 1 053 17 280 102 1 004 16 473 088 1 054 17 296 571 1 005 16 489 558 x 1035 17 313 041 1 006 ib 50 028 k 1 056 47 3290 0141 1 007 16 522 497 x 1 057 17 345980 1 008 16 538 967 amp 1 058 17 362 450 1 009 16 555 437 1 059 17 378 920 1 010 16 571 906 k 1 060 17 395 389 1 011 16 588 374 1 061 17 411 859 1 012 16 604 846 1 062 17 428 329 1 013 146 628 3135 1 063 17 444 798 1 014 16 637 785 tk 1 064 17 461 268 1 015 16 654 255 x 1 065 17 477 738 1 016 16 670 724 kt 1 066 17 494 207 1 017 16 687 194 x 1 067 17 510 677 1 018 16 703 664 x 1 068 17 527 147 1 019 16 720 133 1 069 17 543 616 1 020 16 734 603 x 1 070 17 560 086 1 021 16 733 073 Z 1 071 17 576 556 1 022 16 769 542 1 072 7 SIS DRY 1 023 16 786 012 x 1 073 17 609 495 1 024 16 802 482 x 1 074 17 625 965 1 025 16 818 951 x 1 075 17 642 434 1 026 16 835 421 x 1 076 17 658
109. do fabricante ou similar 234 20 Turbina de Vazao 1 Introdu o A turbina um medidor de vaz o volum trica de l quidos e gases limpos da classe geradora de pulsos que extrai energia da vaz o medida A turbina largamente usada por causa de seu comprovado excelente desempenho obtido a partir de alt ssimas precis o linearidade e repetitividade A precis o da turbina melhor que a de muitos outros medidores de vaz o em regime turbulento e usada como padr o para a calibra o e aferi o de outros medidores A medi o com sucesso e precis o da vaz o com uma turbina depende de v rios fatores Inicialmente deve se selecionar o medidor e o equipamento condicionador de sinal corretos A sele o fun o de faixa da vaz o rangeabilidade temperatura press o v rias propriedades do fluido densidade viscosidade capacidade de lubrifica o compatibilidade qu mica com o material das partes molhadas do medidor Part culas contaminantes e sujeiras em suspens o influem na precis o da medi o e na sobreviv ncia da turbina A sele o dos circuitos eletr nicos associados depende do ambiente da informa o desejada e do tamanho rangeabilidade e linearidade do medidor Uma vez todos os componentes do sistema tenham sido selecionados corretamente eles devem ser calibrados de modo que a sua medi o seja v lida A viscosidade do liquido e a densidade do g s s o muito import
110. e ao uso de outros elementos primarios tais como as placas exc ntricas e segmentares lo loss o cotovelo o orif cio integral e o orif cio anular 2 Princ pio de Opera o e Equa es Os medidores de vaz o que geram press o diferencial s o descritos pela equa o de Bernoulli que estabelece que a soma da energia est tica da energia cin tica e da energia potencial do fluido se conserva na vaz o atrav s de uma restri o em uma tubula o e pela continuidade SAAR ARRAS Fig 15 2 Medi o de vaz o com placa A equa o de Bernoulli estabelece P ve 4 z constante pxg 2g onde p a densidade do fluido g acelera o da gravidade do local v a velocidade do fluido z a eleva o da tubula o P a press o est tica da tubula o A equa o da continuidade fornece a rela o entre a velocidade e vaz o instant nea de um fluido incompress vel Quando a rea da tubula o varia de Aj para Ao a velocidade do fluido tamb m se altera de v4 para w valendo a seguinte rela o Q A xv A xv onde Q a vaz o volum trica instant nea A4 e Ao s o as reas das se es transversais da tubula o V4 Vo s o respectivamente as velocidades do fluido nas se es A e As Fig 15 3 Tubula o e continuidade Quando um fluido dentro de uma tubula o com se o circular A4 passa por uma restri o com rea Ao menor a velocidade aumenta de
111. ele pode ser usado para comparar o desempenho de m quinas ou outros itens A vida til de l mpadas localiza es da linha de centro de furos em placas localiza es de tiros de artilharia e miss es de bombardeio seguem a distribui o y2 Quando se obt m um conjunto de medi es assume se que as medi es s o uma amostra de alguma distribui o conhecida por exemplo a normal Para comparar as diferentes partes da distribui o observada subdividem se os dados em um n mero de n classes e determina se a frequ ncia observada em cada classe Depois estima se a frequ ncia esperada de cada classe assumindo que a distribui o est de conformidade com a distribui o original por exemplo a normal atrav s dos seguintes passos 1 calcule o valor m dio e o desvio padr o 2 para cada intervalo da classe assuma uma vari vel normal padr o zp e Z para os limites superior e inferior respectivamente 3 da tabela da distribui o normal determine as probabilidades da fun o entre 0 e Zp e 0 e z Os valores dependem se tomado apenas um lado ou os dois lados da curva 4 a soma dos valores acima d a probabilidade no dado intervalo se o limite superior estiver entre 0 e e o limite inferior estiver entre 0 e x e vice versa A diferen a dos valores acima d a probabilidade se os dois limites cairem ou entre 0 e 50 ou 0 e 5 multiplique a probabilidade da distribui o em um dado i
112. elemento secund rio As condi es para a instala o apropriada e a opera o correta Os erros e as outras caracter sticas do elemento prim rio s o independentes e diferentes das caracter sticas do elemento secund rio de modo que eles devem ser tratados separadamente O elemento prim rio se refere especificamente medi o de vaz o e o elemento secund rio se refere instrumenta o em geral A placa de orif cio o elemento prim rio que mede a vaz o gerando uma press o diferencial e ser estuda aqui O transmissor de press o diferencial que o elemento secund rio associado a ela ser visto aqui muito superficialmente para completar o estudo do sistema de medi o Este mesmo transmissor pode ser usado em outras aplica es para medir n vel ou press o manom trica SONDA RON 6 2 Tipos de Medidores As classifica es dos medidores de vaz o se baseia somente no tipo do elemento prim rio ou no princ pio f sico envolvido Os medidores de vaz o podem ser divididos em dois grandes grupos funcionais 1 medidores de quantidade 2 medidores de vaz o instant nea Os medidores de vaz o podem ser ainda classificados sob v rios aspectos como 1 rela o matem tica entre a vaz o e o sinal gerado se linear ou n o linear 2 tamanho f sico do medidor em rela o ao di metro da tubula o igual ou diferente 3 fator K com ou sem 4 tipo da vaz o medida volum trica ou m ssi
113. envolvidos E importante entender a origem destes par metros por que eles s o eventualmente usados nas equa es de trabalho para o dimensionamento dos medidores Fig 15 15 Press o diferencial gerada pela placa 227 Placa de Orificio Precis o do sistema A medi o de vaz o com placa de orif cio precisa o suficiente para ser aceita legalmente em opera es de compra e venda de produtos Enquanto se fala de uma precis o de 0 5 do fundo de escala para a placa isolada a instala o completa possui precis o pr xima de 5 do fundo de escala Rangeabilidade do medidor Define se como rangeabilidade de um medidor a rela o do m ximo valor medidor dividido pelo m nimo valor medidor com o mesmo desempenho A rangeabilidade inerente a rela o matem tica que envolve a vari vel de processo medida com a grandeza fisicamente sentida Tab 9 1 Algumas incertezas da medi o com placa Precis o do transmissor 1 0 Precis o do receptor 1 0 Toler ncia do b 0 2 Incerteza da medi o da 0 75 pressao Incerteza da medi o da temperatura 0 75 Incerteza do coeficiente descarga 0 5 Incerteza do comprimento reto tubo 0 5 Precis o Incerteza final 4 45 Nota Algumas incertezas s o expressas em do valor medido e outras em do fundo de escala e por isso a incerteza final em do fundo de escala A press o diferencial gerada pela placa de orif cio propo
114. feita a calibra o da malha in situ como regra e em caso de n o conformidade se faz a calibra o por instrumento como exce o As vantagens de se fazer a calibra o da malha em vez do instrumento isolado incluem 1 gasta se menos tempo pois uma malha t pica possui tr s instrumentos 2 a calibra o mais confi vel pois n o se tem o risco de descalibrar o instrumento na sua retirada transporte e recoloca o 3 a calibra o mais exata pois todos os efeitos da instala o est o considerados inerentemente 4 tem se a medi o e n o o c lculo da incerteza coerente com a recomenda o metrol gica de n o imaginar quando puder calcular e n o calcular quando puder medir A principal desvantagem relacionada com a calibra o de malha a necessidade de se ter padr es que possam ser usados na rea industrial Os padr es devem ter classifica o mec nica compat vel com a rea se interna ou externa para ter sua integridade preservada Se a rea for classificada os padr es el tricos devem ter classifica o el trica compat vel para que sua presen a n o aumente o risco de explos o ou inc ndio do local Quando n o for dispon vel padr o el trico com classifica o el trica compat vel com a rea deve se garantir com meios positivos que n o h presen a de gases flam veis no local e durante a calibra o e para isso deve se conseguir uma permiss o especial hot permissio
115. fica voando sem rumo medida que a energia potencial do ar em escapamento convertida em energia cin tica e realizado trabalho para a movimenta o do bal o Seria til ter uma medida da quantidade de energia que n o dependesse do volume massa ou peso A solu o medir a energia por unidade de peso A energia por unidade de peso tem unidades em metros e denominada head altura manom trica Altura de eleva o Altura de eleva o a energia potencial por unidade de peso de um l quido num oleoduto devida sua eleva o A altura de eleva o medida considerando se a eleva o acima de um n vel de refer ncia geralmente o n vel do mar Se um objeto for elevado acima do n vel de refer ncia ele ter potencial para 19 realizar trabalho a medida que baixar at o nivel de refer ncia A altura de eleva o independe da press o e da massa espec fica Altura manom trica total A soma da altura est tica e da altura de eleva o num oleoduto parado denominada altura manom trica total Um oleoduto parado tem apenas energia potencial devida press o altura est tica e eleva o altura de eleva o De acordo com o Princ pio da Conserva o de Energia a altura manom trica total permanece constante em todo o oleoduto contanto que a massa espec fica n o sofra altera es Fig 2 6 Sensores mec nicos de press o 7 5 Medi o de press o H basicamente dois tipos
116. grande n mero de medi es distribu das sobre a altura completa de refer ncia do tanque No m nimo cinco das medi es devem ser tomadas no quarto superior e no m nimo cinco medi es no quarto inferior da faixa de refer ncia Isto completa os dados necess rios para calcular os valores de corre o Calcular a diferen a de n vel DL entre a medi o manual com trena e a medi o do Radar TRL 2 para cada uma das medi es Notar que DL pode ser positiva ou negativa AL Ltrena Lradar As medi es devem ser distribu das sobre a faixa completa do tanque No m nimo cinco das medi es devem ser feitas no quarto superior da faixa de medi o e no m nimo cinco medi es na faixa inferior Plotar os desvios para os diferentes n veis como mostrado na Fig 5 13 fazendo uma linha reta melhor estimativa para as medi es manais com trena O eixo vertical representa a diferen a entre a medi o manual e a medi o correspondente do radar O eixo horizontal mostra o n vel no tanque A inclina o da linha plotada uma linha melhor estimativa pelo m todo dos m nimos quadrados ou visualmente uma inclina o representando um desvio progressivo entre as medi es reais manuais com a trena e as indica es com o Radar TRL 2 Uma linha vertical deve ser tra ada no n vel representado a Altura de Refer ncia do Tanque R Computar o novo Fator de Escala de acordo com a equa o Novo Fator Esca
117. m dia e inversamente proporcional raiz quadrada do n mero de s ries replicadas de medi es com N dados N gt 20 oa 0 o vn De um modo an logo tem se para uma n amostras com N dados N lt 20 O desvio padr o das m dias uma melhor estimativa da incerteza interna e chamado tamb m de erro padr o interno 83 Estatistica da Medicao Pode se notar que a distribui o normal das medi es de uma amostra tem menor precis o que a correspondente distribui o normal da amostra das m dias da popula o A distribui o normal das m dias tem um formato mais estreito e um pico maior que a distribui o normal de uma amostra Is Distribui o de x Distribui o de x Fig 6 4 Desvio padr o das m dias Deve se ter o cuidado para n o confundir os n meros envolvidos E poss vel ter um conjunto com N dados base de c lculo do desvio padr o do universo dos quais se tira uma amostra com k dados base de c lculo do desvio padr o da amostra e se tira a m dia de um n conjuntos de dados base de c lculo para o desvio padr o das n m dias s S T 5 12 Vari ncia A vari ncia V simplesmente o quadrado do desvio padr o s2 A vari ncia tamb m mostra a dispers o das medi es aleat rias em torno do valor m dio A unidade da vari ncia o quadrado da unidade das quantidades medidas A vari ncia s2 definida para popula o
118. magn tico mede somente fluidos eletricamente condutores a turbina mede somente fluidos limpos o medidor ultra s nico mede somente fluidos com part culas em suspens o Dependendo do tipo da sujeira e do medidor a solu o usar filtro antes do medidor com os seus inconvenientes inerentes O problema da corros o qu mica pode ser eliminado com a escolha adequada do material das partes molhadas e do fluido Na literatura t cnica s o dispon veis tabelas com a lista de materiais recomendados aceit veis e proibidos para uso com determinados produtos No aspecto de corros o e compatibilidade com fluidos o melhor medidor o magn tico por causa da grande variedade do material de revestimento e dos eletrodos O problema de eros o f sica pode ser eliminado com o dimensionamento correto do medidor que resulte em velocidades baixas As vezes a solu o tamb m envolve o uso de filtro para eliminar part culas abrasivas em suspens o Medidores com pe a m vel e com 217 Conceitos Basicos elemento intrusivo geralmente sao mais Os medidores de vaz o aprovados pela suscept veis eros o e desgaste que os ANP para a medi o de g s natural s o medidores sem pe a m vel e n o intrusivos 4 sistema de medi o de vaz o com O perfil de velocidade muito importante placa de orif cio AGA 3 quando se tem medidores de inser o onde a 5 a turbina medidora de vaz o com eixo posi o do medidor deve
119. medi o da ordem de v rios cent metros Fator de expans o termal e a temperatura de calibra o para a fita real devem ser fornecidos pelo fabricante Medi o com Radar Somente uma nica fita deve ser usada para a verifica o Ela deve ser identificada como tal e deve ser afastada do uso di rio Fitas de pl stico ou dispositivos eletr nicos n o devem ser usados Exig ncias da instala o Uma boca de medi o deve estar dispon vel pr xima do medidor de n vel para a medi o indireta do n vel ou de ullage Quando instalando um medidor radar com antena corneta ou com refletor parab lico no manhole existentes no teto recomendado montar um bocal adicional no mesmo flange cego que possa ser usado para verifica o da ullage Medi o manual Basicamente todos os medidores de n vel est o medindo a dist ncia da posi o de montagem at a superf cie do l quido medi o do espa o vazio medi o indireta ou ullage e calculam o n vel pela subtra o da ullage da altura de refer ncia Deforma o da parede ou do teto do tanque e movimento do ponto de refer ncia inferior mesa de medi o podem afetar a altura de refer ncia que implica em erro na leitura do n vel O tamanho do erro depende da constru o do tanque e pode ser estimado pelo c lculo da deforma o do tanque de acordo com formulas padronizadas ou pela medi o manual da altura de refer ncia Quando verificar a pre
120. mpadas Horas Falhas Frequ ncia relativa 1900 1999 1 1 50 0 02 2000 2099 2 2 50 0 04 2100 2199 5 5 50 0 10 2200 2299 9 9 50 0 18 2300 2399 12 12 50 0 24 2400 2499 11 11 50 0 22 2500 2599 6 6 50 0 12 2600 2699 4 4 50 0 08 1 00 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 1999 2099 2199 2299 2399 2499 2599 2699 Fig 6 2 Histograma da queima das l mpadas n mero de observa es no intervalo 3 2 Histograma Histograma o gr fico da distribui o de frequ ncia que ilustra os resultados obtidos da matriz e da folha dos resultados Um gr fico comunica a informa o mais facilmente que a an lise num rica Vendo o gr fico pode se contar diretamente os dados em cada intervalo de classe e determinar o centro e o espalhamento dos dados da distribui o O histograma um gr fico de barras que mostra os resultados da an lise da distribui o da frequ ncia comprimindo os dados em grupos l gicos O eixo horizontal dos x abcissa mostra os intervalos das classes e o eixo vertical dos y ordenada mostra a frequ ncia absoluta ou relativa Cada intervalo de classe tem um limite inferior e um limite superior Geralmente o menor limite da primeira classe abaixo do primeiro n mero e o limite maior da ltima classe acima do ltimo n mero da matriz 3 3 Significado metrol gico Quando se tem n medi es pode se quantizar estes n resultados em valores iguais
121. muito grande essencialmente infinita de medi es replicadas de x Temse para grandes popula es n gt 20 e onde n o grau de liberdade da popula o Tem se para pequenas popula es n lt 20 x m N Il pany n 1 Enquanto a unidade do desvio padr o a mesma dos dados a vari ncia tem a unidade dos dados ao quadrado Mesmo com esta desvantagem a vari ncia possui as seguintes vantagens 1 ela aditiva 2 ela n o tem os problemas associados com os sinais alg bricos dos erros 3 ela emprega todos os valores dos dados e sens vel a qualquer varia o no valor de qualquer dado 4 ela independente do ponto central ou do valor m dio por que ela usa os desvios em rela o ao valor m dio 5 seu c lculo relativamente mais simples 84 Estatistica da Medicao Exemplo Sejam os dados obtidos de uma an lise Tab 9 Dados da an lise qu mica Xi ppmFe x x x x x4 19 4 0 38 0 1444 x2 195 0 28 0 0784 x3 19 6 0 18 0 0324 x 19 8 0 02 0 0004 x5 20 1 0 32 0 1024 xg 20 3 0 52 0 2704 Efetuando se os calculos chega se a x 118 7 x x 0 6284 M dia x 118 7 6 19 78 ppm Fe Desvio padrao S x Vari ncia s2 0 352 0 13 ppm Fe Desvio padr o relativo 0 354 era X ei x 1000 17 9 18 ppt Coeficiente de varia o x 2294 100 1 79 18 19 78 Erro absoluto Assumindo que o valor verdadeiro da amostra seja de
122. na parte superior de modo que as recomenda es desta norma sejam atendidas O tubo suporte deve ter uma ou mais fileiras de furos ou aberturas que devem se estender acima do n vel m ximo Se o tubo suporte montado no fundo do tanque sua massa deve ser distribu da no fundo do tanque de modo que n o imponha uma carga acima do equivalente a 3 m de produto A montagem de uma placa para aumentar a resist ncia sob o tubo suporte recomendada Medidores montados na estrutura do tanque A bra adeira suporte para a cabe a do medidor e o tubo deve ser ligada estrutura do tanque em uma altura t pica de 2 m em que a deflex o angular da estrutura do tanque da vertical devida ao enchimento seja um m nimo As bra adeiras do tubo suporte devem ter guias deslizantes para garantir que o tubo do medidor seja tanto quanto poss vel independente dos movimentos da estrutura do tanque Os conduites da fita devem ser do tamanho especificado pelo fabricante e devem estar alinhados em todos os pontos para evitar a fita tocar ou ro ar o interior do conduite Se o conduite da fita horizontal requer guia lateral um ponto para ancorar o guia o topo da estrutura do tanque e outro ponto o tubo acalmador usado para a medi o manual Os conduites da fita devem ser tratados internamente para evitar a forma o de ferrugem Se necess rio deve se ter um reservat rio de condensado para drenar qualquer condensado formado
123. nica A vaz o m ssica de um fluido compress vel em uma tubula o com uma dada press o de entrada se aproxima de uma determinada vaz o limite que n o pode ser excedida por mais que reduza a press o da sa da A m xima velocidade de um fluido compress vel em uma tubula o limitada pela velocidade de propaga o da onda de press o que se desloca a velocidade do som no fluido Como a press o cai e a velocidade aumenta ao longo da tubula o com rea da se o transversal constante a m xima velocidade ocorre na extremidade final da tubula o Se a queda da press o muito alta a velocidade da sa da atingir a velocidade do som A diminui o adicional da press o de sa da n o sentida a montante porque a onda de press o pode se deslocar no m ximo a velocidade do som A queda de press o adicional obtida pela diminui o da press o de sa da ap s se atingir a m xima descarga ocorre al m do fim da tubula o Esta press o perdida em ondas de choque e turbul ncias do jato do fluido Pode se mostrar teoricamente que a rela o das press es antes e depois de um elemento prim rio de medi o de vaz o n o pode ser menor que um valor cr tico Quando a press o atrav s da restri o igual a esta fra o cr tica multiplicada pela press o antes do elemento a vaz o m xima e n o pode ser aumentada a n o ser que se aumente a press o antes do elemento A vaz o m xima de
124. nio com suporte de safira pode ser usada em turbinas para medir vaz es muito baixas de fluidos corrosivos e com contaminantes Os suportes tipo piv oferecem menos atrito de partida e de opera o que os mancais esf ricos Por causa da pequena rea de contato do eixo com o suporte as cargas do suporte n o podem ser muito elevadas Por isso estes medidores s o mais fr geis temem vibra o e choques mec nicos e n o podem operar em alta velocidade Materiais A escolha do material dos mancais tamb m limitada Os mancais esf ricos s o dispon veis em a o inox 440C Os mancais cilindros s o limitados pelas exig ncia de atrito e de desgaste As combina es mais usadas s o grafite ou materiais especiais de fibra e Rulon contra a o inoxid vel e carbeto de tungst nio contra stellite Em medidores pequenos usa se a safira Infelizmente a exig ncia de material compat vel com a fun o e com o fluido pode piorar a linearidade e a rangeabilidade do medidor Os retificadores de vaz o na entrada e na sa da da turbina podem ser constru dos de qualquer material compat vel com a fabrica o com o fluido e com as exig ncias da estrutura 3 3 Detectores da Velocidade Angular O detector da velocidade gera uma tens o alternada como resultado da passagem das l minas do rotor que afetam a relut ncia vari vel do circuito magn tico O sinal de sa da varia entre os fabricantes e usualmente est na
125. no tanque onde n o podem ser usadas indica es do medidor autom tico de n vel em combina o com a tabela de calibra o os valores mostrados nestas regi es devem ser claramente identificados ou estas regi es devem ser claramente marcadas na tabela de calibra o do tanque O elemento detector do n vel do l quido deve estar pr ximo da abertura do medidor principal O sensor deve ser instalado de modo que a opera o correta n o possa ser obstru da por obst culo O elemento sensor do n vel do l quido deve ser colocado de modo que nenhuma interfer ncia m tua possa ocorrer durante a indica o amostragem ou outras opera es O elemento sensor do n vel do l quido deve ser instalado de modo que a influ ncia de redemoinho turbul ncia espuma aquecimento assim trico vento e outros efeitos na detec o do n vel sejam desprez veis Se necess rio deve se usar alguma prote o O medidor autom tico de n vel deve ser instalado no tanque de modo que a varia o no comprimento de refer ncia do medidor devido ao movimento da estrutura fundo ou tampa do tanque seja minimizada ou compensada Nas condi es de refer ncia o comprimento de refer ncia do medidor n o deve variar mais que 0 02 devido a varia o na altura do l quido press o de vapor e influencia do teto ou plataforma Em especial 1 Medidor autom tico de n vel localizado no topo do tanque deve ser montado em um tubo suporte de
126. o 2 Medi o com Deslocador tamb m um m todo muito popular e conhecido Seu princ pio de funcionamento a lei de Arquimedes o da eureka quando um corpo submerso em um l quido ele perde peso igual ao peso do l quido deslocado O sistema de medi o de n vel por deslocador se resume na detec o e medi o de um peso que varia com o n vel H quem chame esse sistema de medi o de n vel de medidor com flutuador O nome incorreto pois na realidade o elemento sensor n o flutua mas fica submersa no l quido cujo n vel est sendo medido Quem flutua a b ia tamb m usada como sensor de n vel por m com outro princ pio de opera o Lateral an cH ae i a Fig 12 3 Medi o de nivel com deslocador topo lateral e gaiola 6 1 Deslocador fixo O deslocador suspenso de um transmissor de n vel que detecta a for a peso vari vel Quando o n vel m nimo o deslocador est imediatamente acima do n vel Medidores da ANP e totalmente fora do l quido Seu peso m ximo e o sinal transmitido deve corresponder ao zero da escala de medi o Quando o n vel sobe o peso aparente do deslocador diminui mantendo assim uma rela o linear e proporcional entre o peso e o n vel do l quido Quando o n vel atinge o valor m ximo calibrado o deslocador deve estar totalmente submerso Nessa posi o ele apresenta o m nimo peso aparente e o transmissor deve gerar sinal
127. o 89 Estatistica da Medicao A curva da distribui o normal padr o apresenta as seguintes propriedades 1 A m dia ocorre no ponto central de m xima frequ ncia e vale zero u 0 2 O desvio padr o igual a 1 o 1 2 H uma distribui o sim trica de desvios positivos e negativos em torno da m dia 3 H uma diminui o exponencial na frequ ncia quando o valor dos desvios aumenta de modo que pequenas incertezas s o observadas muito mais frequentemente que as incertezas grandes A estat stica z normalizada e sua express o matem tica vale F z 2 d 7 Intervalos Estat sticos O valor exato da m dia de uma popula o de dados u nunca pode ser determinado exatamente por que tal determina o requer um n mero infinito de medi es O que se faz tirar uma amostra significativa da popula o com n dados n gt 20 e achar a m dia aritm tica dos dados desta amostra u Na pr tica usa se uma amostra com n lt 20 e tem se a m dia x Nesta situa o a teoria estat stica permite estabelecer limites em torno da m dia da amostra x e garantir que a m dia da popula o u caia dentro destes limites com um dado grau de probabilidade Estes limites s o cnamados de limites de confian a e o intervalo que eles definem conhecido como o intervalo de confian a Estes limites s o determinados multiplicando se o desvio padr o dispon vel da popula o ou da amostra por u
128. o externa O instrumento de medi o o elo mais importante de toda o sistema de medi o E ele que faz a medi o e espera se que ele n o influa no valor da medi o feita 1 2 Conceito A ci ncia da estat stica envolve a coleta organiza o descri o an lise e interpreta o de dados num ricos A estat stica a parte da matem tica que fornece um m todo organizado para manipular dados que apresentem varia es aleat rias A estat stica revela somente a informa o que j est presente em um conjunto de dados Nenhuma informa o nova criada pela estat stica O tratamento estat stico de um conjunto de dados permite fazer julgamentos objetivos relacionados com a validade de resultados A estat stica permite olhar os dados de modos diferentes e tomar decis es objetivas e inteligentes quanto sua qualidade e uso A metrologia usa estat stica por v rios objetivos 1 entender controlar e determinar os erros da medi o 2 facilitar a coleta de dados adequados e confi veis relacionados com a medi o 3 entender e calcular melhor as incertezas associadas medi o 4 controlar a qualidade da m o de obra e dos materiais produzidos na ind stria Os m todos estat sticos podem ser teis para determinar 1 o valor mais prov vel de uma medi o a partir de um conjunto limitado de medi es 2 o erro prov vel de uma medi o e 3 o valor da incerteza na melhor resposta obt
129. o de todos os instrumentos e sistemas de medi o Os relat rios devem ser elaborados imediatamente ap s a calibra o e devem incluir informa es para verificar a rastreabilidade ao INMETRO dos instrumentos e sistemas de calibra o 10 2 7 Devem ser emitidos relat rios de inspe o de tanques e sistemas de medi o 10 2 8 Os relat rios de medi o teste e calibra o devem ser arquivados por 5 anos estando disposi o para exame pela ANP ou seus representantes 10 3 Inspe es 10 3 1 A ANP tem acesso livre a qualquer tempo s instala es de petr leo e g s natural para inspe o dos sistemas de medi o verifica o das opera es e dos relat rios de medi o 10 3 2 As inspe es podem incluir mas n o se limitam a a Verifica o se os sistemas de medi o est o instalados conforme normas e regulamentos aplic veis e conforme as recomenda es dos fabricantes Inspe o do estado dos sistemas e instrumentos de medi o Verifica o dos selos e as respectivas planilhas de controle Acompanhamento de inspe es de tanques e sistemas de medi o Acompanhamento de calibra o de sistemas e instrumentos Acompanhamento de opera es de medi o Acompanhamento de testes de produ o Verifica o dos c lculos dos volumes Acompanhamento das opera es de amostragem e an lise de laborat rio Verifica o dos relat rios de medi o teste e calibra o 10 3 3 Todos os instrumentos
130. o de vapores ap s a medi o quando da estabiliza o do petr leo No caso em que esses vapores forem recuperados na unidade de tratamento deve ser computada a produ o de g s estimada com base no volume de leo e a RGO do petr leo nas condi es de medi o para apropria o 8 2 3 Os fatores de encolhimento a RGO e os fatores de corre o para a produ o de g s quando utilizados na determina o de volumes de produ o devem ser determinados mensalmente com intervalos n o superiores a 42 dias conforme m todos das normas aplic veis 8 2 4 Quando houver gua livre no petr leo medido nas condi es de tanque o seu volume deve ser determinado por decanta o e nas medi es em linha atrav s de analisador de fra o total de gua ou da obten o de amostras representativas 8 2 5 As medi es para apropria o da produ o de g s devem atender aos requisitos das medi es fiscais de g s com as seguintes diferen as 8 2 5 1 A incerteza de medi o deve ser menor que 2 8 2 5 2 As an lises de g s devem ser trimestrais 8 2 5 3 Para sistemas de medi o com vaz o m xima inferior a 5 000 m por dia aplicam se os crit rios do subitem 7 1 13 deste Regulamento 284 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e G s Natural 8 2 6 Nas medi es para apropria o da produ o de g s natural devem ser considerados os fatores de corre o devidos separa o de componentes e condensa o
131. o maior que a dos instrumentos ou padr es sob calibra o Os padr es de refer ncia de ordem superior 117 devem ser rastreados aos padr es credenciados ou nacionais ou derivados de constantes f sicas As normas e os laborat rios recomendam n meros limites entre as exatid es dos instrumentos calibrados e dos padr es Por exemplo o NIST recomenda a rela o m nima de 4 1 o INMETRO recomenda a rela o 3 1 e as normas militares falam de 10 1 Por m todos estes n meros s o sugest es e n o s o mandat rios O risco aceit vel associado com a medi o varia com cada processo e em uma mesma planta podem se adotar rela es de incertezas diferentes O estabelecimento da rela o se baseia em aspectos econ micos quanto maior a rela o maior o custo dos padr es da escada metrol gica e t cnicos quanto maior o n mero menor a interfer ncia da incerteza do padr o na incerteza do instrumento calibrado O resultado final desta escolha um compromisso entre os valores de aceita o e de incerteza Os padr es de refer ncia selecionados atrav s das especifica es do fabricante devem ser continuamente acompanhados e monitorados para comprovar a estabilidade e o desempenho atrav s de calibra es sucessivas Procedimentos de Calibra o Devem ser escritos procedimentos de calibra o de instrumentos para eliminar fontes de erros devidas s diferen as de t cnicas condi es do ambiente e
132. o medidor esteja alinhado com a tubula o ou seja que os eixos do medidor e da tubula o sejam coincidentes Instala o A instala o do medidor inclui todos os acess rios tomadas filtros retificadores suportes e miscel nea do medidor Antes de escolher o medidor deve se avaliar a facilidade da instala o na tubula o j existente a simplicidade da opera o futura e a possibilidade de retirada e de coloca o do medidor sem interrup o do processo Todo medidor de vaz o deve ser montado em local de f cil acesso para o operador de campo do processo e principalmente para o instrumentista reparador Quando a retirada do medidor n o pode afetar a opera o do processo deve se prover um bypass para o medidor Medidores de vaz o para compra e venda de material n o deve ter by pass E dispon vel dispositivo para retirar e colocar placa de orif cio na tubula o sem interrup o do processo v lvula ou porta placa Daniel ou Pecos Medidores fr geis com pe as m veis e que manipulem fluidos com s lidos em suspens o geralmente requerem filtros a montante Os inconveniente do filtro s o o seu custo em si e o aumento da perda de carga permanente Faixa de Medi o A faixa de medi o da vaz o inclui os valores m ximo e m nimo largura de faixa condi es de press o est tica e de temperatura do processo Embora toda faixa te rica de medi o seja de O at a vaz o maxima a rangeab
133. o que tente desloc las at que a for a atinja um valor cr tico quando ent o come am a se mover subitamente A resist ncia da pe a m vel se deve em parte ao atrito e em parte in rcia a resist ncia imposta pelo objeto mudan as no seu movimento ou se o objeto estiver em 39 Controle Supervis rio e Aquisi o de Dados SCADA repouso o esfor o para coloc lo em movimento Trate de fazer andar um carro cujo motor parou Para tir lo da imobilidade necess rio desenvolver muito esfor o para fazer com que comece a se mexer Depois disso o carro se movimenta mais facilmente sendo dif cil det lo O carro tem uma grande in rcia que Voc tem que vencer para fazer com que comece a se deslocar e que tenha que sobrepujar de novo para det lo As pe as mec nicas nos sensores se movimentam dessa mesma maneira Assim tamb m as v lvulas de controle que s o os elementos finais de controle mais comuns nos oleodutos Come am com um impulso e tendem a continuar a se movimentar depois de iniciado o movimento Isto significa em rela o s pequenas corre es que muitas vezes se ultrapassa a marca desej vel podendo com isto provocar um retomo dando in cio a um ciclo de oscila o no sistema de controle In rcia de fluidos Os sensores e as v lvulas n o s o os nicos elementos do oleoduto que t m in rcia O flu do na tubula o tamb m tem in rcia Como toda mudan a ao movimento implica em
134. o usado para medir a dispers o dos dados sobre de uma lacuna que sua polariza o quando o n mero de dados pequeno Por exemplo quando se tem somente uma medida o valor do desvio se reduz a zero Isto implica que a medi o n o tem dispers o e como consequ ncia n o tem nenhum erro Obviamente este resultado altamente polarizado quando se toma somente uma medi o nos c lculos Quando se tomam duas ou mais medi es a polariza o no paramento diminui progressivamente at se tornar desprez vel para n grande Assim o valor do desvio padr o ajustado para dar uma estimativa n o polarizada da precis o Isto conseguido dividindo se a soma dos quadrados dos desvios por n 1 em vez de n Diz se que n 1 o n mero de grau de liberdade e n o n mero total de observa es O n mero de graus de liberdade se refere ao n mero de dados independentes gerados de um dado conjunto e usados na computa o Um conjunto com duas medi es tem somente uma entrada til com rela o a estimativa da dispers o em torno da m dia da popula o por que o conjunto deve fornecer informa o acerca da dispers o e acerca da m dia Assim uma amostra de dois dados fornece s uma observa o independente com rela o dispers o Para uma amostra de 10 dados pode se ter 10 desvios Por m somente 9 s o independentes por que o ltimo pode ser deduzido do fato que a soma dos desvios igual a zero Assim u
135. ocorrem c lculos ou frequentes ajustes de medidores com transfer ncias de alto volume para se poder conseguir exatid o quase absoluta Dois dispositivos comuns utilizados nas aferi es dos medidores s o o provador tipo tanque aberto e o provador tipo tubular Outra abordagem menos comum o uso de um medidor mestre em s rie com o medidor O medidor mestre um medidor calibrado que mede o mesmo fluxo que o medidor da unidade sendo comparados e em seguida os volumes registrados Embora a compara o entre volumes seja a fun o primordial do dispositivo de calibra o a compara o deve ainda ser convertida para a temperatura padr o de 15 6 C e a press o padr o de 101 325 kPa Assim como a temperatura e a press o afetam os volumes de leo durante a transfer ncia de cust dia fazem tamb m com que o volume do provador flutue Em vista disto os volumes observados s o multiplicados por determinados fatores de corre o para fins de medi o acurada na temperatura e na press o padronizadas Os fatores de corre o incluem 1 corre o para a temperatura do provador de a o 2 corre o para a press o do provador de a o 3 corre o para a temperatura do l quido no provador e no medidor e 4 corre o para a press o do l quido no provador e no medidor Est o dispon veis tabelas de convers o do API para permitir a convers o r pida Nem todos os c lculos s o necess rios o tempo todo
136. opera es matem ticas 5 10 Coeficiente de varia o 5 11 Desvio Padr o Das M dias 5 12 Vari ncia 6 Distribui es dos dados 6 1 Introdu o 6 2 Par metros da Distribui o 6 3 Tipos de distribui es 6 4 Distribui o normal ou de Gauss 7 Intervalos Estat sticos 7 1 Intervalo com n grande n gt 20 7 2 Intervalo com n pequeno n lt 20 90 7 3 Intervalo com n muito pequeno n lt 10 7 4 Intervalo para v rias amostras 8 Conformidade das Medi es 8 1 Introdu o 8 2 Teste Q 8 3 Teste do x qui quadrado 8 4 Teste de Chauvenet 8 5 Outros Testes 8 6 Conformidade 4 Erros da medi o 1 Introdu o 2 Tipos de Erros 2 1 Erro Absoluto e Relativo 2 2 Erro Din mico e Est tico 2 3 Erro Grosseiro 2 4 Erro Sistem tico 2 5 Erro Aleat rio 91 91 92 92 93 93 95 95 95 96 Medi o de Petr leo e G s Natural 2 6 Erro Resultante Final 3 Incerteza na Medi o 3 1 Conceito 3 2 Princ pios Gerais 3 3 Fontes de Incerteza 3 4 Estimativa das Incertezas 3 5 Incerteza Padr o 3 6 Incerteza Padr o Combinada 3 7 Incerteza Expandida 4 Confirma o metrol gica 1 Confirma o Metrol gica 1 1 Conceito 1 2 Necessidade da confirma o 1 3 Terminologia 1 4 Calibra o e Ajuste 1 5 Tipos de calibra o 1 6 Erros de calibra o 1 7 Calibra o da Malha 1 8 Par metros da Calibra o 2 Padr es 2 1 Padr es f
137. os pulsos representar a vaz o na unidade conveniente como litro gal o Fig 20 8 Turbina com totalizador integral O totalizador acumula o n mero de ciclos proporcionais a vaz o volum trica total que passou atrav s da turbina Um integrador fornece um n vel de tens o de corrente cont nua proporcional frequ ncia do sinal Um scaler multiplica ou divide a frequ ncia da sa da da turbina por um fator selecionado facilitando a apresenta o e a redu o dos dados Alternativamente o totalizador pode ser uma unidade de batelada pr ajustada O valor requerido pr ajustado e o totalizador conta diminuindo at zero quando prove uma altera o de contatos de sa da para terminar a batelada e operar uma v lvula solen ide Para n o haver o desligamento repentino da vaz o e um consequente golpe de ar ete o contador 240 Turbina de Vazao pode gerar uma rampa ou acionar um contato de aviso anterior ao desligamento completo Ha sistemas de condicionamento de sinais mais complexos que evitam a interfer ncia ou a perda de pulsos durante a transmissao do sinal usando um comprador de pulsos e envolvendo duas bobinas detectoras A e B e a tomada de dois cabos separados para os circuitos eletr nicos O comprador de pulsos monitoriza os dois sinais Se qualquer pulso perdido ou detectado na outra linha a sequ ncia correta dos pulsos A B A B A B A ser interrompidas Qualquer pulso falso
138. ou dentro de uma classe de largura Ax Plotando a frequ ncia das ocorr ncias n mero de medi es dentro das faixas e os valores das medi es obt m se um histograma ou gr fico com barras E interessante observar os tamanhos destas barras no centro da curva est o as maiores frequ ncias correspondendo a valores pr ximos da m dia das medi es Ou seja as medi es se distribuem em torno do valor m dio das medi es com maior quantidade de medi es pr ximas da m dia e com poucas medi es longe das m dias Aumentando o n mero de medi es e diminuindo a largura da faixa o histograma se aproxima de uma curva continua chamada de fun o de distribui o da densidade da probabilidade das amplitudes da medi o de x Quando os erros s o puramente aleat rios os resultados das n medi es sucessivas s o espalhados em torno do valor verdadeiro com a metade dos resultados acima e a outra metade abaixo do valor verdadeiro Este valor verdadeiro tamb m chamado de valor m dio 11 Estatistica da Medicao Exemplo Sejam os 50 dados replicados obtidos na calibragao de uma pipeta de 10 mL Tab 6 Tab 6 Dados replicados da pipeta de 10 mL Dado Volume Dado Volume Dado Volume ml ml ml 1 9 988 18 9 975 35 9 976 2 9 973 19 9 980 36 9 990 3 9 986 20 9 994 37 9 988 4 9 980 21 9 992 38 9 971 5 9 975 22 9 984 39 9 986 6 9 982 23 9 981 40 9 978 7 9 986 24 9 987 41 9 986 8 9 982 25 9 9
139. para serem v lidas devem ser devidamente certificadas Os certificados devem ser arquivados e devem conter no m nimo 1 n mero de s rie do instrumento correspondente data de calibra o 2 3 laborat rio ou padr o rastreado 4 condi es f sicas nas quais foi feita a calibra o 5 descri o do padr o referido exatid o tipo 6 desvios e fatores corretivos a serem aplicados quando as condi es da calibra o forem diferentes das condi es padr o 7 8 Confirma o Metrol gica quando feito em laborat rio externo credenciado nacional descri o do procedimento e pessoal envolvido garantia que o padr o superior estava confi vel e rastreado atrav s de certificado Deve haver um respons vel pela organiza o e atualiza o do arquivo O respons vel do arquivo deve providenciar 1 2 3 aviso de vencimento de prazo de validade ao responsavel do instrumento retirada do instrumento de opera o encaminhamento do instrumento para a calibra o interna ou externa recebimento do instrumento calibrado atualiza o das datas e dos documentos encaminhamento do instrumento para o usu rio respons vel coloca o de etiquetas nos instrumentos com data da ltima calibra o nome da pessoa respons vel pela calibra o data da pr xima calibra o e identifica o do instrumento Sistema de Calibra o A implanta o adequada de um siste
140. pelo medidor 254 Deslocamento Positivo enttada caida C mara 1 esvaziando C mara 1 vazia C mara 2 enchendo C mara 2 cheia C mara 3 vazia C mara 3 enchendo C mara 4 cheia C mara 4 esvaziando etltada saida entrada saida C mara 1 enchendo C mara 1 cheia C mara 2 esvaziando C mara 2 vazia C mara 3 cheia C mara 1 esvaziando C mara 4 vazia C mara 4 enchendo Legenda FC c mara frontal BC c mara traseira FDC c mara diafragma frontal FBC c mara diafragma traseira Fig 21 8 Medidor a DP com diafragma e 4 c maras A especifica o de pequenos medidores a diafragma usualmente feita em ft3 h de g s com densidade relativa igual a 0 6 que resulta em queda de press o de 0 5 de coluna d gua Medidores maiores s o especificados para vaz es com 2 de coluna d gua de diferencial Desde que a maioria dos medidores vendida para as companhias distribuidoras de gases que manipulam o g s natural com densidade relativa de aproximadamente 0 60 pode ser necess rio determinar a vaz o do medidor para outros gases Isto realizado com a formula Q Q Po Pt onde Q a nova vaz o volum trica ft3 h Qp a vaz o volum trica para o g s a 0 6 Pp a densidade relativa para o medidor a 0 6 pf a densidade relativa para o novo gas A imprecis o do medidor a deslocamento positivo com diafragma da ordem de 1 do valor medido sobre uma faixa de 200 1
141. produtores de petr leo que s o clientes em potencial dos operadores de oleodutos O prop sito da planta da rea de produ o come ar a tratar os petr leos t o logo cheguem at superf cie O petr leo trazido para a superf cie quer naturalmente aproveitando se a press o do reservat rio quer artificialmente mediante o uso de bombas e de inje o de gua ou g s O petr leo necessita quase sempre de tratamento na rea de produ o antes de ser transportado O petr leo sai geralmente do po o misturado com g s gua e s lidos tais como areia em diversas propor es Os meios de produ o e tratamento removem aquilo que se denomina gua e sedimento BSW bottom sedimented water e separam o leo e o g s A gua ocorre geralmente sob duas formas 1 Agua livre 2 Emuls o A gua livre que se separa do leo com bastante rapidez A emuls o uma mistura em que got culas de uma subst ncia ficam suspensas em outra subst ncia Tipicamente as emuls es na produ o de leo consistem de uma suspens o de got culas de gua no leo A gua principalmente a gua salgada um dos subprodutos mais problem ticos das etapas de extra o tratamento armazenamento e transporte A corrosividade da gua salgada principalmente na movimenta o em tubula es e vasos de a o exigem medidas de prote o As tubula es e os vasos por exemplo s o fabricados de ligas de a o especiai
142. que 1 mm Um medidor autom tico de n vel pode ter mais de um dispositivo de indica o Normas nacionais podem requerer uma sa da para liga o com um indicador local no tanque Pode haver um indicador adicional ao medidor autom tico de n vel Uma indica o remota deve ser identificada de modo claro com rela o ao medidor autom tico de n vel que ela pertence Por motivos metrol gicos deve ser dispon vel uma indica o do innage ou ullage 145 dependendo do princ pio de medi o do medidor autom tico de n vel 2 4 Erros m ximos permiss veis O medidor autom tico de n vel classificado conforme sua precis o em Classe 2 Aplic vel a todo tanque n o refrigerado dentro do escopo da norma Classe 3 Aplic vel apenas a tanque com fluido hidrocarboneto refrigerado Os erros m ximos permiss veis relativos e absolutos positivos e negativos nas condi es de opera o especificadas est o mostrados na Tab 1 Tab 1 Classes de precis o Classe de Precis o Os erros m ximos permiss veis da Tab 1 se aplicam a 1 Indica o de um innage ou ullage de acordo com o princ pio de medi o do medidor autom tico de n vel 2 Indica o de uma diferen a entre dois n veis medidos em uma dire o de opera o Na Tab 1 as linhas A e C se aplicam ao medidor autom tico de n vel em si antes de ser instalado no tanque para aprova o do padr o e para
143. que as medi es de n vel 2 Estas leituras devem ser registradas ao mesmo tempo em que s o feitas 3 Quando s o feitas determina es do volume do tanque antes e depois da movimenta o de uma grande quantidade de l quido o mesmo procedimento geral deve ser seguido em cada caso 4 Todos os materiais em contato com o produto ou seus vapores devem ser quimicamente compat veis com o produto de modo que o produto n o seja contaminado nem o equipamento afetado 5 Equipamento instalado em navios deve ser testado no ambiente conforme normas aplic veis recomendado que para aplica es criticas de esferas de GLP dois medidores de n vel sejam instalados o principal para a indica o e o secund rio para alarme embora ambos sejam dispon veis para indica o se requerido Eles devem ser instalados permanentemente e se houver indica es remotas na sala de controle ambos devem ser transmitidos para a sala 10 2 Precau es de seguran a As precau es de seguran a dadas abaixo constituem boa pratica mas a lista n o necessariamente completa E recomendado que a lista seja lida em conjunto com outras normas de seguran a Estas precau es devem ser tomadas sempre que elas n o conflitem com normas nacionais que t m prioridade Todo equipamento de medi o autom tica de n vel e temperatura deve ser capaz de suportar a press o temperatura e condi es ambientais espec ficas do proj
144. quido separado bombeado para um tanque de armazenamento Completado o per odo de teste o leo acumulado no tanque de armazenamento medido podendo isto ser feito de tr s maneiras diferentes Em primeiro lugar pode ser medida manualmente utilizando se uma trena de a o No segundo m todo o leo pode tamb m ser medido mediante um dispositivo autom tico de medi o em linha chamado de medidor em linha O medidor em linha tem sondas especiais com sensores que detectam quanto leo a atravessa Em terceiro lugar o leo pode ser medido mediante a utiliza o de um separador de medi o O separador de medi o um separador de teste ao qual est o ligados medidores de volume especiais Muitos separadores de teste s o port teis podendo ser utilizados em diversos locais de produ o Tanto o medidor de linha de petr leo como o separador de medi o s o capazes de medir o conte do de gua no leo Uma vez que o produtor tenha realizado um teste inicial de potencial estar determinada a capacidade de produ o di ria do reservat rio podendo assim selecionar os meios adequados de armazenamento em tanques As condi es do mercado e os regulamentos governamentais desempenham tamb m evidentemente papel vital na determina o da capacidade de armazenamento Realizam se com regularidade durante a vida de produ o de um reservat rio testes de potencial para catalogar seu fluxo de produ o 2 3
145. reduzir a possibilidade de ocorrer a vaz o com as duas fases liquido vapor dentro da turbina sob teste Quando isto n o pratico deve se instalar um regulador da press o a jusante da turbina para manter a press o a montante back pressure requerida M todos positivos se poss vel visuais devem garantir que a a o da v lvula de fechamento shut off positiva e que n o ocorre vazamento durante o intervalo de calibra o A capacidade m nima do vaz o de medi o depende da precis o requerida e da resolu o do indicador e da turbina sob teste Fluido O liquido usado para fazer a calibra o deve ser o mesmo do processo cuja vaz o ser medida pela turbina e as condi es de opera o devem ser duplicadas Quando n o poss vel usar o fluido do processo deve se usar o fluido substituto com a viscosidade cinem tica e a densidade relativa gravidade especifica dentro de 10 daquelas do fluido de opera o A lubricidade de um liquido nao pode ser bem definida como a densidade e a viscosidade mas este par metro tamb m deve ser considerado Deve se usar filtro antes da turbina para protege la contra sujeira e m opera o O grau de filtragem depende do tamanho do medidor Deve se usar um filtro de 50 micron ou menor quando se tem um sistema de calibra o com v rios tamanhos de turbinas Posi o A turbina deve ser instalada como indicada pela flecha de dire o marcada no seu inv luc
146. registrado e a leitura do totalizador associado ser corrigido de acordo Muitos sistemas de turbina requerem um sinal anal gico para fins de controle ou de registro Nestes casos os pulsos devem ser convertidos no sinal padr o de corrente de 4 a 20 mA cc S o dispon veis instrumentos para esta fun o cnamados de conversores de frequ ncia corrente Quando os sistemas envolvem a totaliza o e a necessidade do sinal anal gico o circuito do totalizador incorpora este circuito e h uma sa da opcional com o sinal de corrente de 4 a 20 mA cc Fig 20 9 Turbina com detector e pr amplificador H aplica es que necessitam apenas da indica o da vaz o instant nea O indicador digital ou anal gico recebe diretamente os pulsos e indica o valor da vaz o em d gitos ou atrav s do conjunto escala ponteiro H aplica es com a totaliza o e a indica o feitas no mesmo instrumento com um contador para a totaliza o e com um indicador digital para a vaz o instant nea Como conclus o os pulsos da turbina s o mais adequados para a totaliza o da vaz o e esta opera o feita quase diretamente Para registro e controle os pulsos devem ser convertidos em corrente Anal gica padr o de 4 a 20 mA cc 3 8 Desempenho A caracter stica mais importante do medidor tipo turbina sua alt ssima precis o A turbina t o precis o que considerada como padr o secund rio industrial Ou seja a
147. requisitos a O ponto de amostragem deve estar localizado imediatamente a montante ou a jusante do medidor b O ponto de amostragem escolhido deve permitir que a amostra seja perfeitamente representativa do produto Caso se comprove ser necess rio deve ser inclu do um sistema de mistura para garantir a representatividade das amostras c O recipiente de coleta de amostras deve ser estanque e provido de um sistema de homogeneiza o das amostras 6 5 5 As amostras obtidas pelos procedimentos de amostragem devem ser misturadas e homogeneizadas antes de se proceder s medi es de propriedades e an lises 6 5 6 Devem ser feitas as seguintes determina es e an lises 6 5 6 1 Determina o da massa espec fica do petr leo deve seguir as orienta es dos seguintes documentos gt ABNT 14065 98 Destilados de Petr leo e Oleos Viscosos Determina o da Massa Espec fica e da Massa Espec fica Relativa Pelo Dens metro Digital 07148 MB0010492 Petr leo e Derivados Determina o da Massa Espec fica M todo do Dens metro gt API MPMS Chapter 9 Density Determination Chapter 9 1 Hydrometer Test Method for Density Relative Density Specific Gravity or API Gravity of Crude Petroleum and Liquid Petroleum Products ANSVASTM D 1298 IP 160 Chapter 9 3 Thermohydrometer Test Method for Density and API Gravity of Crude Petroleum and Liquid Petroleum Products 6 5 6 2 Determina o da fra o volum trica de gua e se
148. resultado da soma ou subtra o n o pode ter mais algarismos significativos ou d gitos depois da v rgula do que a parcela com menor n mero de algarismos significativos 68 Algarismos Significativos 10 2 Multiplicagao e Divisao Quando se multiplicam ou dividem dois numeros com diferentes quantidades de digitos corretos depois da virgula decimal o numero correto de digitos decimais do resultado deve ser igual ao menor dos n meros de d gitos decimais nos fatores Exemplo 5 Achar a rea S do ret ngulo com a 52m b 43 1 m E incorreto dizer que a area S 224 12 m2 Na realidade a est entre 5 1 e 5 3 b esta entre 43 0 e 43 2 Assim a area S esta contida entre 219 3 cm 5 1 x 43 0 228 96 cm 5 3 x 43 2 Assim os d gitos depois do segundo algarismo significativo s o duvidosos e a resposta correta para a rea S 2 2 x 102 cm2 O n mero de d gitos decimais corretos e o m ximo erro relativo indicam qualidades semelhantes ligadas com o grau de precis o relativa A multiplica o ou divis o de n meros aproximados provocam a adi o dos erros relativos m ximos correspondentes No exemplo do c lculo da rea do ret ngulo o erro relativo de a 5 1 muito maior que o de b 43 1 e por isso o erro relativo da rea S aproximadamente igual ao de a S tem a mesma quantidade de algarismos significativos que a ambos tem dois algarismos Se os fatores do produto s o dados com q
149. ser matematicamente longitudinal AGA 7 estabelecida 6 o medidor ultra s nico por tempo de tr nsito multifeixe AGA 9 Perda de Carga Outros medidores que podem ser usados A perda de carga permanente a queda de desde que aprovados previamente s o press o que o medidor provoca 7 O sistema de medi o magn tica da irrecuperavelmente na press o est tica da vaz o com excita o senoidal e tubula o Os medidores intrusivos provocam corrente cont nua pulsada Usado para grande perda de carga e os medidores n o a medi o de fluidos eletricamente intrusivos provocam pequena ou nenhuma condutores perda de carga Quanto maior a perda de carga 8 o medidor com gera o de v rtices de provocada pelo medidor maior deve ser a Von Karmann chamado genericamente press o a montante do medidor e como de vortex consequ ncia maior a press o de bombeamento O medidor magn tico praticamente n o provoca queda de press o adicional o medidor ultra s nico pode ser colocado externamente tubula o clamp on para medir a vaz o O outro inconveniente de se provocar grande perda de carga al m da maior press o a montante a possibilidade de haver cavita o no l quido que pode destruir o medidor A cavita o provocada por baixa press o Tecnologia A tecnologia empregada est associada manuten o tradi o e n mero de pe as de reposi o E uma boa pr tica de engenharia padronizar um m
150. tem a forma y f x e determinada aplicando rela o f sica e t cnicas de adequa o de curva para a curva de calibra o A correla o pode ent o ser usada em medi es posteriores para determinar o valor de entrada desconhecido baseado no valor da sa da o valor indicado pelo sistema de medi o Calibrar um transmissor eletr nico de press o consiste em 1 Aplicar uma press o conhecida na sua entrada indicada por um padr o de press o rastreado 2 Medir a sa da de corrente indicada por um amper metro padr o rastreado 3 Comparar os valores lidos com os estabelecidos pelo procedimento conforme a imprecis o do instrumento 4 Caso os valores estejam dentro dos limites estabelecidos a calibra o terminou algu m diz que isto uma aferi o Realmente apenas uma verifica o e n o houve ajuste mas para o autor est se fazendo a calibra o do transmissor 5 Caso os valores estejam fora ajustam se os potenci metros de zero e de span 6 Paralelamente faz se um relat rio de n o conformidade quando o transmissor pertencer ao sistema de qualidade 7 Repetem se os passos 1 e 2 acima 8 Caso os valores estejam dentro a calibra o terminou 9 Caso os valores estejam fora o instrumento est com problema pois ele n o permite ser calibrado o instrumento encaminhado para a manuten o 10 Depois da manuten o o instrumento deve ser novamente calibrado e se necess
151. terminologia recomendada Para alguns calibrar e aferir possuem o mesmo significado para a opera o de verificar um atributo de um sensor ou instrumento e ajustar a opera o que al m disso inclui a atua o no instrumento para adequ lo a uma determinada condi o Para outros aferir a opera o de verificar um atributo de um sensor ou instrumento e calibrar a de fazer ajuste no instrumento H ainda quem n o admite a aferi o mas apenas calibra o para verificar atributo e ajuste para atuar no instrumento A confus o previs vel pois o primeiro passo da calibra o de um instrumento a sua aferi o Para estar de conformidade com a portaria do Inmetro para o autor e no presente trabalho calibrar e aferir possuem o mesmo significado Para o autor calibrar uma opera o de verifica o Durante a calibra o quando necess rio faz se o ajuste que uma atua o no instrumento para torn lo exato O primeiro passo do ajuste por m a calibra o para verificar o status de chegada do instrumento No presente trabalho se evitar usar o termo aferi o usando em seu lugar o termo 111 calibra o Tamb m neste trabalho calibrar pode incluir ou n o a opera o de ajuste Calibra o e ajuste est o associadas com a fun o dos instrumentos ou dispositivos Podem ser ajustados instrumentos que tenham pontos de atua o como transmissor indicador registrador totaliz
152. tico ou eletr nico o instrumento mais usado em associa o com o elemento prim rio gerador da press o diferencial O transmissor possui uma c psula com grande rea sens vel para ser capaz de detectar as pequenas faixas de press o diferencial Ele deve suportar alta press o est tica tipicamente at 400 kgf crr Quando h problema no elemento prim rio de modo que esta alta press o est tica fica aplicada em apenas uma das tomadas a c psula do transmissor deve possuir prote o de sobrefaixa e n o se danificar Esta classe de transmissores aplic veis principalmente para a medi o de vaz o e de n vel chamada genericamente de d p cellR R Foxboro Co Fig 15 19 Transmissor de press o diferencial 233 Placa de Orificio Folha de Especifica o t pica de Placa de Orif cio Identifica o Servi o Di m Int Da linha M todo de c lculo Flu do Estado Vaz o m xima m nima Vaz o normal Condi es De Temperatura Opera o Densidade cond Stand Densidade cond Oper Viscosidade cond Oper Peso molecular Fator compressibilidade Qualid Do vapor AP cond Vaz o c lc Vaz o de c lculo RELA O d D Di m Do orif cio Material Espessura da placa Espessura do chanfro Fornec Com a placa Tipo Material Classe e face Di metro das tomadas Local das tomadas Modelo
153. toda o conhecimento e experi ncia adquiridos d o sistema TankRadar L H uma intelig ncia distribu da em v rias unidades do sistema As unidades coletam continuamente e processam a informa o Quando um pedido de informa o recebido uma resposta imediata enviada com a informa o atualizada Todas as partes fornecidas para a montagem no topo do tanque pesam menos que 25 kg tornando poss vel uma pessoa levar v rias partes para a instala o no topo do tanque As Fig 5 10 e Fig 5 11 mostram um exemplo de um pequeno sistema medidor de n vel de tanque TRL 2 e a Fig 5 12 mostra um exemplo de uma configura o de sistema mais geral As partes b sicas de um medidor de n vel de tanque TRL 2 s o O Medidor de Tanque a Radar RTG Radar Tank Gauge que um instrumento de medi o de dist ncia independente e protegido contra explos o V rias Unidades de Conex o de Tanque diferentes podem ser ligadas para atender uma grande variedade de aplica es diferentes A Unidade de Aquisi o de Dados DAU Data Acquisition Unit que pode fazer interface de varios sensores e atuadores externos H duas vers es de DAU a DAU escrava e a DAU independente A DAU escrava pode medir temperatura e a DAU independente pode medir temperatura e tamb m press o interface de l quidos imisc veis chaves liga desliga atuadores As duas vers es de DAU s o equipadas com um display a cristal l quido LCD opcional par
154. tomam se as parcelas com tr s algarismos com um d gito decimal reserva e arredonda se o resultado final para dois algarismos significativos 11 32 127 7 x 5 4 690 0 381 x 9 1 3 47 3 7 43 x 21 1 157 Resultado final 850 Resultado correto 8 5 x 102 O c lculo com d gitos desnecess rios in til e pode induzir a erros pois podem dar a ilus o de uma precis o maior que a realmente existe Todos os graus de precis o devem ser coerentes entre si e em cada est gio dos c lculos Nenhum dos graus de precis o deve ser muito menor ou maior do que o correto 69 Algarismos Significativos Exemplo 8 Seja X 215 y 3 1 Calcular X y x y x y x y y x determinando 1 resultado calculado 2 limite superior calculado 3 limite inferior calculado 4 resultado final correto Tab 4 Resultados Opera o Resultado Limite sup Limite inf Resultado x y 218 1 219 2 217 0 218 x y 211 9 213 0 210 8 212 x y 666 5 691 2 642 0 6 7x102 x y 69 3548 72 0000 66 8750 69 y x 0 01442 0 01495 0 01389 0 014 A quantidade x 215 definida por tr s algarismos significativos de modo que o d gito 5 o menos significativo e duvidoso Como ele incorreto por 1 ent o o limite superior 216 e o inferior 214 A quantidade y 3 1 tem dois algarismos significativos e tem incerteza de 0 1 variando entre 3 2 e 3 3 Os limites superiores mostrados na tabela s o a soma dos limites inferiores de x e y No res
155. tubula es para a rea de armazenamento Sa da do G s A Panela Dawncomer Trocador de Calor EE Y Saida do Oleo Sa da v Agua de Agua Entrada da Emulsao Figura 1 4 Dessalgadora vertical A Dessalgadora Vertical da Fig 4 separa a emuls o em petr leo e gua mediante a aplica o de princ pios b sicos de qu mica e f sica Embora as fun es sejam semelhantes em cada caso cada tipo de dessalgadora apresenta as suas vantagens A dessalgadora horizontal consegue lidar com maiores volumes em virtude de sua maior rea transversal de tratamento ao passo que a dessalgadora vertical lida mais eficazmente com os sedimentos e requer menor espa o Muitas dessalgadoras eletrost ticas embora se apresentem com configura es tanto horizontais como verticais assemelham se pelo projeto e pela opera o s dessalgadoras horizontais Utiliza se nas dessalgadoras eletrost ticas uma placa grid el trica de alta tens o Ao se elevar a emuls o acima da gua livre a emuls o recebe uma carga el trica As part culas d gua com carga chocam se umas com as outras formando se got culas d gua maiores que se separam O acr scimo de carga el trica reduz em alguns casos a quantidade de desemulsificador e calor exigidos durante o processo de tratamento da emuls o BB deo limpo E Emuls o a Saida de g s mp 2 L amp Oleo limpo gt Agua livre
156. turbina pode ser usada como um padr o de transfer ncia para a aferi o e calibra o de outros medidores como magn tico termal s nico Porem o desempenho da turbina depende da natureza do fluido e da faixa de medi o da vaz o A perda de carga o fator do medidor a amplitude da tens o e a frequ ncia do sinal de sa da dependem do fluido e da vaz o A turbina necessita da calibra o para o estabelecimento do fator do medidor e das caracter sticas gerais de desempenho A precis o do medidor tipo turbina dependente do erro inerente da bancada de calibra o Os par metros da precis o do medidor s o a repetitividade e a linearidade Repetitividade Por defini o repetitividade o grau de concord ncia de v rias medi es sucessivas sob as mesmas condi es de vaz o e de opera o tais como a temperatura a viscosidade a vaz o a densidade e a press o A repetitividade t pica da turbina de 0 1 Linearidade A linearidade definida como o m ximo desvio em percentagem do fator K m dio sobre a rangeabilidade normal de 10 1 Linearidade K Km do no x100 m dio A curva de frequ ncia x vaz o representa o fator K pulsos volume onde a linearidade a varia o do fator K em rela o a um valor nominal num ponto na curva E uma reta inclinada com n o linearidade pr xima do zero A faixa linear de um medidor de turbina a faixa de vaz o na qual o fator K permanece const
157. um fluido compress vel depende do expoente isentr pico da densidade e da rela o das press es antes e depois do elemento de vaz o 4 7 Vaz o Rotacional e Irrotacional Na vaz o rotacional a velocidade de cada part cula varia diretamente com a sua dist ncia do centro de rota o Na vaz o rotacional cada pequena part cula do fluido parece rodar em torno de seu pr prio eixo para um observador fixo Por exemplo a vaz o em um cilindro girando em torno de seu eixo a vaz o do fluido no interior da bomba E B er U So Fig 14 8 Perturba es que criam distor o do perfil vaz es secund rias e redemoinhos 209 Conceitos Basicos Na vaz o irrotacional cada pequena parcela ou elemento do fluido preserva sua orienta o original Como um elemento do fluido pode ser girado em torno de seu eixo somente com aplica o de for as viscosas O fluido rotacional poss vel somente com fluido real viscoso e a vaz o irrotacional s pode ser obtida de fluido ideal n o viscoso Para fluido com pequena viscosidade tal como ar e gua a vaz o irrotacional pode ser aproximada em um v rtice livre Em um v rtice livre um corpo de fluido gira sem a aplica o de torque externo por causa do momentum angular previamente aplicado nele Exemplos s o a rota o do fluido que sai de um bomba centr fuga um furac o de ar ou a rota o da gua entrando no dreno de um vaso Uma vaz o irrotacional se torna
158. uma margem de seguran a ainda maior Os detectores de g s levam ainda algum tempo para registrar a mudan a de temperatura do elemento catal tico de 10 a 30 segundos dependendo da quantidade de g s que est escapando da linha Por essa raz o as concentra es de g s podem na realidade ser mais elevadas do que as indicadas pelos detectores Os detectores de gases s o fr geis devendo ser manipulados com cuidado S o tamb m pass veis de serem danificados por contaminantes tais como poeira leo e tinta podem bloquear a tampa perfurada e reduzir o fluxo para o elemento de platina os produtos corrosivos tais como fuma as cidas e aeross is provenientes de latas com esguicho cloro e freon 4 5 Monitora o de g s Os detectores de gases t m dois pontos de alarme Ao se elevar a concentra o do g s at 20 do seu LEL o controlador ir ativar a l mpada estrobosc pica anunciar uma Advert ncia de G s para o CLP ligar as ventoinhas Atingindo a concentra o de g s 40 do LEL o controlador ir ativar a l mpada estrobosc pica anunciar uma Advert ncia de G s para O CLP e em seguida para o centro de controle RTU travar as unidades de bombeamento Medi es Auxiliares 5 Monitora o de bombas 5 1 Introdu o As bombas s o equipamentos complexos tendo manuten o muito custosa de modo que v rios equipamentos s o utilizados para monitor las e de
159. vapor deve ter uma escala graduada para comparar com a sua fita de imers o As marcas de gradua o da escala devem de largura uniforme e n o mais que 0 5 mm e devem ser perpendiculares borda da fita A dist ncia da discrep ncia entre o centro da marca de leitura da escala e o ponto do medidor eletr nico port til que corresponde ao ponto de refer ncia de medi o ou superf cie de refer ncia da v lvula de bloqueio de vapor deve ser pr estabelecido e deve ser especificado pelo fabricante O erro m ximo permiss vel para esta discrep ncia n o deve exceder 0 2 mm 9 8 Continuidade el trica Deve haver continuidade el trica entre o inv lucro do sensor e o dispositivo de enrolamento da fita Um ponto de terra deve ser dispon vel no dispositivo de enrolamento para permitir o seu aterramento ao tanque quando fazendo a medi o 9 9 Marca o O corpo do dispositivo de enrolamento de cada medidor eletr nico port til deve ser marcado com o seguinte 1 N mero desta norma ISO 4512 2 N mero de s rie Adicionalmente a fita graduada do me didor eletr nico port til deve ser marcada com o seguinte 1 Condi es padr o de calibra o 2 Temperatura padr o 20 C 3 Tens o aplicada na calibra o normal 10 ou 15N 4 Qualquer marca oficial necess ria de conformidade Medi o Manual 10 V lvula de bloqueio de vapor A v lvula de bloqueio de vapor deve ser projetada e constru
160. vaz o A velocidade atrav s do di metro da tubula o varia e a distribui o chamada de perfil de velocidade do sistema Osborne Reynolds observou que um fluido newtoniano pode possuir dois perfis distintos de velocidade quando em vaz o uniforme vaz o laminar e vaz o turbulenta Para a vaz o laminar o perfil parab lico e a velocidade no centro da tubula o cerca de duas vezes a velocidade m dia Para a vaz o turbulenta depois de um trecho reto de tubula o suficientemente longo o perfil da vaz o se torna totalmente desenvolvido e a velocidade no centro da tubula o cerca de somente 1 2 vezes a velocidade m dia e somente nesta regi o se pode fazer medi o suficientemente precisa a Laminar b Turbulenta Fig 14 11 Perfis de velocidade A vaz o dita turbulenta quando os jatos se misturam se agitam e se movem aleatoriamente Ocorre tipicamente para fluido com baixa viscosidade e alta velocidade Os valores razo veis das velocidades dos fluidos nas tubula es nas bombas nas linhas de drenagem s o dadas em tabelas variando de 1 2 m s bomba de suc o at 4 6 m s gua de alimenta o de caldeira Para vapor d gua as velocidades variam de 1 200 m m vapor saturado e com press o abaixo de 14 kgf cm at 6 000 m m vapor superaquecido com press o acima de 14 kgf crr Para os medidores a velocidade muito baixa do fluido pode provocar deposi o de lodo e
161. verifica o inicial O erro m ximo permiss vel o valor maior de 1 Valor absoluto calculado da linha A para a indica o correspondente 2 Valor absoluto da linha C Na Tab 1 as linhas B e D se aplicam ao medidor autom tico de n vel depois de ser instalado no tanque de armazenagem para verifica o inicial e subsequente O erro m ximo permiss vel o valor maior de Medi o Autom tica 1 Valor absoluto calculado da linha B para a indica o correspondente 2 Valor absoluto da linha D O erro de histerese quando mudando a dire o do movimento do n vel n o pode exceder a 2 mm Classe 2 3 mm Classe 3 Normas nacionais podem prescrever que a provis o do primeiro item de 3 4 2 1 seja aplic vel indica o de um dip A discrimina o do medidor autom tico de n vel em si deve ser tal que a varia o da indica o de 1 mm no m nimo na ocorr ncia de uma varia o no n vel de 2 mm Classe 2 3 mm Classe 3 Se um medidor autom tico de n vel d mais que uma indica o e impress o cada indica o deve estar conforme com o erro m ximo permiss vel da Tab 1 A diferen a entre quaisquer duas indica es n o pode ser maior que 1 mm sob condi es est veis de n vel 2 5 Campo de opera o O campo de opera o determinado pelas seguintes caracter sticas 1 Temperaturas m nima e m xima do liquido 2 Press es m nima e m xima do liquido 3 Caracter sticas do
162. 0 3 0 6 0 VISCOSIDADE cp AP max Admissivel _ kg cm Process o Peso molecular gas Fabricante ou similar Foxboro Foxboro Modelo CFS10 10 SC FNN CFS10 15 SC FNN NOTAS 1 O FABRICANTE DEVER CONFIRMAR O MODELO DI METRO E TIPO DO MEDIDOR 263 23 Medidor Ultra s nico 1 Introdu o H tr s tipos de medidores ultra s nicos de vaz o 1 tempo de propaga o ou tempo de tr nsito 2 mudan a de frequ ncia 3 efeito Doppler Em todos os medidores ultra s nicos a energia el trica usada para excitar um cristal piezel trico em sua frequ ncia de resson ncia Esta frequ ncia de resson ncia transmitida na forma de onda viajando velocidade do som no fluido e no material onde o cristal est tocando 2 Diferen a de Tempo O medidor de vaz o ultra s nico a diferen a de tempo ou tempo de tr nsito mede a vaz o medindo o tempo gasto pela energia ultra s nica atravessar a se o do tubo indo a favor e contra a vaz o do fluido dentro da tubula o Os tempo de propaga o da onda ultra s nica atrav s do fluido s o diferentes quando no sentido da vaz o e quando no sentido contrario A diferen a no tempo de tr nsito das ondas a favor e contrario vaz o proporcional a vaz o do fluido H uma diferen a de tempo de propaga o por que quando a onda viaja contra a vaz o a sua velocidade levemente diminu da e quando viaja a favor d
163. 025 0 046 0 049 0 080 0 085 0 187 0 200 0 268 0 286 0 003 0 004 0 011 0 011 0 026 0 028 0 052 0 055 0 090 0 095 0 212 0 225 0 304 0 322 0 004 0 004 1 00 0 012 0 012 0 013 0 029 0 031 0 058 0 061 0 100 0 106 0 167 0 237 0 250 0 340 0 358 0 491 192 Arquea o de Tanque Corre o de carga negativa Considerando que o tanque anterior tenha sido arqueado com n vel igual a 540 cm de leo diesel com densidade de 0 8 determinar a corre o de carga negativa O acr scimo ocorrido na circunfer ncia externa por causa da press o hidrost tica do leo diesel vale 2 dest pm 4x10 e 2 dC 3 1416 x 210 95 x08 h 4x10 e dC AM e O complemento de c lculo est mostrado na tabela seguinte Anel Altura Espessura Aumento circunfer ncia dm mm mm 3 54 49 5 14 1 2 54 33 21 17 3 1 54 12 42 20 6 O tanque arqueado com n vel de 540 cm de leo diesel estava com as circunfer ncias dos an is 1 2 e 3 aumentadas de 6 3 e 1 mm respectivamente 193 Arqueacao de Tanque Volume de fundo do tanque O volume do fundo de um tanque foi determinado colocando se liquido atrav s de um medidor de vazao volum trico obtendo se a seguinte tabela Volume introduzido Altura na boca de medicao m m acumulado mm 2 2 17 2 4 30 2 6 45 2 8 58 2 10 68 2 12 77 2 14
164. 182 Medi o de Petr leo e G s Natural 2 Arquea o do Tanque 183 2 1 Conceito de arquea o 183 2 2 Tipos de tanques 183 2 3 Estudo de Caso 190 1 Conceitos b sicos 204 1 Introdu o 204 2 Conceito de Vaz o 204 3 Vaz o em Tubula o 204 4 Tipos de Vaz o 205 4 1 Vaz o Ideal ou Real 206 4 2 Vaz o Laminar ou Turbulenta 206 4 3 Vaz o Est vel ou Inst vel 207 4 4 Vaz o Uniforme e N o Uniforme 208 4 5 Vaz o Volum trica ou M ssica 208 4 6 Vaz o Incompress vel e Compress vel 209 4 7 Vaz o Rotacional e Irrotacional 209 4 8 Vaz o monof sica e bif sica 210 4 9 Vaz o Cr tica 211 5 Perfil da Velocidade 212 6 Sele o do Medidor 213 6 1 Sistema de Medi o 213 6 2 Tipos de Medidores 213 6 3 Par metros da Sele o 215 7 Medidores aprovados pela ANP 218 2 Placa de orif cio 219 1 Introdu o hist rica 219 2 Princ pio de Opera o e Equa es 220 3 Elementos dos Sistema 221 3 1 Elemento Prim rio 222 3 2 Elemento Secund rio 222 4 Placa de Orif cio 222 4 1 Materiais da Placa 223 4 2 Geometria da Placa 223 4 3 Montagem da Placa 225 4 4 Tomadas da Press o Diferencial 225 4 5 Perda de Carga e Custo da Energia 226 4 6 Protus es e Cavidades 227 4 7 Rela es Matem ticas 221 4 8 Fatores de Corre o 229 4 9 Dimensionamento do B da Placa 230 4 10 Sensores da Press o Diferencial 233 3 Turbina de vazao 1 2 3 Introdu o Tipos
165. 2 Unidade de press o A unidade SI de press o o pascal Pa que a rela o entre 1 newton por 1 metro quadrado ou seja 1 Pa 1 N 1 m Por ser muito pequena comum se usar o kPa e o MPa A press o a vari vel de processo cuja unidade usada a a mais diversa poss vel Embora n o recomendado s o usados psi kgf cm mm HO mm Hg bar tor Mesmo que seja dif cil no princ pio por quest o legal deve se usar o pascal 7 3 Regras de press o A press o age de maneiras espec ficas em l quidos em repouso de acordo com as quatro regras de press o a seguir 1 A press o age uniformemente em todas as dire es num pequeno volume de l quido 2 A press o age perpendicularmente s fronteiras de um recipiente contendo um l quido em repouso 3 As mudan as de press o produzidas num ponto de um sistema fechado s o transmitidas para todo o sistema 4 A press o num l quido atua uniformemente sobre uma superf cie horizontal 7 4 Tipos de press o Press o absoluta Press o absoluta a press o medida com rela o a um v cuo Um v cuo perfeito sempre tem uma press o absoluta igual a zero A press o absoluta independe da press o atmosf rica do local onde ela medida 18 Press o atmosf rica Press o atmosf rica a press o absoluta na superf cie terrestre devida ao peso da atmosfera A press o atmosf rica depende principalmente da altitude do local quanto m
166. 2130 2270 2353 2438 2567 2146 2293 2355 2438 2565 2174 2299 2356 2450 2643 2175 2320 2362 2454 2652 2214 2321 2387 2452 2680 2234 2326 2414 2465 2697 Os dados agora devem ser agrupados em classes ou c lulas O numero adequado de classes de 7 450 7 1 O intervalo da classe calculado como Intervalo da classe IME 102 Assim deveria se ter maior dado 2697 horas menor dado 1983 horas faixa 2697 1983 714 horas n mero de classes 7 intervalo da classe 102 Pode se fazer alguns ajustes finos 1 o intervalo da classe pode ser igual a 100 para facilitar os c lculos a primeira classe de 1900 a 1999 a segunda classe de 2000 a 2099 a terceira classe de 2100 a 2199 deve se ter uma oitava classe de 2600 a 2699 para acomodar os 4 ltimos valores primeira vista se pensa que o intervalo de 99 e n o de 100 por m como a contagem come a de 0 tem se realmente 100 pontos contados entre 1900 e 1999 Constr i se agora a tabela com os n meros em cada intervalo de classe O arranjo pode ser horizontal ou vertical No arranjo horizontal colocam se as classes esquerda e uma marca de contagem X ou marcas m ltiplas de 5 para cada ponto em cada classe direita Tem se q ERON Tab 3 Contagens Horas Marcas de contagem 1900 1999 X 2000 2099 XX 2100 2199 XXXXX 2200 2299 XXXXXXXXX 2300 2399 XXXXXXXXXXXX 2400 2499 XXXXXXXXXXX 2500 2599 XXXXXX 2600 2699 XXXX
167. 45 768 45 724 16 420 23 3 942 239 59 45 769 45 719 16 416 64 16 419 36 2 874 981 19 45 769 45 719 16 416 64 16 417 34 45 762 45 708 16 408 74 16 406 74 1 955 610 15 1 676 695 57 45 762 45 708 16 408 74 16 4097 55 839 808 52 45 762 45 708 16 408 74 16 406 74 45 762 577 300 68 45 708 16 408 74 16 408 76 45 708 281 943 00 45 762 16 408 74 16 313 00 265 628 00 45 762 45 708 16 408 74 16 128 00 233 372 00 45 762 45 708 16 408 74 16 075 00 Fig 6 18 Certificado de Arquea o do TQ 7 101 Memorial de C lculo pag 1 201 Arquea o de Tanque MICT MINISTERIO DA INDUSTRIA DO COMERCIO E DO TURISMO INMETRO INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA NORMALIZACAD QUAL INDUSTRIAL DIRETORIA DE METROLOGIA LEGAL DIVISAO DE ARQUEACAO DE TANQUES COMPANHIA PETROLEO BRASILEIRO S A PETROBRAS ENDERECO DTBASA GEMADRE MADRE DE DEUS BA TANQUE NG 7 101 MEMORIAL DE CALCULO PARA TANQUE VERTICAL DIAMETRO FATOR FATOR DE ALTURAS DOS ANEIS AMARRACAO EXTERNO INTERNO BRUTO CALCULO INFERIOR SUPERIOR ACUMULADA inn 45 708 16 408 74 15 755 00 201 222 00 45 762 45 708 169 712 00 16 408 74 15 260 00 45 762 45 708 16 408 74 14 580 00 139 192 00 45 762 45 708 16 408 74 13 607 00 110 032
168. 78 42 9 982 9 9 981 26 9 983 43 9 977 10 9 990 27 9 982 44 9 977 11 9 980 28 9 991 45 9 986 12 9 989 29 9 981 46 9 978 13 9 978 30 9 968 47 9 983 14 9 971 31 9 985 48 9 980 15 9 982 32 9 977 49 9 983 16 9 983 33 9 976 50 9 979 17 9 988 34 9 983 A partir destes dados foram encontrados Volume m dio 9 982 ml Volume mediano 9 982 ml Afastamento 0 025 ml Desvio padr o 0 0056 ml A partir dos dados da Tab 6 pode se elaborar uma outra tabela Tab 7 mostrando a distribui o da frequ ncia usando se c lulas com largura de 0 003 mL e calculando se a percentagem de medi es caindo em cada c lula Nota se que 26 dos dados residem na c lula contendo a m dia e a mediana de 9 982 mL e que mais da metade dos dados est o dentro de 0 004 mL Tab 7 Frequ ncia dos dados da Tab 6 Faixa volume N mero na na mL faixa faixa 9 969a9 971 3 6 9 972 a 9974 1 2 9 975 a 9977 7 14 9 978 a 9980 9 18 9 981 a 9983 13 26 9 984 a 9 986 7 14 9 987 a9 989 5 10 9 990 a9 992 4 8 9993 a 9 995 1 2 Os dados da distribui o da frequ ncia da Tab 7 podem ser plotados em um gr fico de barras ou histograma Pode se perceber que quando o n mero de dados medidos aumenta o histograma se aproxima da curva cont nua da distribui o normal gerada com um n mero infinito de dados 4 M dias Os dados podem ser reduzidos a um nico n mero para fins de compara o A m dia ou valor m dio o mais representativo d
169. 978 n mero de pe a 610 569 958 15 CPF 071 359 3195 telefone Fig 4 2 Gr fico t pico de Cd x Xp de uma v lvula 3 6 Espa amentos M ltiplos e subm ltiplos N o se usa espa o ou h fen entre o prefixo e o nome da unidade ou entre o prefixo e o s mbolo da unidade Por exemplo kiloamp re kA milivolt mV megawatt MW Valor da medi o da unidade A medi o expressa por um valor num rico uma unidade sua incerteza e os limites de probabilidade O valor expresso por um n mero e a unidade pode ser escrita pelo nome ou pelo s mbolo Deve se deixar um espa o entre o n mero e o s mbolo ou nome da unidade Os s mbolos de grau minuto e segundo s o escritos sem espa o entre os n meros e os s mbolos Exemplos 670 kHz 670 kilohertz 20 mm 10N 56 Sistema Internacional 36 36 C Modificador da unidade Quando uma quantidade usada como adjetivo pode se usar um h fen entre o valor num rico e o s mbolo ou nome N o se deve usar h fen com o s mbolo de ngulo ou grau Celsius C Exemplos Pacote de 5 kg Filme de 35 mm Temperatura de 36 C Produtos quocientes e por Deve se evitar confus o principalmente em n meros e unidades compostos envolvendo produto e divis o e por O bom senso e a clareza devem prevalecer no uso de h fens nos modificadores S mbolos alg bricos Deve se deixar um espa o de cada lado dos sinais de multipl
170. A for a de Coriolis o princ pio operacional b sico atr s do medidor de massa de Coriolis A acelera o de Coriolis ac para uma particula de massa dm movendo ao longo de uma tubula o em rota o vale ac 2WX onde x o produto vetorial dos vetores velocidade rotacional w e velocidade axial v do fluido O vetor da acelera o de Coriolis perpendicular ao plano contendo a velocidade do fluido e o vetor rotacional Pela Segunda lei de Newton F ma a for a inercial incremental dF na parede da tubula o produzida pela componente da acelera o de Coriolis dF dm aC 2 w qn dr onde a for a elementar dF perpendicular ao plano dos vetores velocidade e rotacional Ela age na dire o perpendicular tubula o e se op e ao movimento rotacional A for a inercial total na parede da tubula o obtida da integra o ao longo da tubula o e a vaz o m ssica instant nea dada por m F 2 wL No medidor industrial a tubula o n o girada mas oscilada por bobinas eletromagn ticas na freq ncia natural da estrutura Pela aplica o de um movimento oscilat rio poss vel suportar rigidamente a tubula o e eliminar os suportes Desde que a tubula o est agora aterrada a rigidez do sistema muito aumentada limitando o movimento que pode ser seguramente suportado sem ruptura Para diminuir a rigidez s o usados tubos longos que podem tomar v rios for
171. AF AA SS UVUSSUVUSSUVUUTD SS0S8S35253 500 07 vvVvVvVTVVVUMmMUoMmMOo 119 Confirma o Metrol gica Fazer liga es com padr es conforme Procedimento ou MF Aplicar sinais de entrada Ler sinais de sa da CALIBRA O Comparar com valores limites do Relat rio Desfazer liga es com padr es he NA j Etiquetar instrumento calibrado Proteaer e lacrar pontos de aiuste Fazer ajustes de zero span e outros aplic veis conforme MF AJ USTE Arquivar Relat rio de Calibra o Aplicar sinais de entrada lar sinais de saida FIM Comparar com limites do Relat rio de Calibrac o SIM Anotar valores finais no Dentro Relat rio de Calibra o N O Desfazer liga es com padr es MANUTEN O Fazer manuten o corretiva conforme procedimento Arquivar Relat rio de Calibra o Etiquetar instrumento como n o adequado ao uso Etiquetar instrumento calibrado Desfazer liga es Proteger e lacrar pontos de ajuste FIM Fazer relat rio de N o Conformidade e distribui lo para a es corretivas FIM Fig 8 4 Diagrama de blocos da calibra o de instrumento isolado 120 Confirma o Metrol gica Fazer liga es da malha com os padr es Aplicar sinais na entrada da malha CALIBRA O DA MALHA Anotar valores lidos na Fi
172. As principais est o relacionadas com a qualidade e com a quantidade dos produtos fabricados com seguran a e sem subprodutos nocivos H muitas outras vantagens O controle autom tico possibilita a exist ncia de processos extremamente complexos imposs veis de existirem apenas com o controle manual Um processo industrial t pico envolve centenas e at milhares de sensores e de elementos finais de controle que devem ser operados e coordenados continuamente Como vantagens o instrumento de medi o e controle 1 n o fica aborrecido ou nervoso 2 n o fica distra do ou atra do por pessoas bonitas 3 n o assiste a um jogo de futebol na televis o nem o escuta pelo r dio n o para para almo ar ou ir ao banheiro nao fica cansado de trabalhar nao tem problemas emocionais n o abusa seu corpos ou sua mente nao tem sono nao folga do fim de semana ou feriado 10 n o sai de f rias 11 n o reivindica aumento de sal rio Por m como desvantagens o instrumento SONO Re 1 sempre apresenta erro de medi o 2 opera adequadamente somente quando estiver nas condi es previstas pelo fabricante 3 requer calibra es peri dicas para se manter exato requer manuten o preventiva ou corretiva para que sua precis o se mantenha dentro dos limites estabelecidos pelo fabricante e se essa manuten o n o for correta ele se degrada ao longo do tempo 4 prov vel que algum dia ele falhe e p
173. E N ALTURA em VOLUME litros ALTURA cm VOLUME litros x o 20 132 X 50 790 588 1 28 715 st B06 995 2 37 298 x 52 823 401 3 47 845 x 53 839 808 4 58 392 x 54 856 218 5 70 605 x 55 872 427 amp 82 618 56 889 037 7 96 425 x 57 905 446 8 110 032 x 58 921 856 9 124 612 x 59 938 265 10 139 192 x 60 954 675 11 154 452 x amp 1 971 084 i2 169 712 x 62 987 494 13 185 447 x 63 1 003 904 14 204 5202 cj 44 1 020 313 15 217 297 x 45 1 036 723 16 253 372 bb 1 053 132 17 249 500 x 67 1 069 542 18 265 628 48 1 085 951 19 281 943 x 69 1 102 361 20 298 351 x 70 1 118 770 21 314 760 x 71 1 135 180 22 331 169 x 72 1 151 589 23 347 578 73 1 167 999 24 363 986 x 74 1 184 409 25 380 395 x 75 1 200 818 26 396 804 x 76 1 217 22805 27 413 213 S 77 E 23S bad tt 28 429 421 x 78 1 2507047 29 446 030 x 79 1 264 456 30 462 439 BO 1 282 866 31 478 848 x B1 1 299 275 32 495 256 x 82 1 315 685 33 511 665 83 f 1 332 095 34 528 074 x 84 1 348 504 35 544 483 x 85 oaks 5 LIERNI FF 34 560 891 B 1 381 323 k 37 577 300 87 1 397 733 38 593 707 88 1 414 142 39 610 114 89 1 430 552 40 626 520 x 90 1 446 961 41 642 927 x 91 1 463 371 42 659 334 92 1 479 780 43 675 741 x Roi cot o 1 4965190 ri 44 692 147 MM ci god EEWBIZISOO A 45 708 554 x 95 1 529 009 46 724 961 96 1 545 419 47 741 368 97 1 561 928 48 757 774 98 1 578 238 49 774 181 99 1 594 447 Fig 6 14 Certificado de Arquea o
174. Esta precis o se mant m durante v rios anos de servi o A deteriora o do medidor rara e s acontece em condi es com alta umidade e grande sujeira no g s 5 1 Aplica es Todos os medidores a deslocamento positivo para g s podem ser usados para medir qualquer g s limpo e seco que seja compat vel com os materiais de constru o do medidor e com as especifica es de press o A sujeira e a umidade s o os piores inimigos do bom desempenho do medidor filtros na entrada devem ser usados quando indicado Desde que todos os gases variam o volume com as varia es de press o e temperatura estas fontes de poss veis erros devem ser controladas polarizadas ou compensadas A condi o padr o do g s pela norma ISO 5024 1976 em 101 4 kPa e 15 6 C Em press o elevada e alta temperatura deve se aplicar o fator de compressibilidade para os volumes medidos 5 2 Calibra o dos Medidores de Gases O teste ou proving do medidor de g s usualmente feito usando se um gas meitro referido como prover Um cilindro bell precisamente calibrado selado sobre um tanque por um l quido adequado A parte inferior do cilindro descarrega um volume conhecido de ar atrav s do medidor sob teste para comparar os volumes indicados Os provers s o fornecidos para descarregar volumes de 2 5 e 10 ft3 A imprecis o do prover da ordem de 0 1 do valor medido 255 Deslocamento Positivo Outros dispositiv
175. Medicao de Petroleo e Gas Natural 2 Edi o Marco Antonio Ribeiro Medicao de Petroleo e Gas Natural 2 edicao Marco Antonio Ribeiro Dedicado a todos que foram meus alunos de quem muito aprendi e para quem pouco ensinei Quem pensa claramente e domina a fundo aquilo de que fala exprime se claramente e de modo compreens vel Quem se exprime de modo obscuro e pretensioso mostra logo que n o entende muito bem o assunto em quest o ou ent o que tem raz o para evitar falar claramente Rosa Luxemburg 2003 Tek Marco Antonio Ribeiro Salvador Outono 2003 Autor Marco Ant nio Ribeiro nasceu em Arax MG no dia 27 de maio de 1943 Formou se pelo Instituto Tecnol gico de Aeron utica ITA em Engenharia Eletr nica em 1969 Entre 1973 e 1986 trabalhou na Foxboro onde fez v rios cursos nos Estados Unidos Foxboro MA e Houston TX e em Buenos Aires Argentina Desde 1987 dirige a Tek Treinamento e Consultoria Ltda firma pequen ssima voltada para treinamento na rea de Instrumenta o Controle de Processo Medi o de Vaz o C lculo de Incerteza na Medi o Metrologia Industrial Instala es El tricas em reas Classificadas certamente dif cil ser um especialista competente em numerosos assuntos t o ecl ticos por m ele se esfor a continuamente em s lo Gosta de xadrez corrida fotografia m sica de Beethoven leitura trabalho curtir os filhos e a vida J correu t
176. NIST PTB Italia Japao Brasil EUA Alemanha Rede Brasileira de Calibra o Laborat rio Laborat rio en Laboratorio ee Add do IPT de Furnas USP aciona Temperatura Padr o Eletricidade Refer ncia Press o Padr o Transfer ncia Massa Vaz o Padr o Trabalho Outros Fig 8 10 Cadeia ou pir mide da rastreabilidade de padr es 130 Medicao de Nivel 9 Introducao 1 Conceito de Nivel O nivel pode ser considerado a altura da coluna de l quido ou de s lido no interior de um tanque ou vaso O n vel n o se aplica a gases em tanque de teto fixo pois o g s sempre ocupa todo o espa o Por m em quando se armazena l quidos vol teis p ex gasolina comum o uso de tanque com teto flutuante O teto flutua exatamente para minimizar o n vel de g s contido Em aplica es industriais pode se ter ainda um nico vaso armazenando dois l quidos n o misc veis e se quer medir a interface desses dois l quidos 2 Unidades de N vel A unidade de n vel deve ser a unidade de comprimento do Sistema Internacional de Unidades SI que o metro m pois o n vel a altura de uma coluna de l quido Por m pr tica comum se referir ao n vel como percentagem o n vel tem um n vel que varia entre O e 100 podendo assumir todos os valores intermedi rios Tamb m se usa a massa ou o volume ocupado pelo produto no tanque para se referir ao seu n vel N
177. OCADOPELOTETO OUSO INTE XXX litros IS ALTURA DE IMERS O 20 ALTURADEFLUTUAGAO A XXX toneladas 21 SE INCL TSU COMPRIMENTO TOTAL INTERNO A CAPACIDA 23 992 861 litros Obs TANQUE COM FUNDO IRREGULAR ATE 19 0cm Fig 6 12 Certificado de Arquea o do TQ 7 101 P gina frontal 195 Arqueacao de Tanque OUTROS DADOS DO TANQUE ERES ANEL oer RS RR RR RES RS a RE EE RI RC e f age SL EVOLUME MORTO T AE 1 29 Vem ide zero cma 2 02 Vem de 37 cma DEDO DISTANCIADO PONTO DE MEDI O A INTERSE O FIXO HORIZONTE TETE ESPESSURA DA A 32 DADOS COMPLEMENTARES PAGINA 0 no XX litros N XX 0533 DE XX cmAXX cm E DE zerocm Al9 cm INTERPOLAR DIRETAMENTE NA TABELA VOLUMETRICA 534 DEXX cm A XXcm E DEI9 0 cm EM DIANTE USAR A TABELA DE INTERPOLA O ABAIXO A ARQUEA O FOI EFETUADA USANDO SE TRENAS RASTREADAS PELOS PADR ES DO INMETRO ESTE CERTIFICADO ANULA E SUBSTITUI O DE N 22 879 SENDO V LIDO AT 13 12 2006 XER M 07 de Janeiro de 1998 Fig 6 13 Certificado de Arquea o do TQ 7 101 Segunda p gina da Introdu o 196 Arqueacao de Tanque IGT MINISTERIO DA INDUSTRIA DO COMERCIO E DO TURISMO INMETRO INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA NORMALIZACAD QUAL INDUSTRIAL DIRETORIA DE METROLOGIA LEGAL DIVISAD DE ARQUEACAO DE TANQUES PETROLEO BRASILEIRO S A PETROBRAS DTBASA GEMADRE MADRE DE DEUS BA 7 101 COMPANHIA ENDERECO TANQU
178. Os problemas ocorrem mais frequentemente na partida de sistemas mal instalados do que de falhas mec nicas ou eletr nicas Portanto a instala o deve ser estritamente de acordo com as recomenda es do fabricante Mesmo para pequenas linhas de processo os medidores s o pesados e volumosos quando comparados com outros tipos Por m eles n o s o afetados pela distor o do perfil da velocidade e n o requerem longos trechos de tubula o para sua instala o Embora o medidor custe muito mais do que os outros tipos ele mede a vaz o m ssica diretamente sem a necessidade de instrumentos adicionais para compensa o 10 Conclus o Hoje no mundo h mais de 75 000 medidores de massa direta tipo Coriolis para operar nas ind strias farmac utica qu mica de papel e celulose petroqu mica e de tinta Eles medem a vaz o m ssica e a densidade de materiais t o diversos como tintas e pol meros leo diesel e soda caustica plasma sang neo e glicol etileno O medidor particularmente usado na medi o de vaz o de fluidos n o newtonianos normalmente encontrados na ind stria de alimentos tintas e farmac utica O medidor Coriolis o nico que oferece a habilidade de medir diretamente a vaz o m ssica em um processo continuo e principalmente em processos tipo batelada Um nico medidor de vaz o pode ser usado para controlar v rios ingredientes ou v rios medidores podem medir cada componente da mist
179. Para a determina o de densidade de leos crus deve se usar a norma ASTM D 5002 O dens metro digital consiste em um tubo em forma de U oscilante e um sistema de excita o eletr nica medi o da frequ ncia e o mostrador Deve haver tamb m a medi o precisa da temperatura e deve haver um banho circulante com varia o maxima de 0 05 C Usa se uma seringa com volume de 2 mL Esta norma exige que a express o do resultado final seja feita com 4 algarismos significativos o que dif cil por causa do gargalo da precis o da vidraria Medi es Auxiliares 10 Viscosidade 10 1 Conceito Como vari vel de processo independente a viscosidade uma vari vel caracter stica do material Com rela o vaz o a viscosidade o par metro mais influente 1 na medi o da vaz o de fluidos atrav s de tubula es fechadas 2 no comportamento do fluidos atrav s de bombas ou de outros equipamentos e materiais de processo A viscosidade expressa a facilidade ou dificuldade com que um fluido escoa quando submetido a uma for a externa A viscosidade a medida dos efeitos combinados de ades o e coes o das mol culas do fluido entre si A viscosidade pode ser considerada como a for a de atrito que aparece quando uma camada de fluido for ada a se mover em rela o a outra A viscosidade pode ser tomada como o atrito interno do fluido ou a habilidade do fluido vazar sobre si mesmo Os fluidos com alt
180. Por causa da press o hidrost tica exercida pelo l quido nas paredes do tanque as dimens es do tanque cheio s o maiores que as medidas do tanque vazio Assim se a arquea o foi feita com o tanque vazio deve haver corre es adequadas prevendo seu arqueamento da o nome de arquea o devido ao enchimento do tanque A corre o de carga devido ao enchimento do tanque calculada pela equa o dF K e onde dF o aumento m dio em litros por cent metro que cada anel sofre K um par metro que fun o da densidade p do produto armazenado e do di metro interno D de cada anel Geralmente K tabelado mas vale __xD p 8x10 h a altura no meio do anel em dm e a espessura da chapa do anel considerado em cm D o di metro interno do tanque Corre o de carga negativa Esta corre o se aplica quando o tanque arqueado com algum produto e permite que se calcule o aumento dCe que a circunfer ncia sofreu em fun o da press o hidrost tica do l quido __mD p h 4x10 e onde dCe representa o acr scimo que a circunfer ncia sofreu em mm D o di metro do tanque em dm p a densidade do l quido em kg dm h a altura do l quido menos a metade do anel considerado em dm e a espessura da chapa do anel considerado em mm Fundo do tanque Geralmente o fundo do tanque irregular e por isso a determina o do seu volume mais complicada Para se
181. Quando esses requisitos n o puderem ser atendidos com um nico instrumento devem ser instalados dois ou mais instrumentos cobrindo a faixa de medi o requerida 7 1 7 Nas medi es de g s natural com placas de orif cio devem ser atendidos os requisitos dos seguintes documentos gt NBRISO 5167 1 Medi o de Vaz o de Fluidos por Meio de Instrumentos de Press o Parte 1 Placas de Orif cio Bocais e Tubos de Venturi Instalados em Se o Transversal Circular de Condutos For ados ISO TR 5168 Measurement of Fluid Flow Evaluation of Uncertainties ISO TR 9464 Guidelines for The Use of ISO 5167 1 1991 API MPMS Chapter 14 2 Compressibility Factors of Natural Gas and Other Related Hydrocarbon Gases A G A Report n 8 Chapter 14 3 Part 1 Concentric Square Edged Orifice Meters A G A Report n 3 GPA 8185 90 Chapter 14 3 Part 2 Specification and Installation Requirements Reaffirmed May 1996 ANSI API 2530 Chapter 14 3 Part 3 Natural Gas Applications 7 1 8 Nas medi es de g s com turbinas devem ser atendidos os requisitos do seguinte documento AGA Measurement of Gas by Turbine Meters A G A Report n 7 7 1 9 Nas medi es de g s com medidores ultra s nicos devem ser atendidos os requisitos do seguinte documento AGA Report n 9 Measurement of Gas by Multipath Ultrasonic Meters 7 1 10 Os sistemas de medi o fiscal de g s devem ser projetados calibrados e operados de forma que a incerteza de m
182. Resultados das an lises de laborat rio Fatores de corre o com os par metros e m todos empregados para sua determina o j Assinatura do respons vel pelo relat rio e do imediato superior 10 2 5 Devem ser elaborados relat rios dos testes de produ o dos po os imediatamente ap s a finaliza o dos testes Os relat rios de testes de po os devem incluir pelo menos Nome do concession rio Identifica o do campo Data e hora de elabora o do relat rio Identifica o do po o Identifica o dos equipamentos e sistemas de medi o utilizados no teste Data e hora de alinhamento do po o para teste Data e hora de in cio do teste Data e hora de finaliza o do teste s INQ gt 00 wear a mo wa Sercooocp za 287 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e Gas Natural i Valores medidos volumes press es temperaturas n veis no in cio a cada hora e no fim do teste j Volumes brutos brutos em condi es padr o e volumes l quidos da produ o de petr leo g s e gua k Resultados das an lises de propriedades do petr leo g s e gua I 1 Fatores de corre o utilizados par metros e m todos de c lculo dos mesmos m Volumes de produ o di ria de petr leo g s e gua n Vaz es de teste de petr leo g s e gua o Raz o g s petr leo p Assinatura do respons vel pelo relat rio e do imediato superior 10 2 6 Devem ser emitidos relat rios de calibra
183. S ENDERECO DTBASA GEMADRE MADRE DE DEUS BA TANQUE N 7 101 TABELA DE INTERFOLACAO MILIMETROS LITROS 6 567 8 209 9 851 11 493 13 135 14 777 Fig 6 17 Certificado de Arquea o do TQ 7 101 Tabela de Interpola o 200 Arquea o de Tanque H CT MINISTERIO DA INDUSTRIA DO COMERCIO E DO TURISMO INMETRO INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA NORMALIZACAO QUAL INDUSTRIAL DIRETORIA DE METROLOGIA LEGAL DIVISAO DE ARQUEACAO DE TANQUES COMPANHIA FETROLEO BRASILEIRO S A PETROBRAS ENDERECO DTBASA GEMADRE MADRE DE DEUS BA TANQUE NQ 7 101 MEMORIAL DE CALCULO PARA TANQUE VERTICAL DIAMETRO FATOR FATOR DEJALTURAS D AMARRA O EXTERNO INTERNO BRUTO CALCULO INFERIOR ACUMULADA ANEL OS ANEIS SUFERIOR 45 776 45 760 16 446 10 16 509 53 1 334 23 992 861 28 45 770 45 754 21 912 660 50 16 441 79 16 494 23 19 900 364 44 45 767 45 751 16 439 63 16 482 77 45 762 45 744 16 434 60 16 469 66 17 905 949 27 45 762 45 740 15 896 650 75 16 431 73 16 459 33 45 770 45 742 16 455 20 13 905 071 82 16 433 16 45 770 45 738 16 430 29 16 447 39 11 897 537 42 45 738 9 907 403 23 45 774 16 430 29 16 443 32 7 901 318 19 45 764 45 724 16 420 23 16 429 40 16 426 01 5 913 360 79
184. Se as distancias medidas do tanque sao precisas ent o as indica es de nivel s o tao precisas quanto elas Calibra o para o Radar no Tubo Acalmador A principal diferen a entre a calibra o do radar no Tubo Acalmador comparada com o Radar com Antena C nica ou Antena Parab lica que uma pequena varia o no fator pr ajustado na escala geralmente necess rio para o Radar no Tubo Acalmador A raz o para isso que a velocidade de propaga o do radar depende do di metro interno do tubo acalmador Depois o di metro m dio de todo tubo acalmador geralmente dif cil de determinar precisamente a priori Como um exemplo uma toler ncia de 1 mm em um tubo de di metro de 8 causa uma varia o da velocidade de propaga o de 0 17 ou seja se o di metro difere de 1 mm do valor assumido para um tubo de 20 metros de comprimento sobre seu comprimento inteiro isto significa um desvio de 3 4 mm sobre o comprimento inteiro do tubo Este desvio corrigido por uma calibra o no local de instala o Come ar fazendo tr s medi es manuais independentes em um n vel est vel do l quido no tanque Nenhuma medi o pode se desviar mais do que 1 mm das outras Anotar o valor m dio na segunda coluna do Registro de Calibra o Anotar a leitura da medi o feita pelo radar para o tanque correspondente na terceira coluna no Registro de Calibra o Medi o com Radar Repetir os passos 1 e 2 para um
185. Temperatura ery Volume Moddem E a Densidade Field bus e Massa Barramento TRL 2 Para outras Unidade de FCU s Comunica o de Medidor de Tanque a Radar Unidade de Aquisi o de Dados i Sensores de Temperatura S Sensor de Press o Fig 13 11 Sistema pequeno t pico com medi o de n vel a radar 167 Medi o com Radar Computador Princinal Interface P do Operador Relat rios Log Alarmes E a DAS a e Se Ses E N vel da ds Sala de 4 Controle Para outras Barramento Grupo TRL 2 ni FCU FCU N vel de Grupo 7 al F FBM AER See Para outros an Pora laptop tp tanques com COS db Barramento Campo TRL 2 A Barramento Campo TRL 2 Area classificada e RTG Ba DAU f Tubo TE acalmador 4 TT Indicador Sensores de Temperatura Sensores de Temperatura Fig 13 12 Configura o t pica de um Sistema Saab TankRadar L 2 168 A Unidade de Conex o de Campo FCU Field Connection Unil que age como um barramento e concentrador de dados entre o Barramento de Grupo e o Barramento de Campo Cada FCU pode ter um total de 32 RTGs e 32 DAUS ligados a ela H duas portas de Barramento de Grupo e uma opcionalmente quatro portas de Barramento de Campo O Modem de Barramento de Campo FBM Field Bus Modem que um conversor entre RS 232 C e o barramento medidor de n vel de tanque TRL 2 2 Ele pode ser usado no Computador de Interface d
186. Uma abertura na tampa deve ser fornecida para agir como um po o para o elemento detector de n vel em tanques com tampas flutuantes A abertura deve ser constru da de acordo com as exig ncias da instala o fornecidas pelo fabricante do medidor e deve ter uma tampa adequada E essencial que a tampa n o produza nenhum atrito no sistema de medi o e nem toque nele 157 Tanque de alta pressao Ver Fig 3 5 e Fig 3 6 A instala o de medidores em tanques de alta press o deve ser feita considerando as condi es de opera o O elemento detector de n vel pode precisar da prote o de um tubo acalmador ou deve se incluir outras caracter sticas especiais recomendadas pelo fabricante Deve se fazer inspe es e calibra es peri dicas no medidor e possibilitar a manuten o sem interromper a opera o do tanque Isto envolve a instala o de uma v lvula de isola o na entrada para o tanque com uma c mara acima dela de modo que a leitura na tampa do medidor possa ser feita em um n vel conhecido Medidor Tubo suporte Fixa ou fio Elemento detector de nivel Fig 11 1 Instala o de medidor autom tico de nivel em um tanque de teto fixo Medicao Automatica Inv lucro des polias da fita Suporte Conduite da fita Elemento detector de nivel Fio guia Bra adetra NH Barra devora do fio quis Fig 11 2 Instala o de medidor autom tico de n vel em tanque com t
187. a 2 norma da ind stria desenvolvida tipicamente por uma sociedade ou associa o profissional O consenso para estas normas entre os membros da organiza o 3 norma governamental reflete muitos graus de consensos As vezes O governo adota normas preparadas pela iniciativa privada mas outras vezes elas podem ser escritas por um pequeno grupo 4 norma de consenso total o tipo de norma desenvolvido por todos os setores representativos incluindo fabricantes usu rios universidades governo e consumidores 3 6 Rela o Comprador Vendedor As normas e especifica es possuem as fun es comercial e legal de 1 estabelecer n veis de aceita o do produto entre fabricante e comprador 2 fornecer os n veis de qualidade fun es e desempenho do produto A norma deve ter o bom senso de estabelecer limites tolerados razo veis de modo que o pre o do produto seja acess vel e o seu desempenho seja bom O usu rio quer um bom produto e n o uma excelente especifica o mas nenhum produto comercialmente dispon vel Para tanto 1 o usu rio deve saber o que quer e ter clara a fun o do produto a ser aplicado O usu rio deve estabelecer faixa de medi o exatid o estabilidade configura o e condi es do processo que podem afetar o desempenho Confirma o Metrol gica resposta e confiabilidade do produto sendo aplicado 2 o usu rio deve conhecer as normas t cnicas e legais e determinar c
188. a o e n o devem ter rugosidade e rebarba no ponto de contato As tomadas da press o diferencial associadas com a placa de orif cio podem ser de cinco tipos b sicos cada tipo com vantagens e desvantagens 225 Placa de Orificio Tomadas no flange Fig 15 10 Tomada tipo flange Flange As distancias a montante e a jusante sao iguais entre si e iguais a 1 E a montagem aplic vel para as tubula es com di metro maiores que 25 mm 1 E a montagem mais usada no Brasil Canto As tomadas s o feitas rente a placa as dist ncias s o iguais a zero Esta montagem conveniente para pequenas tubula es Fisicamente se mede a press o junto a placa mas externamente as tomadas s o feitas atrav s das flanges como na tomada tipo flange Raio A dist ncia a montante deDe a jusante de 0 5D A posi o das tomadas independe do beta da placa E uma montagem muito pouco usada Vena contracta A m xima press o gerada n o acontece exatamente na posi o de orif cio mas em um ponto logo ap s a placa chamado de vena contracta Teoricamente este o ponto ideal para a medi o da press o diferencial pois se tem o menor erro relativo Na pr tica isso n o muito vantajoso pois o ponto de m nima press o varia com o beta da placa Quando se troca a placa de orif cio a tomada a jusante deve ser recolocada O ponto de tomada a jusante dado por curvas e tabelas dispon veis Tomada
189. a onde I gt tempo m dio de tr nsito entre os transdutores O tipo mais simples e mais econ mico envia uma nica onda atrav s do fluido e tem dois transdutores montados com ngulo de 180 graus afastado do tubo O raio faz a m dia do perfil da velocidade ao longo de sua trajet ria e n o cruza a rea do tubo Isto torna o medidor dependente do perfil da velocidade que por 264 Medidor Ultra s nico este motivo deve ser est vel Trechos retos de tubula o s o normalmente recomendados para eliminar a distor o e os redemoinhos As bolhas de ar no fluido ou os redemoinhos e os dist rbios gerados por acidentes antes do medidor podem espalhar as ondas de ultra som causando dificuldades na medi o As varia es da temperatura do processo podem alterar a velocidade do som no fluido piorando o desempenho do medidor H problemas com medi es de pequenas vaz es pois h muito pequena diferen a entre os tempos de transmiss o a favor e contra a vaz o do fluido Fig 23 1 Princ pio de funcionamento do medidor ultra s nico 10 3 Diferen a de Frequ ncia No medidor a diferen a de frequ ncia ajustam se as frequ ncias de dois osciladores uma em fag a outra em fga onde se tem i fas taB i E tBa A rela o entre a diferen a das frequ ncias e a velocidade da onda dada por V Af xL 2cos 0 3 Efeito Doppler O efeito Doppler foi descoberto em 1842 e us
190. a com os dados dispon veis 2 a solu o usa da informa o da amostra para obter as estimativas mesmo tendo de conviver com os erros da amostragem 3 o resultado final estimativa dos par metros da popula o e os graus de confian a associados 3 Tratamento Gr fico Os dados estat sticos podem ser apresentados e arranjados em tabelas e gr ficos O objetivo destes m todos o de condensar a informa o de uma grande quantidade de n meros mostrando as caracter sticas mais importantes dos dados Os dados consistem de n meros que devem ser teis e confi veis Para isso importante definir a fonte dos dados qual o escopo do estudo como eles s o coletados qual a sua exatid o e precis o como s o arredondados Os dados podem mostrar propriedades f sicas vari veis 3 1 Distribui o de Frequ ncia O processo para construir uma matriz e uma distribui o de frequ ncia simples e direto Os passos s o os seguintes 1 Coletar todos os dados dispon veis 2 Arranjar os dados em uma matriz colocando os em ordem crescente ou decrescente 3 Determinar o n mero de classes ou c lulas 4 Determinar o intervalo de cada classe 5 Agrupar os dados em classes ou c lulas 6 Construir um gr fico com as classes e os n meros de dados para cada classe 7 Construir a distribui o de frequ ncia O n mero de grupos n o pode nem ser muito grande nem muito pequeno Como regra pode se t
191. a fornecer leituras locais 165 Medi o com Radar Tampa prova Unidade do Radar 0 95m Dispositivo de Inclina o Tampa Prova de Tempo Dispositivo Flange Adaptador de Inclina o 0 75m Refletor Alimentador da Antena Parab lico jj g 045M l Fig 13 7 Radar com antena parab lica 0 55m Tampa prova de tempo Unidade de gt Guia de Onda Banh Tinktadar L2 Conex o g E Guia de Onda 3 Ni Regua de Centraliza o Suporte N Radar Bid Cone de Transi o Selagem 0 35m Tampa prova de tempo o Transdutor Radar Ee T de press o E Inv lucro lil vanoa 2 Flange inf At AM Flange E e no vaso E press o A Cone do tubo Tubo Acalmador a 4 ou 100 mm Fig 13 9 Radar para GLP 166 Medi o com Radar Medidor com Medidor em Medidor com Medidor LPG Antena cometa tubo acalmador Antena parab lica RTG 2960 RTG 2920 RTG 2940 RTG 2930 p gma m p Unidade de Comunica o de Campo x Conex o para SDCD ou CLP me Unidade de a Aquisi o Modd Em qe Dados aa o e sem ena Esta o de Esta o de sensor _ Sensor de qh Sensorde Trabalho OPI Trabalho OPI de BSW Temperatura f Press o Sm reds Fig 13 10 Sistema t pico com medi o de n vel a radar Interface de em Nivel Opera o A J
192. a probabilidade que ela trata somente de eventos aleat rios Um evento aleat rio aquele em que as condi es s o tais que cada membro da popula o tem uma chance igual de ser escolhido A popula o ou universo o conjunto de todos os itens produtos indiv duos firmas empregados pre os medi es A amostra uma parte da popula o tirada aleatoriamente do universo de modo que o represente A amostra deve ser aleat ria onde cada membro da popula o tem uma igual chance de ser selecionado Embora a amostra seja representativa ela n o uma r plica exata em miniatura da popula o de onde ela foi retirada Isto imposs vel de se conseguir e como resultado h erros de amostragem Estes erros devem ser minimizados ou ent o previstos atrav s de distribui es de amostras Trabalhar com amostras em vez de estudar a popula o total uma t cnica bem estabelecida e usada resultando na vantagem de assumir um risco definido de aceitar uma pequena percentagem de alguns dados com n o conformidade em troca da grande redu o do custo e do tempo de inspe o Muita inspe o de aceita o por amostragem Geralmente a inspe o de 100 impratic vel e antiecon mica Tamb m a qualidade do produto aceito pode realmente ser melhor com amostragem estat stica do que a conseguida por inspe o de 100 A amostragem tem vantagens psicol gicas e menos cansa o dos inspetores Muitos tipos
193. a quantidade de tanques envolvidos Atualmente todas as medi es devem ser integradas em uma base de dados relacional Quando se t m v rios tanques deve se definir se as leituras ser o compartilhadas em um nico mostrador ou n o Deve se definir se haver leitura local e na sala de controle ou apenas uma delas Tipo do tanque Quanto ao tipo de tanque deve se verificar se o tanque refrigerado aquecido ou usado na temperatura ambiente Deve se tamb m conhecer a press o do interior do tanque se atmosf rica v cuo ou press o positiva quanto Devem ser conhecidas faixa de press o e temperatura de opera o temperatura ambiente turbul ncia na superf cie e tipo de produtos a serem medidos Deve se verificar o efeito no mecanismo do medidor e em sua montagem com rela o expans o termal da estrutura do tanque Uso de b ia Varia es na densidade do l quido no tanque ir o afetar a imers o da b ia e como consequ ncia afetam a medi o Normas brasileiras permitem o uso de b ia em medi o fiscal ou de apropria o apenas para tanques pequenos menor que 100 000 L 11 4 Localiza o do medidor O equipamento de medi o autom tica deve ser localizado separadamente de qualquer facilidade de amostragem A localiza o do medidor deve considerar as facilidades de amostragem O elemento detector do n vel do l quido deve ser localizado de modo que nenhuma parte do elemento este
194. a 90 dias para outros medidores 7 2 2 Os padr es de refer ncia os padr es de trabalho e os equipamentos utilizados para a calibra o dos instrumentos de medi o e sistemas de medi o devem atender s prescri es estabelecidas no subitem 5 8 deste Regulamento 7 2 3 Os medidores de g s do tipo turbina e medidores do tipo ultra s nico devem ser calibrados com uma vaz o igual vaz o usual de opera o com uma exatid o de medi o de 10 Devem ser calibrados os instrumentos de press o e temperatura utilizados para compensa o de press o e temperatura devendo a exatid o das medi es estar dentro dos limites para se obter uma incerteza no resultado da medi o menor que a especificada neste Regulamento 7 2 4 Nas medi es com placas de orif cio devem ser calibrados os instrumentos de press o diferencial press o e temperatura de fluxo devendo a exatid o das medi es de press o diferencial press o e temperatura estar dentro dos limites para se obter uma incerteza no resultado da medi o inferior especificada neste Regulamento Se as exatid es de medi o estiverem fora dos limites os instrumentos devem ser regulados ou ajustados 7 2 5 As placas de orif cio utilizadas na medi o fiscal de g s natural devem ser inspecionadas anualmente para verificar se est o dentro das toler ncias dimensionais conforme normas aplic veis Os trechos de medi o das medi es fiscais devem ser inspecionados
195. a avalia o mais rigorosa Em muitos casos uma defini o pr tica de desprez vel pode ser um componente que n o maior do que um quinto do tamanho do maior componente Alguns componentes podem ser quantificados pelo c lculo do desvio padr o de um conjunto de medi es repetidas Tipo A como detalhado no Guide A quantifica o de outros componentes pode requerer o julgamento usando toda informa o relevante na variabilidade poss vel de cada fator Tipo B Para estimativas do Tipo B o conjunto de informa es pode incluir alguns ou todos os fatores listados no par grafo 2 C lculos subsequentes se tornam mais simples se quando poss vel todos os componentes s o expressos do mesmo modo eg como percentagem ou ppm ou mesma unidade de engenharia usada para o resultado reportado 3 5 Incerteza Padr o A incerteza padr o definida como um desvio padr o O potencial para erros em um est gio posterior da avalia o pode ser minimizado expressando todas as incertezas componentes como um desvio padr o Isto podoe requer ajuste de alguns valores da incerteza de modo que os obtidos dos certificados de calibra o e outras fontes que muitas vezes tem sido expressos com um maior n vel de confian a envolvendo m ltiplo do desvio padr o 2 ou 3 3 6 Incerteza Padr o Combinada As incertezas componentes devem ser combinadas para produzir uma incerteza total usando o procedimento estabelecido no Guide
196. a do Tanque que o ponto base para as medi es manuais Medi o com Radar O Ponto de Refer ncia RTG a superf cie superior do flange do tanque O Ponto Refer ncia Ullage usado quando h um plug de ullage pr ximo do medidor a radar O Ponto de Refer ncia N vel Zero Dipping Datum Point o ponto de refer ncia no fundo do tanque para a medi o com trena e onde o n vel zero A dist ncia do Ponto de Refer ncia do Tanque ao Ponto de Refer ncia de N vel Zero a Altura de Refer ncia R A dist ncia do Ponto de Refer ncia do Tanque ao Ponto de Refer ncia do Radar a Dist ncia de Refer ncia RTG que descreve onde o RTG est localizado comparado com o Ponto de Refer ncia do Tanque O Comprimento do Radar TXL medido na fabrica e n o deve ser alterado pois cada Unidade eletr nica possui um nico TXL O Comprimento Conex o Tanque TCL usado para ajustar o desvio permanente off set quando calibrando o n vel medido A Dist ncia de N vel M nimo C medida do Ponto de Refer ncia Inferior at o N vel M nimo A Dist ncia Ullage RTG medida do Ponto de Refer ncia Ullage do RTG at o Ponto de Refer ncia do RTG 169 4 4 Calibra o do Radar Procedimento H dois passos no procedimento de calibra o a ajuste de zero em que diferen a entre as medi es manual e autom tica ajustada para zero em um n vel no tanque b Verifica o em que a di
197. a do dispositivo de medi o eletr nico port til possui um revestimento 141 plastico que pode tamb m proteger os cabos de sinal ao longo dos cantos da fita a massa do sensor deve ser muito maior que a da peso de imersao convencional para garantir a fita sempre tensa quando em uso Fig 10 6 Trena eletr nica 9 5 Refer ncia zero A refer ncia zero de um dispositivo de medi o eletr nico port til deve ser o ponto de rea o em que o sensor detecta uma superf cie de leo quando operando no modo ullage Como o sensor eletr nico geralmente precisa ser protegido de dano mec nico a refer ncia zero do conjunto fita sensor geralmente n o a superf cie inferior do sensor do dispositivo de medi o eletr nico port til Assim a refer ncia zero n o ser diretamente verific vel sem a suspens o vertical na superf cie do l quido Nestas circunst ncias a refer ncia zero deve estar em uma dist ncia fixada pelo fabricante da face inferior do sensor do dispositivo de medi o eletr nico port til 9 6 Precis o da medi o O erro m ximo permiss vel para qualquer medi o feita com o medidor eletr nico port til n o deve exceder os limites especificados para os conjuntos tradicionais de fita peso como detalhado em 5 9 exceto que uma toler ncia adicional de 0 5 mm deve ser permitida para a histerese do ponto de rea o do sensor Nota Esta toler ncia adicional n o deve ser inter
198. a ocorr ncia de modifica es capazes de afetar a calibra o devendo ficar fora de opera o a partir desta ocorr ncia at que seja efetuada a nova calibra o 6 2 4 As trenas utilizadas para medi o devem ser verificadas anualmente pelo INMETRO 6 2 5 Os sistemas autom ticos de medi o de n vel devem ser calibrados semestralmente por trenas verificadas pelo INMETRO em tr s n veis a saber pr ximos do n vel m ximo m dio e m nimo A diferen a entre a medi o com trena e a medi o com o sistema de medi o autom tico devem ser menores que 6 mm 6 3 Medi o de Petr leo em Linha 6 3 1 Os sistemas de medi o em linha devem ser constitu dos pelo menos dos seguintes equipamentos a Medidores de fluidos do tipo deslocamento positivo ou do tipo turbina ou medidores m ssicos tipo coriolis com indica o de volume Outros tipos de medidores podem ser utilizados desde que sua utiliza o seja previamente autorizada pela ANP Os medidores devem ser providos com totalizador sem dispositivo de retorno a zero ou no caso de dispositivos eletr nicos cujo retorno a zero n o seja poss vel sem operar ajustes protegidos por meio de selos ou de outras prote es contra acesso n o autorizado b Um sistema de calibra o fixo ou m vel conforme previsto no subitem 6 4 deste Regulamento apropriado para a calibra o dos medidores de fluidos e aprovado pela ANP c Um sistema de amostragem proporcional vaz o c
199. a parte superior da estrutura do tanque devida ao enchimento completo com um l quido pode ser calculada usando a formula abaixo onde AH H Redu o relativa na altura H Altura de uma tanque m D Di metro do tanque m g Acelera o da gravidade m s p densidade do l quido kg m L rela o de Poisson adimensional An altura do en simo curso do fundo m wn espessura do en simo curso do fundo mm Nota A rela o de Poisson u a contra o lateral dividida pelo alongamento 9 Maco 3 3 9 2 Tanque cilindrico horizontal Para um tanque cil ndrico horizontal o efeito do enchimento completo com um l quido pode ser calculado usando formulas que s o desenvolvidas na norma ISO TC 28 SC 3 WG 1 9 3 Tanque esf rico ou em forma de prisma Para um tanque esf rico e em forma de prisma o efeito do enchimento completo com um l quido pode ser calculado usando formulas que s o desenvolvidas na norma ISO TC 28 SC 5 WG 1 Wa W H 4uE Wo W Wa Wo aH oo 4 aes jo a rn CA TA E w 4H H H Apostilas DOCIMedi o Petr leo amp G s Medi o Petr leo doc 12 JUN 02 153 10 Instala o e opera o 10 1 Precau es gerais Independente do equipamento usado para a medi o do n vel e temperatura do l quido recomendado que as seguintes precau es gerais sejam observadas quando aplic vel 1 As medi es de temperatura devem ser feitas ao mesmo tempo em
200. a por uma nica vaz o resultante A vaz o ideal irrotacional Na vaz o ideal as for as internas em qualquer se o s o sempre perpendiculares a se o As for as s o puramente for as de press o Tal vaz o aproximada e nunca conseguida na pr tica A vaz o de um fluido viscoso chamada de vaz o real Vaz o viscosa e vaz o real s o sin nimos Todos os fluidos reais possuem algum grau de viscosidade a Fluido n o viscoso b Fluido viscoso Fig 14 3 Vaz o ideal ou n o ideal 4 2 Vaz o Laminar ou Turbulenta A vaz o laminar assim chamada por que todas as part culas do fluido se movem em linhas distintas e separadas As part culas do fluido se movem em linhas retas paralelas ao eixo da tubula o de modo ordenado A a o como se as l minas do fluido escorregassem relativamente entre si No caso da vaz o laminar em uma tubula o circular a velocidade adjacente a parede zero e aumenta para um m ximo no centro do tubo O perfil da velocidade uma par bola e a velocidade m dia da vaz o volum trica a metade da velocidade m xima do centro A vaz o laminar governada pela Lei de Newton da viscosidade Ela pode ser considerada como a vaz o em que toda a turbul ncia amortecida pela a o da viscosidade Por isso os termos vaz o laminar e vaz o viscosa s o equivalentes A vaz o laminar caracterizada por um movimento suave e cont nuo do fluido com
201. a resist ncia vaz o s o altamente viscosos ou possuem alta viscosidade Eles n o escorrem ou vazam t o facilmente como os fluidos de baixa viscosidade Geralmente a viscosidade dos licores elevada a viscosidade da gua comparativamente muito menor e a viscosidade dos gases ainda muito menor que a da gua Exemplos de fluidos de alta viscosidade parafina licores temperatura ambiente Exemplos de fluidos com baixa viscosidade gua lcool merc rio Para se ter uma sensa o pr tica dos valores a viscosidade da gua a 20 C aproximadamente 1 cP a do mel vale 300 cP e a da manteiga de 10 000 cP A viscosidade do fluido determina o perfil da velocidade da vaz o dentro da tubula o afetando seriamente o desempenho do medidor de vaz o 28 10 2 Tipos A viscosidade absoluta ou din mica a divis o da press o de cisalhamento pelo gradiente de velocidade A viscosidade cinem tica v a divis o da viscosidade absoluta u pela densidade do fluido p mesma temperatura vet P A viscosidade aparente a viscosidade vari vel apresentada por diversos tipos de materiais A viscosidade aparente depende da press o de cisalhamento aplicada e pode depender tamb m do tempo A viscosidade extensional se aplica a uma vaz o que ocorre em uma extens o uniaxial em regime permanente 10 3 Termos e defini es H v rias propriedades e termos ligados viscosidade tais como
202. a se a tabela com h x V ou tra a se a curva correspondente Mesa de medi o Deve se conhecer com precis o a posi o da mesa de medi o para se ter o arqueamento correto pois a medi o de n vel se refere altura da mesa de medi o ponto de refer ncia inferior Todo o volume do produto que fica abaixo da mesa de medi o chamado de lastro e sua varia o de dif cil determina o e n o prevista na tabela de calibra o do tanque A altura da mesa de medi o varia com o tanque Em alguns tanques a mesa soldada na chapa de fundo e em outros presa no costado A altura da mesa de medi o varia de 0 a 30 cm da chapa de fundo Abaixo da mesa de medi o pode se ter um cone um tronco de cone um cone c ncavo ou para baixo Nas tabelas de calibra o do tanque o zero da tabela pode dar um determinado volume que chamado de lastro Ou seja lastro o volume que fica abaixo da mesa de medi o refer ncia zero inferior A tabela de interpola o s aplicada a partir da parte cil ndrica regular do tanque Volume ocupado por um tronco de cone dado pela equa o V h D d dD 12 V 0 2618xh D d dD onde D o di metro maior d o di metro menor h a altura Estruturas internas Na arquea o do tanque devem se considerar os elementos que ocupam espa o morto em seu interior tais como colunas de sustenta o do teto tubo acalmador serpent
203. a v rgula e dar a ordem de grandeza do n mero e por isso pode ser ou n o significativo Por m se o n mero 0 0007 for a indica o de um instrumento digital ele possui quatro algarismos significativos Tamb m no n mero 20 000 os zeros s o necess rios para dar a ordem de grandeza do n mero e por isso nada se pode dizer acerca de ser ou n o ser significativo Assim o status do zero nos n meros 20 000 e 0 007 amb guo e mais informa o necess ria para dizer se o zero significativo ou n o Quando n o h informa o adicional se diz que 0 0007 e 20 000 possuem apenas 1 algarismo significativo No n mero 2 700 os zeros n o s o necess rios para definir a magnitude deste n mero mas s o usados propositadamente para indicar que s o significativos e por isso 2 700 possui quatro d gitos significativos 4 Nota o cient fica Para eliminar ou diminuir as ambig idades associadas posi o do zero o n mero deve ser escrito na nota o cient fica com um n mero entre 1 e 10 seguido pela pot ncia de 10 conveniente Usar a quantidade de algarismos significativos v lidos no n mero entre 1 e 10 cortando os zeros no fim dos inteiros quando n o forem significativos ou mantendo os zeros no fim dos inteiros quando forem significativos Deste modo se o n mero 20 000 for escrito na nota o cient fica como 2 000 O x 10 ele ter 5 d gitos significativos De modo an logo 20 000 2 x 103 1 d
204. a vaz o a velocidade da onda sonora levemente aumentada Neste medidor uma onda de press o de alta frequ ncia projetada sob um ngulo preciso atrav s da tubula o Quando a onda transmitida atrav s do fluido na dire o da vaz o sua velocidade aumenta Quanto ela transmitida contra a dire o da vaz o sua velocidade diminui Do ngulo entre a trajet ria da onda e a vaz o do fluido e da velocidade da onda no fluido pode se determinar a velocidade m dia do fluido A vaz o volum trica pode ser inferida desta medi o da velocidade da vaz o Como a onda de ultra som n o pode ser dispersa pelas part culas no fluido estes medidores s o normalmente usados para medir a vaz o de l quidos limpos As precis es podem variar de 1 a 5 da vaz o medida com rangeabilidades de vaz o de 10 1 a 40 1 Como estes medidores s o n o intrusivos a perda de carga permanente essencialmente zero Os transdutores podem ser grampeados do lado de fora da tubula o Matematicamente tem se tag L C Vcos0 e tga L C Vcos onde C a velocidade do som no fluido V a velocidade do fluido na tubula o L o comprimento do trajeto ac stico o ngulo do trajeto em rela o ao eixo da tubula o tap 0 tempo medido de tr nsito entre A e B tBA 0 tempo medido de tr nsito entre B e A A diferen a de tempo d At toa tap 2xLxVcos0 C Simplificando At V Kx t
205. a velocidade muito elevada pode provocar a eros o e o desgaste dos seus internos Se o fluido tivesse viscosidade zero a velocidade dele quando em movimento dentro de uma tubula o teria uma se o transversal uniforme ou seja a velocidade seria a mesma qualquer que fosse a posi o da part cula do fluido A exist ncia da viscosidade mesmo pequena induz uma a o de cisalhamento entre as part culas adjacentes do fluido reduzindo a velocidade para zero na parede da tubula o e tendo um valor m ximo no centro da tubula o formando um perfil n o uniforme Quando um fluido entra na tubula o sua velocidade uniforme na entrada A camada limite aumenta com a dist ncia da entrada at que a vaz o fique totalmente desenvolvida Da equa o da continuidade e de Bernoulli pode se mostrar que a press o diminui ao longo da tubula o O comprimento para que a vaz o fique totalmente desenvolvida dada pela equa o de Boussinesq X 0 03 ReD onde X a distancia para a vaz o estar totalmente desenvolvida Re o numero de Reynolds D o di metro interno da tubula o H v rios crit rios para definir quando a vaz o est totalmente desenvolvida 1 queda da press o 2 distribui o da velocidade m dia 3 quantidades turbulentas Por m estes crit rios d o valores muito diferentes o crit rio do gradiente de press o estabelece 3 a 4D depois da entrada da vaz o a velocidad
206. ada onde o comprimento toca a escala superior 4 4 mais o numero da unidade na escala inferior que se alinha com a linha da escala principal a 6a linha que fornece a medi o do cent simo 0 06 Assim a dist ncia X 4 46 unidades Devem ser seguidas regras para apresentar e aplicar os dados de engenharia na medi o e nos c lculos correspondentes As vezes os engenheiros e t cnicos n o est o preocupados com os algarismos significativos Outras vezes as regras n o se aplicam Por exemplo quando se diz que 1 p 0 3048 metro ou 1 libra 0 454 kilograma o d gito 1 usado sozinho O mesmo se aplica quando se usam n meros inteiros em equa es 63 Algarismos Significativos alg bricas Por exemplo o raio de um circuito a metade do di metro e se escreve r d 2 Na equa o n o necess rio escrever que r d 2 0000 pois se entende que o 2 um n mero inteiro exato Outra confus o que se faz na equival ncia se refere ao n mero de algarismos significativos Obviamente 1 km equivale a 1 000 metros por m h diferen as pr ticas Por exemplo o od metro do carro com 5 d gitos pode indicar 89 423 km rodados por m isso n o significa 89 423 000 metros pois ele deveria ter 8 d gitos Se o od metro tivesse 6 d gitos com medi o de 100 metros ele indicaria 89 423 6 km Por exemplo as corridas de atletismo de rua tem dist ncias de 10 km 15 km e 21 km As corridas de pista s o de
207. ade o desvio da resposta real de uma reta ideal Linearidade s existe uma mas h varias nao linearidades Em instrumentos mec nicos a balan o de movimentos tem se o erro de angularidade que um afastamento da linearidade devido aos ngulos retos n o estarem retos Erro de quantiza o O erro de quantiza o se refere a leitura digital e resulta do fato de tornar discreto o valor de sa da da medida O melhor modo de entender o erro de quantiza o inerente a todo instrumento digital que sempre possui uma incerteza de n d gitos em sua leitura o erro da idade de uma pessoa Assim que uma crian a nasce sua idade expressa em dias A idade expressa em dias tem erro em horas No primeiro ano a idade passa a ser expressa em meses idade expressa em meses em erro de quantiza o de semanas ou dias Depois de uns 4 ou 5 anos a idade da crian a passa a ser expressa em anos e o erro de quantiza o passa a ser de meses No dia do seu anivers rio a pessoa tem idade exata em anos meses e dias Logo depois do anivers rio por exemplo de 40 anos a pessoa tem 40 anos Um m s depois do anivers rio a idade continua de 40 anos mas o erro de quantiza o de um m s Um m s antes de fazer 41 anos a pessoa ainda tem 40 anos mas o erro da idade j de 11 meses Ent o a idade da pessoa sempre tem um erro pois sua express o discreta aumentando de 1 em 1 ano passando de 40 para 41 anos Os erros si
208. ade em determinar a quantidade de algarismos significativos dos seguintes n meros 708 3 algarismos significativos 54 9 3 algarismos significativos 3 6 2 algarismos significativos 8 04 3 algarismos significativos 980 9 4 algarismos significativos 0 830 06 5 algarismos significativos Em um n mero o d gito menos significativo o mais direita d gito mais significativo o mais esquerda Por exemplo no n mero 2345 2 O d gito mais significativo e 5 o menos significativo Para qualquer n mero associado medi o de uma grandeza os algarismos significativos devem indicar a qualidade da medi o ou computa o sendo apresentada 60 Algarismos Significativos Os dados de engenharia e os resultados de sua computa o devem ser apresentados com um n mero correto de algarismos significativos para evitar de dar uma impress o errada de sua exatid o A quantidade de algarismos significativos est associado precis o exatid o e ao m todo de obten o destes dados e resultados 3 Algarismo Significativo e o Zero O zero nem sempre algarismo significativo quando inclu do em um n mero pois ele pode ser usado como parte significativa da medi o ou pode ser usado somente para posicionar o ponto decimal Por exemplo no n mero 804 301 os dois zeros s o significativos pois est o intercalados entre outros d gitos Por m no n mero 0 0007 os zeros s o necess rios para posicionar
209. ade para monitorar as vibra es dos eixos Os detectores na carca a do mancal verificam a quantidade de vibra o no eixo propulsor e no acoplamento Os detectores enviam sinais ao controlador Ultrapassando a magnitude de vibra o ao ponto de ajuste o controlador desencadear um alarme Caso as vibra es n o parem o controlador desligar a bomba O operador de campo dever ent o rearmar novamente a bomba e o alarme 35 O controlador espera 20 segundos antes de fazer soar o alarme de vibra o enquanto a bomba est dando partida Alguma vibra o durante a seqii ncia de partida da bomba normal e n o prejudica a unidade Caso as vibra es n o tiverem desaparecido ou enfraquecido dentro de 20 segundos contudo o controlador ativa um alarme e a bomba travada 5 3 Rel s de prote o de motores A maior parte da prote o dos motores se efetua com umtipo de sistema de rel s com ajuda de computadores projetados para detectar situa es em que o motor estaria sujeito a se danificar O sistema de rel mais comum utilizado nos oleodutos o sistema fornecido pela Westinghouse sob o nome comercial Multilin Havendo o problema o Multilin desliga o motor antes de ocorrerem avarias Embora outros sistemas possam detectar problemas da bomba desligar a bomba antes que as avarias se tomem graves o Multilin poupa companhia operadora do oleoduto muito dinheiro eliminando a maior parte das avarias meno
210. ado atualmente em sistemas de radar ar e sonar gua e em estudos m dicos e biol gicos A demonstra o pr tica do efeito Doppler escutar o apito do trem ou a buzina do carro A qualidade tonal frequ ncia diferente para o observador est tico quando o trem est tamb m parado ou em movimento Na aplica o industrial quando um raio ultra s nico projetado em um fluido n o homog neo alguma energia ac stica refletida de volta para o elemento sensor Como o fluido est em movimento com rela o ao elemento sensor e o som espalhado se move com o fluido o sinal recebido difere do sinal transmitido de um certo desvio de frequ ncia referido como o desvio de frequ ncia Doppler Este desvio de frequ ncia diretamente proporcional a vaz o Estes medidores n o s o normalmente usados com fluidos limpos porque uma quantidade m nima de part culas ou bolhas de g s devem estar no fluido As bolhas de g s podem ser criadas no fluido para fins de medi o A precis es geralmente variam de 2 a 5 da vaz o medida N o h usualmente restri es para a vaz o ou para os n meros de Reynolds exceto que a vaz o deve ser suficientemente r pida para manter os s lidos em suspens o 4 Rela o Matem tica Uma onda ultra s nica projetada em um ngulo atrav s da parede da tubula o no l quido por um cristal transmissor em um transdutor colocado fora da tubula o Parte da energia refleti
211. ador v lvula de controle Os ajustes s o feitos em potenci metros ou parafusos dispon veis nos instrumentos Podem ser calibrados instrumentos e sensores que n o possuem dispositivo de ajuste mas que tem um atributo inerente sua fun o Podem ser calibrados elementos sensores e instrumentos medidores de vaz o com fator K Para eliminar estas ambig idades cada usu rio deve definir por escrito em seus procedimentos e comunica es os termos e seus significados e como estamos no Brasil devemos seguir a portaria do Inmetro 1 4 Calibra o e Ajuste Calibra o Calibra o a opera o de verificar o valor de um atributo de um sensor ou de um instrumento N o dispon vel nenhum dispositivo de ajuste e por isso s h verifica o Como no ajuste na calibra o h os seguintes passos 1 Aplica o de sinal na entrada do dispositivo com leitura deste sinal por um padr o rastreado 2 Leitura do sinal de sa da do dispositivo atrav s de outro padr o rastreado 3 Compara o do sinal lido com o valor te rico dentro dos limites de incerteza consistentes 4 Se os valores estiverem dentro dos limites estabelecidos o dispositivo est adequado ao uso 5 Se os valores estiverem fora dos limites o dispositivo descartado degradado ou o seu atributo modificado em todas suas aplica es Sensores como termopar e resist ncia detectora de temperatura s o calibrados Calibrar um t
212. ados ASTM D5708 95a Standard Test Methods for Determination of Nickel Vanadium and Iron in Crude Oils and Residual Fuels by Inductively Coupled Plasma ICP Atomic Emission Spectrometry ASTM D5863 95 Standard Test Methods for Determination of Nickel Vanadium Iron and Sodium in Crude Oils and Residual Fuels by Flame Atomic Absorption Spectrometry Medicoes de gas natural com placas de orificio NBR ISO 5167 1 Medi o de Vaz o de Fluidos por Meio de Instrumentos de Press o Parte 1 Placas de Orificio Bocais e Tubos de Venturi Instalados em Se o Transversal Circular de Condutos For ados ISO TR 5168 Measurement of Fluid Flow Evaluation of Uncertainties ISO TR 9464 Guidelines for The Use of ISO 5167 1 1991 API MPMS Chapter 14 2 Compressibility Factors of Natural Gas and Other Related Hydrocarbon Gases A G A Report n 8 Chapter 14 3 Part 1 Concentric Square Edged Orifice Meters A G A Report n 3 GPA 8185 90 Chapter 14 3 Part 2 Specification and Installation Requirements Reaffirmed May 1996 ANSI API 2530 Chapter 14 3 Part 3 Natural Gas Applications Medi es de g s com turbinas A G A Report n 7 Measurement of Gas by Turbine Meters Medi es de g s com medidores ultra s nicos AGA Report n 9 Measurement of Gas by Multipath Ultrasonic Meters Amostragem de gas natural API MPMS Chapter 14 1 Collecting and Handling of Natural Gas Samples for Custody Transfer Analises das
213. ados Uma express o como velocidade medida 6 051 78 30 m s certamente bem rid cula A incerteza de 30 significa que o d gito 5 pode ser realmente t o pequeno quanto 2 ou t o grande quanto 8 Claramente os d gitos 1 7 e 8 que vem depois do 5 n o tem nenhum significado pr tico Assim a express o correta seria velocidade medida 6050 30 m s Regra para expressar resultados O ltimo algarismo significativo em qualquer express o do resultado deve ser usualmente da mesma ordem de grandeza mesma posi o decimal que a incerteza Por exemplo para uma express o de resultado 78 43 com uma incerteza de 0 04 seria arredondada para 78 43 0 04 Se a incerteza fosse de 0 4 ent o ficaria 784 0 4 Se a incerteza fosse de 4 a express o ficaria 78 4 Finalmente se a incerteza fosse de 40 seria 80 40 Para reduzir incertezas causadas pelo arredondamento quaisquer n meros usados nos c lculos intermedi rios devem normalmente reter no m nimo um algarismo a mais do que o finalmente justificado No final dos c lculos faz o ltimo arredondamento para eliminar o algarismo extra insignificante A incerteza em qualquer quantidade medida tem a mesma dimens o que a quantidade medida em si Assim escrevendo as unidades m s g cm A V C ap s o resultado e a incerteza mais claro e mais econ mico Exemplo densidade medida 8 23 0 05 g cm ou densidade medida 8 23 0 05 g
214. adr o usado Mas o padr o de trabalho usado contem algum erro e como a exatid o determinada No m ximo a exatid o pode somente ser estimada E a confian a desta estimativa depende da qualidade do padr o e da t cnica de calibra o usada Rastreabilidade traceability o princ pio em que a incerteza de um padr o medida contra um padr o superior permitindo que a incerteza do instrumento seja certificada Isto conseguido por uma auditoria para cima de padr es mais baixos para padr es superiores Todo sistema v lido de padr es deve se conformar com este princ pio da rastreabilidade onde o padr o inferior que calibrado contra um padr o superior certificado e sua incerteza garantida Os instrumentos de medi o das vari veis do processo requerem calibra es peri dicas referidas a padr es de oficina Periodicamente os padr es de oficina tamb m devem ser calibrados e rastreados com outros padr es interlaboratoriais e padr es de refer ncia nacional Para isso fundamental que as quantidades f sicas envolvidas tenham os seus padr es definidos e dispon veis A exatid o do n vel superior deve ser maior que a do n vel inferior de um fator variando por exemplo de 4 a 10 Quanto menor o fator 4 a exatid o do padr o influi e interfere na exatid o do instrumento calibrado Quanto maior o fator 10 maior o custo do padr o Pode se at fazer a calibra o com um instrumento com
215. adua es n o s o precisam ser diretamente relacionadas com as gradua es da fita de imers o fixada nela porque a r gua detectora de gua normalmente maior do que o peso padr o combinado com a fita N o se pode combinar r guas ullage com r guas de detec o de gua porque os seus pontos de refer ncia zero s o diferentes A r gua detectora de gua projetada para uso com pasta detectora de gua Nota a informa o na detec o de interface por meio da pasta detectora de gua dada na norma ISO 4511 Medi o Manual 7 2 Material A r gua detectora de gua deve ser de material conveniente resistente a fa sca como o lat o O espa ador e o conjunto externo devem ser feitos de material n o condutor pl stico transparente que deve ser resistente aos produtos que entrar o em contato com ele 9 3 Constru o Os espa adores pl sticos transparentes devem dimensionados de modo que n o apresentem perigo potencial eletrost tico e ainda devem permitir a rea o da pasta detectora de gua que deve ser observada atrav s da r gua A rea da superf cie de qualquer espa ador pl stico deve ser menor que 2 8 x 10 m O topo da r gua detectora d gua deve ser projetado para permitir a fixa o firme da fita A fixa o n o deve atrapalhar a precis o do conjunto completa fita r gua detectora d gua 7 4 Precis o da gradua o A r gua detectora d gua deve ser graduada em cm
216. afetam a todas as medi es 4 devido a uma causa constante 5 mensur vel 6 pode ser eliminado pela calibra o Os erros sistem ticos podem ser constantes ou dependentes do valor da vari vel medida O erro determinado constante independe do valor da quantidade medida Os erros constantes se tornam mais s rios quando o valor da quantidade medida diminui pois o erro relativo fica maior O erro proporcional aumenta ou diminui na propor o do valor da quantidade medida Uma causa comum de erros proporcionais a presen a de contaminantes na amostra Os erros sistem ticos causam a m dia de um conjunto de medi es se afastar do valor verdadeiro aceit vel O erros sistem ticos afetam a exatid o dos resultados Os erros sistem ticos podem ser devidos 1 aos instrumentos 2 s condi es de modifica o e 3 s condi es de interfer ncia do ambiente Sob o ponto de vista estat stico a distribui o dos erros aleat rios retangular onde o erro constante em toda a faixa de medi o Erro Inerente ao Instrumento Os erros sistem ticos inerentes ao instrumento podem ser determinados ou indeterminados Os erros sistem ticos do instrumento determinados s o devidos principalmente calibra o Como est o relacionados calibra o eles podem se referir aos pontos de zero largura de faixa e n o linearidades provocadas pela angularidade dos mecanismos Os erros do instrumento indet
217. ais alto menor a press o atmosf rica A press o atmosf rica depende pouco de outros par metros tais como polui o umidade da atmosfera mar do mar Press o manom trica Press o manom trica a press o medida com rela o press o da atmosfera A diferen a entre press o manom trica e press o absoluta a press o atmosf rica Por ser mais barato pois o sensor mais simples geralmente se mede a press o manom trica Quando se quer a press o atmosf rica mede se a press o atmosf rica e acrescenta 1 atmosfera padr o Deve se medir a press o absoluta apenas para press es pr ximas da press o atmosf rica Press o est tica Press o est tica a press o medida na parede interna da tubula o por onde passa o fluido Ela cnamada de est tica porque a velocidade do fluido viscoso que flui atrav s da parede rugosa da tubula o zero Press o de vapor A press o de vapor de um l quido a press o acima da qual o l quido n o se vaporiza Por exemplo a press o de vapor do propano de aproximadamente 92 4 psi a 15 C Isso significa que a uma temperatura de 15 C a press o de um oleoduto contendo propano deve ser superior a 92 4 psi para que o propano seja mantido num estado de l quido puro Se a press o cair abaixo desse n vel ocorrer no oleoduto a forma o de g s de propano ver Figura 3 a qual poder causar s rios preju zos ao funcionamento do oleoduto A
218. ajustar o coeficiente num rico para n o usar o prefixo Um m todo simples para comparar altas temperaturas Celsius com temperaturas Farenheit que o valor Celsius aproximadamente a metade da temperatura Farenheit O erro percentual nesta aproxima o relativamente pequeno para valores Farenheit acima de 250 Para valores menores subtrair 30 antes de dividir por 2 isto fornece uma precis o razo vel at valores Farenheit de 40 Usar press o manom trica de 13 kPa ou 13 kPa manom trica e n o 13 kPaG ou 13 kPag Usar press o absoluta de 13 kPa ou 13 kPa absoluta e n o 13 kPaA ou 13 kPaa Sempre deixar espa o ap s o s mbolo da unidade SI e qualquer informa o adicional Exemplo Usar 110 V c a ou 110 V ca e n o 110 V CA ou 110 V ca para voltagem de corrente alternada A pot ncia e a energia s o medidas em uma unidade SI determinada e n o h necessidade de identificar a fonte da quantidade desde que 100 watts igual a 100 watts independente da pot ncia ser el trica mec nica ou t rmica Exemplos Usar MW e n o MWe pot ncia el trica ou megawatt el trico Usar kJ e n o kut kilojoule termal 3 11 Modificadores de S mbolos As principais recomenda es relacionadas com os modificadores de s mbolos s o 1 N o se pode usar modificadores dos s mbolos SI Quando necess rio o uso de modificadores das unidades ele deve ser separado do s mbolo ou en
219. ajuste MRG wii a Figura 3 4 Sistema de controle de pressao A diferen a maior descarga ou suc o se utiliza para determinar como a v lvula de controle de press o deve ser alterada Quanto maior a diferen a maior ter que ser o movimento da PCV para trazer a press o de volta ao ponto de ajuste A dire o em que se desloca a PCV determinada tamb m pela diferen a Caso a press o de suc o seja superior ao ponto de ajuste de suc o ou caso a press o de descarga seja inferior ao ponto de ajuste de descarga abre se a PCV Ou sendo a press o de suc o inferior ao ponto de ajuste de suc o ou a press o de descarga maior do que o ponto de ajuste de descarga fecha se a PCV Os instrumentos registram a mudan a da press o e transmitem essas mudan as para o CLP Assim se inicia novo ciclo da malha de controle Sinais de erro Um sinal de erro gerado pelo controlador sendo este sinal a diferen a entre o ponto de ajuste e a informa o provida pelo sensor no caso do sensor o sensor est conjugado ao transmissor de press o Quanto maior a 40 Controle Supervis rio e Aquisi o de Dados SCADA diferen a entre o ponto de ajuste e o sinal de vari vel maior ser o sinal de erro O sinal de erro utilizado pelo controlador para determinar de que maneira deve o desvio da situa o ideal ser corrigido Depois que tiver sido gerado o sinal de erro amplificado e c
220. al por meio de um sinal da bobina acionadora A velocidade angular do tubo vibrante em combina o com a velocidade de massa do fluido vazante faz o tubo inclinar A quantidade de inclina o medida atrav s de detectores de posi o colocados nas duas extremidades do tubo em U Os sinais gerados pelos detectores s o levados para um circuito eletr nico que condiciona amplifica padroniza e transmite uma sinal de sa da t pico de 4 a 20 mA cc Nenhum componente a estado solido fica pr ximo do tubo e como consequ ncia pode se manipular fluidos em alta temperatura O transmissor eletr nico pode ficar at 300 metros de distancia do sensor Quando a vaz o passa pelo tubo vibrante o efeito Coriolis ocorre causando uma inclina o no tubo durante sua vibra o A inclina o medida com um tempo de atraso entre as laterais do tubo e a medi o processada como uma onda senoidal O tempo de atraso diretamente proporcional a vaz o m ssica instant nea Independente da inclina o a frequ ncia de vibra o do tubo varia com a densidade do fluido do processo Deste modo al m da medi o da vaz o m ssica maioria das aplica es pode se medir tamb m a densidade do fluido minoria das aplica es Um sensor de temperatura 260 Medidor Coriolis normalmente um bulbo de resist ncia tamb m usado para monitorar a temperatura que influi na m dulo de Young do tubo met lico Nada fica em
221. al natural a m dia dos pontos As curvas podem ter diferentes simetrias e dispers es mas a mesma tend ncia central Tamb m pode se ter curvas com a mesma simetria e mesma dispers o mas com diferente tend ncia central Dispers o Dispers o a caracter stica que indica o grau de espalhamento dos dados A dispers o tamb m chamada de varia o Assimetria Skewness Skewness a caracter stica que indica o grau de distor o em uma curva sim trica ou o grau de assimetria Uma curva sim trica possui os lados direito e esquerdo da lei de centro iguais Os dois lados de uma curva sim trica 85 Estatistica da Medicao sao imagens espelhadas de cada lado Uma curva se distorce para a direita quando a maioria dos valores estao agrupados no lado direito da distribui o Curtose Kurtosis A curtose kurtosis a caracter stica que descreve o pico em uma distribui o E uma medida relativa para comparar o pico de duas distribui es Uma maior curtose significa um pico maior de frequ ncia relativa n o maior quantidade de dados H tr s classes de curtose platic rtica curva plana e esparramada leptoc rtica curva com pico estreito e alto e mesocurtica intermedi ria entre as duas outras 6 3 Tipos de distribui es H tr s distribui es de probabilidade usadas 1 binomial 2 retangular 3 normal Distribui o Binomial A distribui o binomial se refere a vari
222. alam A vaz o inst vel tamb m inclui o movimento peri dico ou c clico tal como o das ondas do mar ou o movimento do mar em estu rios e outras oscila es A diferen a entre tais casos e a vaz o m dia de regime em vaz es turbulentas que os desvios da m dia da vaz o inst vel e a escala de tempo s o muito maiores 207 Conceitos Basicos 4 4 Vazao Uniforme e Nao Uniforme Tem se uma vazao uniforme quando o valor e a dire o da velocidade n o mudam de um ponto a outro no fluido ou seja a velocidade n o varia com a dist ncia percorrida dv dx 0 Na vaz o uniforme as outras vari veis do fluido press o densidade viscosidade tamb m n o variam com a distancia A vaz o de l quidos sob press o atrav s de tubula es longas com di metro constante uniforme com a vaz o est vel ou inst vel Ocorre a vaz o n o uniforme quando a velocidade profundidade press o ou densidade do fluido varia de um ponto a outro na vaz o dv dx 0 A vaz o em um tubo com se o vari vel n o uniforme 4 5 Vaz o Volum trica ou M ssica Os medidores industriais podem medir a vaz o volum trica volume tempo ou massica massa tempo A massa junto com as unidades de comprimento e de tempo constitui a base para todas as medidas f sicas Como um padr o fundamental de medi o a unidade de massa n o derivada de nenhuma outra fonte As varia es de temperatura press o densi
223. alcular a rea de cada sec o interna do tanque S S 2p 4 S 0 785 4 D Na realidade o tanque cil ndrico vertical possui v rias reas diferentes ao longo de sua altura ou seja em cada anel tem se di metros internos diferentes e reas diferentes O volume corresponde a cada anel calculado multiplicando se a sua rea S pela sua altura h V Sh V 0 785 4h D Somando se todos os volumes calculados de cada anel do tanque obt m se o volume total da parte cilindrica do tanque Atualmente a arquea o feita por programas aplicativos S o entradas as medi es dos par metros de interesse como espessura da chapa altura correspondente di metro do tanque e o programa elabora uma tabela de arquea o fornecendo o volume correspondente a cada n vel variando de cm a cm Define se como fator centim trico o volume contido em 1 cm de cilindro Ele obtido fazendo se h 1 cm Fc 0 078 54 D Cada anel do tanque possui um fator centim trico diferente Em medi es oficiais fiscais de transfer ncia de custodia ou de cabotagem conforme a linguagem faz se uma tabela de interpola o de mm a mm Ela tirada do fator centim trico m dio dos cilindros do tanque Fig 13 6 Vista do interior de um tanque 185 Arqueacao de Tanque Fig 13 7 Tanques e medidores associados Correcao de carga Tanques com di metros maiores que dez 10 metros devem ter corre o de carga
224. aliosos do que os mais pesados pelo fato de exigirem menor refinamento Tanto mais alta a leitura do grau API mais leve o leo Petr leo e G s Natural 2 6 Transfer ncia de cust dia autom tica Os tanques de armazenamento fazem parte do sistema de transfer ncia autom tica de cust dia Ao se efetuar a transfer ncia autom tica do petr leo os instrumentos autom ticos dos tanques de armazenamento iniciam o processo de transfer ncia Os tanques de armazenamento s o equipados com chaves de n vel baixo e de n vel alto e iniciam as transfer ncias de cust dia de acordo com os n veis de petr leo dentro do tanque de armazenamento Os tanques de produ o desempenham outra importante fun o al m do armazenamento em si Absorvem quaisquer surtos de press o devidos ao fluxo de leo que possam ter se acumulado durante o processamento do petr leo na rea de produ o A unidade autom tica necessita de uma vaz o consistente para poder medir o volume com exatid o bem como para evitar avarias de seus componentes Uma bomba centr fuga ou de engrenagens um dos principais componentes do sistema autom tico de transfer ncia de cust dia T o logo o volume de petr leo atinja a chave de n vel alto do tanque de armazenamento a bomba ligada O leo aspirado do tanque de armazenamento atrav s de uma linha at que os volumes atinjam a chave de n vel baixo ao que a bomba se desliga automaticamente
225. amostras de gas Portaria ANP n 41 de 15 04 1998 para corre es nas medi es dos volumes e para outros usos ASTM D 1945 Standard Test Method for Analysis of Natural Gas by Gas Chromatography ASTM D 3588 Calculating Heat Value Compressibility Factor and Relative Density Specific Gravity of Gaseous Fuels ASTM D 5454 Standard Test Method Water Vapor Content of Gaseous Fuels Using Electronic Moisture Analyzers ASTM D 5504 Standard Test Method for Determination of Sulfur Compounds in Natural Gas and Gaseous Fuels by Gas Chromatography and Chemiluminescence ISO 6326 Natural Gas Determination of Sulfur Compounds Parts 1 to 5 ISO 6974 Natural Gas Determination of Hydrogen Inert Gases and Hydrocarbons up to C8 Gas Chromatography Method Apostilas DOC Normas Document itos ANP doc 25 SET 01 293 Refer ncias Bibliograficas Os livros relacionados abaixos fazem parte da biblioteca do autor a maioria foi consultada para a elabora o do presente trabalho Medi o de Vaz o 1 American Society of Mechanical Engineers Fluid Meters New York ASME 64 ed 1971 24 imp 1983 2 Barney G C Intelligent Instrumentation London Prentice Hall 2a ed 1988 3 Benedict R P Fundamentals of Temperature Pressure and Flow Measurements 2e New York John Wiley 1977 4 Bentley J P Principles of Measurement Systems Singapore Longman 22 ed 1988 5 Cheremisinoff N P amp Cheremisinoff P N In
226. ando sensores locais monitoram o equipamento e enviam dados de volta para o operador no centro de controle O hardware e o software que ligam o operador ao equipamento do oleoduto s o denominados Sistema Supervisor de Controle e Aquisi o de Dados SCADA O sistema SCADA permite ao operador controlar dispositivos tais como bombas e v lvulas e monitorar dados tais como temperatura amperagem densidade press o de v rios pontos ao longo do oleoduto Fig 1 Opera o t pica da Esta o de Trabalho do Centro de Controle os monitores fornecem informa es precisas sobre o estado do oleoduto O OF Pw IM Fig 3 8 Esta o de opera o SCADA Os sete componentes interconectados de um sistema de controle de oleoduto t pico s o 1 Operador do centro de controle N vel do Centro de Controle Host Terminais de Comunica es CFE Comunica o de dados Unidade Terminal Remota RTU Controladores l gicos program veis CLPs m dulos de entrada sa da I O e Interface homem maquina IHM 7 Instrumenta o e equipamentos Oo fo ive Esta o de Trabalho Figura 8 9 Sistema SCADA t pico para Controle do Oleoduto 45 Controle Supervis rio e Aquisi o de Dados SCADA 2 1 Operador do centro de controle Monitores de v deo mostram informa es e o estado do sistema usando a interface gr fica do usu rio GUI Graphical User Interface O operador emite comandos usando o mouse
227. anota o dos dados relat rios tabelas e certificados 9 estabelecimento da pr xima data de calibra o No Ap ndice A h um procedimento t pico para a calibra o de malha de instrumento de processo Condi es Ambientais As condi es ambientais de calibra o do instrumento devem ser as recomendadas pelos procedimentos e pelos fabricantes do instrumento e dos padr es envolvidos A maioria dos instrumentos de processo n o requer condi es ambientais controladas Isto t o verdade que a tend ncia atual fazer a calibra o dos instrumentos na rea industrial As condi es envolvidas na calibra o n o precisam ser controladas mas sempre devem ser conhecidas por causa de eventuais fatores de corre o para os padr es usados Quando requerido a rea deve ser limpa sem vibra o mec nica sem interfer ncias eletrost ticas e eletromagn ticas quando houver envolvimento de equipamentos el tricos e com a temperatura na faixa de 17 a 21 OC e umidade relativa entre 35 e 55 Intervalos de calibra o Os instrumentos de medi o industriais devem ser calibrados periodicamente por instrumentos de teste de trabalho Os instrumentos de trabalho devem ser calibrados periodicamente por padr es secund rios ou de transfer ncia Os instrumentos de transfer ncia secund ria devem ser calibrados com padr es prim rios ou de refer ncia Os per odos de cada calibra o dependem da qualidad
228. anque seja suficientemente resistente atmosfera e os efeitos do l quido contido e que nas condi es normais de uso n o sofra deforma o permanente que possa alterar sua capacidade Materiais diferentes de metal devem ser especialmente aprovados 2 O ponto de dado de imers o e o ponto de refer ncia superior devem ser constru dos de modo que suas posi es permane am praticamente inalteradas qualquer que seja o estado de enchimento do tanque temperatura e condi es ambientais Por m se imposs vel garantir a Constancia dos pontos de refer ncia e isto se aplica principalmente para tanques muito grandes e g acima de 1 000 m os efeitos nos pontos de refer ncia como uma fun o do enchimento temperatura e densidade devem ser indicados no certificado de calibra o de modo que as corre es possam ser aplicadas durante a determina o dos volumes Exemplos para a posi o das aberturas de inspe o e a constru o de pontos de refer ncia s o mostrados no Ap ndice 2 3 O formato dos tanques deve ser tal que seja evitada a forma o de bolhas de ar durante o enchimento ou de bolsas de l quido ap s o dreno 4 Para permitir a aplica o dos m todos geom tricos de calibra o os tanques devem ter nenhuma deforma o ou inchamento que iria evitar a medi o correta de suas dimens es e interpola o entre medi es 5 Os tanques devem ser est veis em suas funda es Isto
229. ante dentro dos limites declarados A curva uma reta horizontal com uma parte n o linear na regi o de baixa vaz o A n o linearidade resultante dos efeitos de atrito dos mancais arraste magn tico e o perfil da velocidade dentro do medidor 241 Turbina de Vazao Em vaz es muito baixas as for as de retardo ultrapassam as for as hidrodin micas e o medidor deixa de responder para vaz es abaixo de um limite m nimo Na outra extremidade desde que a alta press o evite a cavita o a velocidade pode ultrapassar de 1 5 a 2 vezes a m xima especificada durante curtos per odos de tempo sem problemas A turbina n o deve operar durante longos per odos com velocidade muito elevadas pois isso prejudicial a vida aos mancais e a precis o do medidor A turbina para g s possui uma linearidade pior do que a turbina para liquido E mais problem tica o aumento da rangeabilidade da turbina de g s pela diminui o da vaz o m nima A linearidade de uma turbina depende da faixa de opera o e da viscosidade do fluido do processo A linearidade t pica de 0 5 e se aplica para fluidos com viscosidade cinem tica pr xima de 1 cSt gua Acima de 1 cSt a linearidade da turbina se degrada progressivamente Rangeabilidade A rangeabilidade a rela o entre a vaz o m xima e a vaz o m nima para a qual mantida a precis o especifica do medidor Por ser um medidor com rela o matem tica linear ent
230. antes neste ponto Por exemplo uma turbina calibrada em gua n o pode possivelmente fazer uma medi o precisa de leo combust vel Muitos usu rios fazem medi es baseadas em fator de calibra o marcado na turbina sem considerar a validade deste fator para o fluido espec fico que est sendo medido naquele momento 2 Tipos de Turbinas H turbinas mec nicas e com detec o el trica H tr s tipos b sicos de medidores de vaz o tipo turbina com detec o el trica 1 o tangencial para baixa vaz o de g s 2 o de inser o em grandes tubos e 3 o convencional axial de bitola integral 2 1 Turbinas mec nicas As turbinas mec nicas tem um acoplamento mec nico entre o rotor e o sistema de indica o e totaliza o da vaz o Este acoplamento feito atrav s de engrenagens e elos mec nicos A turbina mec nica n o requer nenhuma alimenta o externa pois utiliza a pr pria energia do processo para seu funcionamento ss Fig 10 2 Turbina com acoplamento el trico 235 Turbina de Vazao 3 Turbina Convencional O medidor de vaz o tipo turbina mais usado o que utiliza o rotor com eixo longitudinal a vaz o com bitola integral com di metro aproximadamente igual ao da tubula o 3 1 Princ pio de Funcionamento O princ pio b sico de funcionamento da turbina o seguinte a vaz o do fluido a ser medida impulsiona o rotor da turbina e o faz girar numa velocidade angular def
231. ar erros maiores que os m ximos permiss veis 6 3 4 A instala o e opera o de sistemas de medi o de petr leo em linha devem atender as orienta es dos documentos abaixo relacionados e outros reconhecidos internacionalmente desde que aprovados pela ANP gt Portaria INMETRO n 113 97 medidores m ssicos gt OIML R117 gt ISO 2714 Liquid hydrocarbons Volumetric Measurement by Displacement Meter Systems Other Than Dispensing Pumps gt ISO 2715 Liquid Hydrocarbons Volumetric Measurement by Turbine Meter Systems gt API MPMS Chapter 5 Metering Chapter 5 1 General Consideration for Measurement by Meters Chapter 5 4 Accessory Equipment for Liquid Meters Chapter 5 5 Fidelity and Security of Flow Measurement Pulsed Data Transmission Systems 6 3 5 As medi es devem ser corrigidas pelos seguintes fatores a Dilata o t rmica entre a temperatura de refer ncia e a temperatura de medi o conforme as seguintes normas gt CNP Resolu o n 06 70 Tabelas de Corre o de Volume do Petr leo e Derivados gt API MPMS Chapter 7 2 Temperature Dynamic Temperature Determination b Compressibilidade do l quido entre a press o de refer ncia e a press o de medi o conforme a seguinte norma gt API MPMS Chapter 11 2 1M Compressibility Factors for Hydrocarbons 638 1074 Kilograms per Cubic Meter Range c Conte do de sedimentos e gua no petr leo determinado conforme o subitem 6 5 des
232. ar o balanceamento da turbina e como afetar o seu fator K O uso de filtros eficientes conserva e aumenta a vida til das turbinas evitando altera es do fator K 3 11 Sele o da turbina Na escolha da turbina As seguintes caracter sticas mec nicas devem ser especificadas Fluidos medidos Os l quidos ou gases que est o em contato com as partes molhadas por exemplo leo combust vel acido clor drico gua CO Configura o e dimens es Para as turbinas flangeadas o tamanho nominal da tubula o o comprimento entre as flanges Para as turbinas com rosca macho o tamanho nominal da tubula o o comprimento total Dimens es de montagem A n o ser que as conex es do processo sirvam como montagem o desenho esquem tico deve indicar o m todo de montagem com o tamanho dos furos centros e outras dimens es pertinentes incluindo o tipo de rosca se usada Quando o peso da turbina for muito grande deve ser considerado o uso de suportes para garantir o alinhamento dela com a tubula o e para evitar tens es na estrutura Marca o As seguintes informa es devem ser marcadas permanentemente no corpo da turbina o nome do fabricante o modelo o n mero de s rie a dire o da vaz o e o tamanho nominal do tubo Opcionalmente ainda podem ser especificadas outras caracter sticas mec nicas e el tricas da turbina e outros dados da vaz o do processo 243 Turbina de Vazao
233. ara tr s algarismos significativos 1 8765 1 88 8 455 8 46 6 965 6 96 10 580 10 6 10 1 Soma e Subtra o Quando se expressam as quantidades de massa como M 323 1 gem 5 22g significa que as balan as onde foram pesadas as massas tem classes de precis o muito diferentes A balan a que pesou a massa m cem vezes mais precisa que a balan a de M A precis o da balan a de M 0 1 g a precis o da balan a de m de 0 001 g Somando se os valores de m M obt m se o valor correto de 328 8 g O valor 328 822 g incorreto pois a precis o do resultado n o pode ser melhor que a precis o da pior balan a Para se obter este resultado considerou se a massa M 323 100 inventando se por conta pr pria dois zeros Em vez de se inventar zeros arbitr rios desprezam se os d gitos conhecidos da medi o de m arredondando 5 722 para 5 7 O valor correto de 328 8 pode ser obtido atrav s de dois caminhos diferentes 1 arredondando se os dados M 323 1 g m 5 7g M m 328 8 g 2 arredondando se o resultado final M 323 1 g m 5 722g M m 328 822 g 328 8 g 67 Algarismos Significativos Deste modo o numero de algarismos significativos da soma igual ao numero da parcela com o menor n mero de algarismos significativos Quando h v rias parcelas sendo somadas o erro pode ser maior se as parcelas forem arredondadas antes da soma Recomenda se usar a regra do d gito decimal de res
234. ares s marca es da fita de imers o N o se pode combinar r guas ullage com r guas de detec o de gua porque os seus pontos de refer ncia zero s o diferentes 6 2 Material As r guas ullage devem ser de material conveniente resistente a fa sca o material t pico lat o 6 3 Constru o As r guas ullage devem ser fabricadas de uma barra tendo faces planas sobre a qual gravada a escala e todos os cantos s o suaves O topo da r gua ullage deve ser projetado para permitir a fixa o firme da fita A fixa o n o deve atrapalhar a precis o do conjunto completa fita r gua ullage 6 4 Massa A massa da r gua ullage deve ser de no m nimo 0 6 kg para manter a fita continuamente tensa quando em uso 6 5 Precis o da gradua o A r gua ullage deve ser graduada em cm e mm a partir da marca zero aproximadamente no meio da r gua para a face inferior da r gua O erro m ximo permiss vel para qualquer dist ncia a partir da refer ncia zero para qualquer outro ponto na escala graduada n o deve exceder 0 5 mm Quando a precis o das gradua es da escala precisa ser certificada a escala deve ser calibrada usando um microsc pio port til com vernier ou dispositivo de medi o de refer ncia similar com uma incerteza com limites de confian a de 95 que n o exceda 0 20 mm em qualquer ponto de 0 a 500 mm 6 6 Marca de zero A marca de refer ncia zero zero datum do conjun
235. arris J Rheology and non Newtonian flow London Longman 1977 21 Herschy R W Hydrometry New York John Wiley 1985 22 Hughes W F amp Brighton J A Theory and Problems of Fluid Dynamics 2a ed New York McGraw Hill 1991 23 Japan Society of Mechanical Engineers Visualized Flow Aylesbury Pergamon Press 1988 24 Kentish E N W Industrial Pipework London McGraw Hill 1982 25 Kentish E N W Pipework Design Data London McGraw Hill 1982 294 Normas na ANP 26 Miller R W Flow Measurement Engineering Handbook New York McGraw Hill 32 ed 1996 27 Mironer A Engineering Fluid Mechanics Tokyo McGraw Hill 1979 28 Mott R L Applied Fluid Mechanics 3e Singapore Maxwell MacMillan 1990 29 Noltingk B E Jones Instrument Technology 1 Mechanical Measurements Norfolk Butterworths 1985 30 Norton H N Sensor and Analyzer Handbook Englewood Cliffs Prentice Hall 1982 31 Oil and Gas Journal Fluid Flow Formulas Petroleum Pub Co Tulsa 1956 32 Parker S P editor Fluid Mechanics Source Book New York McGraw Hill 1988 33 Parmakian J Waterhammer Analysis New York Dover 1963 34 Patranabis D Principles of Industrial Instrumentation New Delhi Tata McGraw Hill 1984 35 Scott R W W editor Developments in Flow Measurement Great Yamouth Applied Science Pub 1982 36 Royal Dutch Shell Group Shell Flow Meter Engineering Handbook 1968 37 Shercliff J A
236. as medi es em tanques os sistemas autom ticos de medi o de n vel devem ser calibrados semestralmente por trenas verificadas pelo INMETRO em tr s n veis a saber pr ximos do n vel m ximo m dio e m nimo As discrep ncias entre a medi o com trena e a medi o com o sistema de medi o autom tica devem ser menores que 12 mm 8 2 1 3 Nas medi es em tanque de volumes de produ o de petr leo menores que 50 m dia com tanques de capacidade menor que 100 m a arquea o do tanque pode ser efetuada por procedimento simplificado baseado nas dimens es principais do mesmo Nestas medi es permitida a utiliza o de medi o de n vel por r gua externa ao tanque com precis o de 20 mm inclu dos os erros de leitura devidos posi o do observador 8 2 1 4 Os medidores em linha devem ser projetados operados e calibrados para se obter uma classe de exatid o 1 0 conforme OIML R 117 Os medidores devem ser calibrados com intervalos n o superiores a 90 dias A ANP pode autorizar intervalos maiores entre calibra es sucessivas com base no registro hist rico das calibra es 8 2 1 5 Na calibra o dos medidores em linha conforme subitens 6 4 12 6 4 13 e 6 4 14 a diferen a entre os valores do fator do medidor nos diferentes testes n o deve ser superior a 0 4 8 2 2 Nas medi es para apropria o da produ o de petr leo n o estabilizado deve ser considerado o fator de encolhimento devido libera
237. assados o leo ruim ou desviado de volta para o local de produ o para reprocessamento ou o sistema faz soar um alarme e se desliga antes que qualquer leo ruim passe pelo medidor A maioria dos sistemas autom ticos de transfer ncia de cust dia dotada da sonda BSW e de desaerador que permite a sa da ou a expuls o para a atmosfera de qualquer ar ou g s que tenha sido arrastado Ao sair do desaerado1 o liquido dever conter quantidades m nimas de gua e ar resultando 12 dai menor desgaste do medidor e menor ocupa o de espa o no oleoduto ou caminh o O passo seguinte o sistema autom tico de amostragem que come a com uma sonda de amostragem Antes de chegar na sonda de amostragem o leo percorreu um trecho de linha que compreende tr s curvas de 90 A turbul ncia forte e o teor de BSW est homogeneamente distribu do e portanto uma amostra captada a essa altura ser muito acurada Um pulso eletr nico proveniente de um medidor a jusante aciona um tubo ou um pist o na sonda de amostragem Uma vez ativada a sonda de amostragem aspira pequenos volumes de leo a intervalos regulares para que as amostras correspondam s vaz es medidas durante o processo de transfer ncia As amostras s o desviadas da sonda para um vaso de armazenamento pressurizado projetado para evitar a perda dos hidrocarbonetos leves e para manter as amostras sem contamina o at que sejam submetidas a an lises pa
238. at rios e independentes entre si Em estat stica o desvio padr o 6 calculado atrav s de uma rela o que tamb m envolve a raiz quadrada da soma dos quadrados dos desvios de cada medi o d Tem se d d5 4d n 5 Desvios Como ocorre com as m dias h tamb m v rios tipos de desvios embora o mais usado para medida da precis o seja o desvio padr o 5 1 Dispers o ou Variabilidade A medida do ponto central isolado n o d uma descri o adequada dos dados experimentais Deve se considerar tamb m a variabilidade ou espalhamento dos dados Por exemplo se algu m tem os p s na geladeira e a cabe a no forno pode se dizer que a m dia da temperatura boa mas a sensa o ser horr vel por causa da grande faixa de espalhamento entre as duas temperaturas Por isso foram desenvolvidos outros par metros importantes de dados experimentais associados ao grau de espalhamento do conjunto de dados como faixa desvio m dio vari ncia desvio padr o coeficiente de varia o desvio padr o ajustado 5 2 Faixa Range A faixa ou espalhamento de um conjunto de dados a diferen a entre o maior e o menor valor do conjunto A faixa o modo mais simples para representar a dispers o dos dados As desvantagens associadas com a faixa como medida da dispers o s o 1 ela se baseia somente na dispers o dos valores extremos 2 ela deixa de fornecer informa o acerca do ajuntamento ou di
239. atematicamente K CE onde Ee pe Na pr tica o coeficiente de descarga encontr vel em tabelas e usa seu valor de modo iterativo quando se dimensiona a placa de orif cio e os outros elementos prim rios Fator de expans o A hip tese da densidade constante entre as duas tomadas de press o n o valida para fluido compress veis como os gases A densidade diminui quando um g s expandido Assim a densidade do g s fica menor depois do elemento prim rio de vaz o por causa da queda da press o provocada O fator de expans o do g s introduzido na equa o para corrigir esta expans o Este fator baseado em dados experimentais ou derivados da equa o da energia em regime da termodin mica para a corre o da varia o da densidade Assumindo que o coeficiente de descarga determinado para os l quidos se aplica para o g s o fator de expans o do g s definido como a rela o da vaz o verdadeira do g s e a vaz o calculada pela equa o do l quido O fator de expans o do g s se baseia na press o a montante antes do elemento prim rio Quando se usa a tomada a jusante depois do elemento prim rio deve se usar um fator de corre o 4 9 Dimensionamento do da Placa Atualmente o dimensionamento da placa de orif cio feito atrav s de programas de computador PC p ex ISA Kenonic vers o 3 Para se estimar o B aproximado da placa usa se r gua de c lculo espec fica
240. ativa de ocorr ncia de cinco combina es poss veis A tabela mostra a distribui o te rica para dez incertezas de igual probabilidade Novamente se verifica que a ocorr ncia mais frequente a de desvio zero da m dia A ocorr ncia menos frequente de m ximo desvio 10U ocorre somente em uma vez em 500 medi es Cada componente de um sistema ou passo de um procedimento de contribui com algum erro na medi o Visto como um sistema din mico uma medi o n o pode ser mais confi vel que o componente ou passo menos Erros da Medi o confi vel Um sistema de medi o n o pode ser mais preciso que o componente menos preciso O conhecimento das fontes de erros dominantes e desprez veis de um sistema muito importante e o conhecimento de sua fonte aleat ria ou sistem tica que define o tratamento a ser dados s medi es O conhecimento do modo que os erros se propagam s o importantes no uso e projeto de instrumentos e procedimentos Tab 1 Combina es Poss veis de 4 Incertezas Iguais Tamanho N mero Frequ ncia combina e Relativa s U1 U2 U3 U4 4U 1 U1 U2 U3 U4 U1 U2 U3 U4 U1 U2 U3 U4 2U 4 U1 U2 U3 U4 U1 U2 U3 U4 U1 U2 U3 U4 U1 U2 U3 U4 U1 U2 U3 U4 0 6 U1 U2 U3 U4 U1 U2 U3 U4 U1 U2 U3 U4 U1 U2 U3 U4 U1 U2 U3 U4 2U 4 U1 U2 U3 U4 U1 U2 U3 U4 4U 1 Combina es das incertezas Erros 1 16 0 0625 4 16 0 250 6 16 0 375 4 16 0 250 1 46 0 0625
241. atraso tem v rias implica es As informa es que um sensor transmite para o controlador n o s o atuais O sensor descreve o oleoduto como estava antes e n o conforme se apresenta no momento em que o controlador recebe as informa es No momento em que o controlador recebe as informa es do sensor e decide o que deve ser feito as condi es na linha j se modificaram As instru es do controlador n o trar o a vari vel de volta exatamente para o ponto de ajuste Imagine que a press o de linha est demasiada elevada e o controlador emite um comando para uma v lvula de controle de press o que iria trazer a press o de volta exatamente para o ponto de ajuste Infelizmente j no momento em que a v lvula de controle de press o atua base do comando a press o na linha se modificou Isto significa que o comando n o trar a press o exatamente para o ponto de ajuste depois de tudo O sistema de controle trata de se adaptar as mudan as na vari vel a todo momento Em virtude do retardamento o sistema de controle ou sub corrige o problema ou transcende o ponto de ajuste jamais acertando o alvo com precis o Esse movimento constante em torno do ponto de ajuste se chama oscila o Para se evitar a oscila o do sistema diminui se a sensibilidade do mesmo isto este passa a n o responder a pequenas mudan as da vari vel Se o sistema de controle n o tiver que responder a cada pequeno desvi
242. ausados por exemplo ru do el trico em instrumentos de medi o flutua es r pidas no ambiente local eg temperatura umidade e press o do ar variabilidade no desempenho do operador que faz o teste Estas fontes n o s o necessariamente independentes e em adi o efeitos sistem ticos n o reconhecidos podem existir que n o podem ser levados em conta mas contribuem para o erro E por esta raz o que os laborat rios credenciados encorajam e muitas vezes insistem em participa o em compara es interlaboratoriais auditorias de medi o e cross checking interno de resultados por diferentes meios 1 k 3 4 Estimativa das Incertezas A incerteza total de uma medi o uma combina o de um n mero de incertezas componentes Mesmo uma nica leitura do instrumento pode ser influenciada por v rios fatores A considera o cuidadosa de cada medi o envolvida na calibra o ou teste necess ria para identificar e listar todos os fatores que contribuem para a incerteza total Este um passo muito importante e requer um bom entendimento do equipamento de medi o os princ pios e pr ticas da calibra o ou teste e a influ ncia do ambiente O pr ximo passo quantificar as incertezas componentes por meios apropriados Uma quantifica o aproximada inicial pode ser valiosa em possibilitar que alguns componentes sejam reconhecidos como desprez veis e n o Erros da Medi o necessitam de um
243. av s das tomadas pelo elemento secund rio O elemento secund rio montado externamente ao processo 221 Placa de Orificio Horizont Tubo 3 8 1 Valvulas Fig 15 4 Sistema de medi o com placa Est o associados com o elemento secund rio os seguintes par metros 1 as linhas da tomadas 2 as v lvulas de bloqueio e de equaliza o 3 o instrumento condicionador do sinal de press o diferencial O instrumento condicionador pode ser extrator de raiz quadrada indicador totalizador registrador computador de vaz o ou controlador O valor medido da press o diferencial depende da localiza o das tomadas da restri o abrupta ou gradual do tamanho do orif cio do projeto do elemento prim rio da tubula o a montante antes e a jusante depois do elemento prim rio 3 1 Elemento Prim rio Os termos elemento prim rio de vaz o a press o diferencial elemento tipo head elemento gerador de press o diferencial elemento deprimog nio possuem o mesmo significado e designam o tipo especifico de restri o a placa de orif cio o tubo venturi o tubo pitot o bocal o tubo Dall o elemento de resist ncia linear o anular o annubar O fluido cuja vaz o vai ser medida ao passar por qualquer uma dessas restri es provoca uma queda de press o que proporcional ao quadrado da vaz o A press o diferencial depende da rea desta restri o na tubula o e de outros fatore
244. belecer os volumes correspondendo estrutura do tanque atrav s do m todo geom trico e estabelecer os volumes correspondentes ao fundo do tanque atrav s do m todo volum trico Este m todo combinado se aplica para as mesmas condi es do m todo geom trico para tanques onde a parte inferior consiste de um formato que n o pode ser determinado com suficiente exatid o pelo m todo geom trico As opera es de calibra o incluem 1 Consulta de desenhos exame de dados t cnicos medi es de campo 2 C lculo e interpreta o dos resultados 3 Prepara o da tabela de calibra o ou determinada da fun o V h Antes e durante a execu o das medi es no local as exig ncias t cnicas relacionadas com a seguran a no trabalho perigo de gases t xicos contamina o poss vel do produto armazenado devem ser observadas bem como as exig ncias impostas pelas autoridades respons veis com rela o aos riscos de explos o e fogo considerando principalmente o local em que est instalado o tanque 180 Arqueacao de Tanque Os valores dos volumes sao dados na tabela de calibra o com no m nimo cinco 5 algarismos significativos Se a tabela de calibra o estendida abaixo do limite m nimo da capacidade exata os valores da zona estendida s o dados com um n mero de algarismos significativos compat vel com a exatid o esperada da calibra o No caso de tanques cil ndricos verticais
245. belecidos pelo INMETRO e ANP no Brasil w e n Lol ia Fig 14 1 Par metros do tanque 182 Arqueacao de Tanque 2 Arquea o do Tanque 2 1 Conceito de arquea o Arquea o de um tanque a opera o que envolve medi es para levantar dados de uma tabela ou de um gr fico relacionando os n veis dos produtos contidos no interior do tanque com os valores dos volumes correspondentes A tabela de arquea o fornece o volume til do tanque em litros em fun o da altura do produto em cm H uma folha de interpola o adicional com mm a mm em um 1 cm Pela tabela ou pela curva pode se determinar o volume correspondente a cada n vel variando de cm a cm e at de mm a mm Em sistemas digitais supervis rios estas tabelas s o introduzidas no sistema de modo que o operador l continuamente a correspond ncia entre o n vel e o volume contido do produto no tanque A arquea o solicitada pelo propriet rio do tanque e feita pelo pessoal do INMETRO que geralmente delega este trabalho para os rg os estaduais como IBAMETRO Por exig ncia legal o propriet rio do tanque deve fornecer ao pessoal respons vel pela arquea o toda a infra estrutura e mordomias como transporte hospedagem alimenta o O certificado de arquea o vale por 10 anos desde que o tanque n o sofra reparos Por experi ncia em 10 anos h poucas modifica es nas tabelas de arquea o O que mais afeta a a
246. bomba de gasolina deve ter a precis o de 1 para instala es novas Na pr tica o erro de 2 Com cuidado e calibra o pode se ter a precis o de 0 5 do valor medido A rangeabilidade do medidor de g s a deslocamento positivo limitada pelo projeto do medidor Em baixas vaz es a quantidade de g s n o medido que pode vazar atrav s dos selos na c mara de medi o pode tornar uma fra o substancial da vaz o total Isto piora sensivelmente a precis o do medidor A rangeabilidade portanto relacionada com a efici ncia dos selos Geralmente maiores capacidades podem ser conseguidas se os medidores de gases s o operados em maiores press es Entretanto por causa da maior capacidade significar maior desgastes das pe as do medidor os fabricantes podem colocar limita es na m xima capacidade baseando se na maior velocidade permiss vel para as pe as moveis que mant m a precis o sobre longos per odos de tempo Sujeira no fluxo do g s pode se sedimentar no medidor e aumentar o desgaste das pe as moveis N o h pe as moveis especificas que requeiram manuten o regular e substitui o Porem o fluido deve ser limpo e definitivamente n o pode conter part culas abrasivas Os l quidos devem ter propriedades lubrificantes O vapor entranhado no l quido ou a cavita o pode provocar super velocidade e eventualmente pode danificar o medidor Quando estes medidores s o volumosos devem ser usad
247. bstituto de por quando escrevendo os nomes por extenso Por exemplo o correto kil metro por hora ou km h N o usar kil metro hora ou km por hora 2 Deve se usar somente um por em qualquer combina o de nomes de unidades m tricas A palavra por denota a divis o matem tica N o se usa por para significar por unidade ou por cada al m do cac fato Por exemplo a medi o de corrente de vazamento dada em microamperes por 1 kilovolt da voltagem entre fases deveria ser escrita em microamperes por cada kilovolt da voltagem entre fases No SI 1 mA kV igual a 1 nanosiemens nS Outro exemplo usa se metro por segundo quadrado e n o metro por segundo por segundo 3 os prefixos podem coexistir num s mbolo composto por multiplica o ou divis o Por exemplo kN cm kQ mA kV mm MQ kV ms mW cn 4 os simbolos de mesma unidade podem coexistir em um simbolo composto por divis o Por exemplo kWh h Q mm m 5 N o se misturam unidades SI e n o SI Por exemplo usar kg m3 e n o kg ft3 6 Para eliminar o problema de qual unidade e multiplo deve se expressar uma quantidade de rela o como percentagem fra o decimal ou rela o de escala Como exemplos a inclina o de 10 m por 100 m pode ser expressa como 10 0 10 ou 1 10 e a tens o mec nica de 100 um m pode ser convertida para 0 01 7 Deve se usar somente s mbolos aceitos das unidades SI Por exemplo o s mbolo correto para kil metro por h
248. ca 5 manipula o da energia aditiva ou extrativa Obviamente h superposi es das classes Por exemplo a medi o de vaz o com placa de orif cio envolve um medidor de vaz o 1 volum trica instant nea 2 com sa da proporcional ao quadrado dav vaz o com di metro total sem fator K e com extra o de energia o medidor de deslocamento positivo com pist o reciprocante um medidor de quantidade linear com fator K com di metro total e com extra o de energia O medidor magn tico um medidor de vaz o aR IRN 1 volum trica instant nea 2 com fator K 3 di metro total 4 com adi o de energia Quantidade ou Vaz o Instant nea No medidor de quantidade o fluido passa em quantidades sucessivas completamente isoladas em peso ou em volumes enchendo e esvaziando alternadamente c maras de capacidade fixa e conhecida que s o o elemento prim rio O elemento secund rio do medidor de quantidade consiste de um contador para indicar ou registrar a quantidade total que passou atrav s do medidor O medidor de quantidade naturalmente um totalizador de vaz o Quando se adiciona um rel gio para contar o tempo obt m se tamb m o registro da vaz o instant nea 213 Conceitos Basicos No medidor de vaz o instant nea o fluido passa em um jato cont nuo O movimento deste fluido atrav s do elemento prim rio utilizado diretamente ou indiretamente para atuar o elem
249. causar perigos de seguran a como vazamentos de tanques abertos ou aumento perigoso de press o em tanques fechados Press o excessiva pode resultar em ruptura Se o tanque estiver armazenando produto corrosivo t xico inflam vel ou explosivo vazamentos e rupturas podem resultar em cat strofes 3 4 Fornecimento consistente Muitos processos industriais requerem o suprimento est vel de entradas e sa das Uma alimenta o consistente dif cil de se manter Introdu o se houver flutua o e oscila o na linha de alimenta o Um vaso de armazenagem entre o suprimento e o processo pode agir como um filtro amortecedor garantindo uma alimenta o est vel e consistente Se o n vel do tanque de armazenagem mantido constante a alimenta o do processo tamb m se mant m constante e est vel Em industria de papel e celulose a alimenta o consistente est diretamente relacionada com a qualidade do produto pois uma alimenta o consistente garante que cada folha de papel tem a mesma espessura sempre 3 5 Economia A medi o precisa do n vel pode aumentar a efici ncia e economia da planta de processo Por exemplo pode se armazenar mat ria prima para a produ o programada e tamb m para a produ o antes de ser entregue ao cliente Na ind stria comum o armazenamento de leos combust veis e outras utilidades L ho Rd Para do Ta Fig 9 3 Tanque de armazenagem e n vel
250. cha Calibra o Comparar com limites estabelecidos SIM Desfazer liga es com Dentro padr es NAO Etiquetar malha calibrada E Desfazer a malha e CALIBRA O E AJUSTE DOS calibrar cada instrumento Arquivar Ficha de INSTRUMENTOS Calibrac o Calcular incerteza da malha e i combinada com a do sensor FIM Comparar com toler ncia do processo Malha n o conforme para calibra o mas conforme FIM Malha n o conforme para processo Fazer relat rio de n o conformidade FIM Fig 8 5 Diagrama de blocos da calibra o de malha completa 121 Tab 4 Determina o do pr ximo ciclo Ciclo Novo Ciclo Valores Em Atual Semanas D E P 10 9 13 10 7 12 11 15 12 8 14 13 17 14 8 16 14 19 16 10 18 16 21 18 12 20 18 24 20 13 24 22 28 24 15 28 25 32 28 19 32 29 37 32 21 36 32 41 36 24 52 47 52 52 37 Retirar Instrumento de Uso Substituir Registros documentados A documenta o registrada garante e evidencia que os prazos de validade da calibra o est o sendo seguidos e que a exatid o dos instrumentos est sendo mantida As seguintes informa es devem ser facilmente dispon veis 1 exatid o do instrumento 2 local de uso atual 3 intervalo de calibra o com data de vencimento 4 procedimento da calibra o 5 relat rio da ltima calibra o 6 hist rico de manuten es e reparos Todas as calibra es
251. cional a vaz o volum trica do fluido que passa atrav s do medidor Em cada momento que uma l mina passa pelo detector um pulso gerado O sinal de sa da e um trem de pulsos com cada pulso correspondendo a um volume discreto do fluido A totaliza o dos pulsos d o volume que passou e a frequ ncia dos sinais indica a vaz o instant nea Quando a vaz o constante o torque de acionamento do rotor gerado pelo impacto do fluido nas l minas balanceia exatamente a for a de arraste causada pelos rolamentos pela viscosidade do fluido e pela for a de retorno do detector magn tico As l minas do rotor s o geralmente feitas de a o magn tico para gerar um pulso com amplitude suficiente de ser detectada O a o inox 316 padr o para o corpo n o pode ser detectado magneticamente e o material padr o o a o inox ferr tico 430 ou 416 Quando n o se pode usar um material magn tico compat vel com o fluido a ser medido usa se um rotor com material n o magn tico e um material magn tico para revestir as extremidades das l minas Quando h problemas de corros o usam se ligas especiais por exemplo a liga Hastelloy pode ser detectada magneticamente Mancais e Suportes As fun es do mancal dentro da turbina s o as de evitar que o rotor seja levado pela press o din mica do fluido e posicionar o rotor corretamente em rela o ao jato do fluido Ele deve oferecer pequeno atrito de arraste e deve suportar
252. ciplinas relacionadas 15 10 7 Depend ncia da Temperatura e Press o 31 10 8 Viscosidade dos l quidos 31 10 9 Viscosidade dos gases 32 Medi o de Petr leo e G s Natural Prefixo 51 4 Detec o de inc ndio e g s 33 4 1 Introdu o 33 S mbolo 51 4 2 Detec o de inc ndios 33 4 3 Controle de inc ndio 34 Fator de 10 51 4 4 Detec o de g s 34 4 5 Monitora o de g s 35 3 Estilo e Escrita do SI 53 3 1 Introdu o 53 5 Monitora o de bombas 35 3 2 Mai sculas ou Min sculas 53 5 1 Introdu o 35 3 3 Pontua o 54 5 2 Monitora o de vibra es 35 3 4 Plural 55 5 3 Rel s de prote o de motores 36 3 5 Agrupamento dos D gitos 55 3 6 Espa amentos 56 RR 3 7 ndices 57 3 Controle supervisorio e 3 8 Unidades Compostas 57 aquisi o de dados SCADA 37 3 9 Uso de Prefixo 58 3 10 Angulo e Temperatura 58 3 Controle do processo 37 3 11 Modificadores de S mbolos 59 3 1 Conceito de controle 37 3 2 Sistema de controle 38 E es a 3 3 Opera o da malha de controle 38 2 Algarismos significativos 60 3 4 Problemas dos sistemas de controle 38 1 Introdu o 60 3 5 Exemplo sistema de controle de press o 40 2 Conceito 60 3 Controle Supervis rio e Aquisi o de 3 Algarismo Significativo e o Zero 61 Dados 43 3 1 Introdu o 43 4 Nota o cient fica 61 3 2 Equipamento Hardware 43 3 3 Programa Aplicativo Software 44 5 Algarismo Significativo e a Medi o 62 2 SCADA de um oleoduto
253. cis o da ordem de 1 do fundo de escala E usado em pequenos di metros para medir baixas vaz es O custo depende do tamanho e dos materiais de constru o y we Fig 21 4 Medidor a DP com pist o 252 Deslocamento Positivo 4 4 Pist o Reciprocante O mais antigo dos medidores a deslocamento positivo este medidor dispon vel em v rias formas com v rios pist es com pist o de dupla a o com v lvulas rotat rias com v lvulas deslizantes horizontais Fig 21 5 Medidor a DP com pist o Um bra o atuado pelo movimento reciprocante dos pist es aciona o registro Estes medidores s o largamente usados na ind stria de petr leo com uma precis o de 0 2 do fundo de escala 4 5 L bulo Rotativo Neste medidor dois l bulos s o acoplados juntos para manter uma posi o relativa fixa e giram em dire es opostas dentro do inv lucro Um volume fixo de l quido deslocado por cada revolu o Um registro engrenado a um dos l bulos Eles s o normalmente constru dos para servi os em tubula es de 2 a 24 e sua m xima capacidade varia de 8 a 17 500 GPM 30 4 A 66 5000 LPM Uma varia o deste medidor usa rotores com engrenagens ovais no lugar dos rotores em forma de l bulo Em baixas vaz es 0 8 a 152 LPH onde a imprecis o devida s folgas pode ser grande pode se usar a vers o com servo mecanismo deste medidor O conceito atr s desta t cnica que n o haver
254. cis o do medidor de n vel em si deve se fazer a medi o manual do ullage e n o do innage O valor de n vel deve ser calculado pela subtra o do ullage do valor fixo da altura de refer ncia Se o usu rio tamb m quer verificar qual a precis o causada pela deforma o do tanque ent o recomendado tamb m medir a altura de refer ncia autom tica e continuamente O n mero de medi es de ullage deve ser tal que tr s medi es consecutivas tenham discrep ncia m xima de 1 mm A linha da boca de medi o deve ser bem definida e claramente marcada de modo que a medi o da fita seja feita no mesmo ponto em toda vez Corre o de temperatura da fita deve ser feita se a temperatura do espa o de vapor espa o interno vazio varia mais que 5 C da temperatura de calibra o da fita 174 Medi o com Radar C lculo da corre o de temperatura Ullage corrigido Ullage medido 1 At k onde At t t notar o sinal t temperatura de calibra o da fita t temperatura observada no espa o vazio k fator de expans o termal para a fita Valor normal para uma fita de aco de 12 x 10 C Ap s a corre o devida expans o termal a fita deve tamb m ser corrigida de acordo com o registro de calibra o A nota o da medi o manual do ullage e a leitura do Saab TakRadar devem ser feitas simultaneamente Se o medidor de n vel fornecido com uma leitura local ela pode ser
255. cm Densidade do produto 0 78 kg dm Capacidade tabelada 23 884 106 L Espessura das chapas do costado Volume morto 1 29 L cm de 0 a 1 460 cm 2 02 L cm de 37 a 177 cm 2 71 L cm de 104 a 121 cm 9 Volume adicional 1 27 L cm de 53 a 104 cm ONDAN 2 2 Tipos de tanques Os principais formatos e tipos de tanques de armazenagem s o Cil ndrico vertical de teto fixo Cil ndrico vertical de teto flutuante Cil ndrico horizontal Esf rico Quanto press o e temperatura os tanques podem operar com Press o atmosf rica e temperatura ambiente 7 Press o positiva e temperatura ambiente 8 Press o atmosf rica e temperatura menor que a ambiente 9 Press o atmosf rica e temperatura acima da ambiente akwWN gt D Tanque cil ndrico vertical e teto fixo O tanque tem formato de um cilindro montado no sentido vertical e fechado na parte superior por um teto c nico A estrutura do tanque formada por chapas de a o soldadas entre si formando o seu costado Alguns tanques antigos possu am chapas soldadas com superposi o formando uma bainha Todo tanque por exig ncia da ANP deve ter 1 Boca de medi o 2 Mesa de medi o ponto de refer ncia O inferior 3 Ponto de refer ncia superior 4 Boca de amostragem 183 Arqueacao de Tanque 5 Tomada para instala o do medidor autom tico opcional 6 Boca de visita 7 Porta de limpeza Atrav s da boca de medi o se
256. co de reflex o 4 Possui menor n mero de aplica es que o sistema com radia o nuclear 163 Carretel Janela PTFE e anel O Bocal do tanque ti Fig 13 2 Montagem do medidor a radar ngulo do feixe Fig 13 3 Montagem do radar no tanque Medi o com Radar Fig 13 4 Montagem do radar no tanque 3 Influencia do vapor no radar Para alguns produtos espec ficos pode haver uma influencia mensur vel na precis o da medi o de n vel se a composi o do vapor varia entre a condi o de sem vapor at vapor totalmente saturado Por m n o h influencia detect vel se a varia o do vapor pequena Para estes produtos espec ficos suficiente que a press o e a temperatura sejam medidas e o programa no Medidor de Tanque a Radar corrija a influ ncia do vapor automaticamente Isto feito por exemplo quando se mede o n vel de GLP Gases que conhecidamente afetam a transmiss o das ondas de radar s o Oxido de propileno ter et lico ter prop lico Acetaldeido Proionaldeido Isotubiraldeido Acetona Metanol Am nia 164 Fig 13 5 Sujeira incrustada no radar 4 Medidor de Tanque a Radar RTG da Saab 4 1 Descri o O Medidor de Tanque a Radar RTG um equipamento aut nomo para medir dist ncia A dist ncia e os c lculos do n vel s o feitos continuamente pelo sistema Quando requerido por uma esta o o RTG pode enviar a informa o de
257. consist ncia compressibilidade compli ncia elasticidade deforma o e dilat ncia Consist ncia Consist ncia um termo gen rico para a propriedade de um material resistir varia o permanente de seu formato Consist ncia o grau de solidez ou fluidez de um material como graxa polpa ou lama Compressibilidade Compressibilidade a diminui o relativa do volume causada pelo aumento da press o Os l quidos s o praticamente incompress veis e os gases s o muito compress veis Compli ncia Compli ncia o deslocamento de um sistema mec nico linear sob uma unidade de for a Compli ncia o quociente da deforma o dividida por sua correspondente press o mec nica E o inverso do m dulo de elasticidade Elasticidade Elasticidade o comportamento revers vel de deforma o e press o mec nica Elasticidade atrasada tamb m uma deforma o revers vel mas dependente do tempo Medi es Auxiliares Deforma o Deforma o qualquer varia o do formato ou das dimens es de um corpo causada por tens o mec nica expans o ou contra o termal transforma o qu mica ou metal rgica ou diminui o ou expans o devidas varia o da umidade Dilata o Dilata o o aumento do volume por unidade de volume de qualquer subst ncia cont nua causado pela deforma o 10 4 Unidades H uma grande confus o relacionada com as unidades de viscosidade principalme
258. contato com o fluido exceto a parede interna do tubo que feito normalmente de a o inoxid vel AISI 316L Como somente a massa em movimento medida a incrusta o de material no tubo sensor n o afeta a calibra o do medidor 6 Caracter sticas A sa da do medidor linear com a vaz o m ssica de zero at o valor m ximo especificado O circuito eletr nico pode gerar sa da anal gica e digital A sa da digital tem frequ ncia ajust vel continuamente entre 0 e 3 kHz e 0 a 15 kHz A sa da anal gica mais comum a de 4 a 20 mA cc A sa da pode ser escalonada em qualquer unidade de engenharia A precis o tipicamente estabelecida entre 0 2 a 0 4 da vaz o medida com rangeabilidades iguais ou maiores que 25 1 Elas medem diretamente em unidades de massa Com medidores volum tricos a temperatura ou a press o est tica ou ambas deviam ser medidas para a determina o da vaz o de massa Portanto os medidores volum tricos usados para medir a vaz o m ssica n o podem ser t o precisos quanto os instrumentos usados para medir diretamente a massa As faixas de vaz o variam de 10 gramas minuto at 20 000 kg minuto Os medidores s o dispon veis em tamanhos de at 6 de di metro Normalmente n o h considera es ou imposi es acerca de trechos retos a montante e a jusante A maioria dos medidores n o necessita de trechos retos vizinhos ao medidor N o h pe as moveis e os tubos s o virt
259. correspondente a 100 do n vel Os problemas pr ticos que aparecem e devem ser superados s o 1 a selagem do sistema detector do transmissor com o tanque de processo que n o deve ter atrito deve suportar as press es e temperatura do processo e n o sofrer corros o do l quido 2 o tipo de tomada de n vel geralmente feito atrav s de flanges com face ressaltada H tomadas atrav s de tr s tipos b sicos lateral topo e de gaiola A gaiola uma extens o do tanque principal Ela usada para facilitar a retirada e manuten o do sistema e quando h muita onda no interior do tanque Ela limitada quando a press o elevada ou pode haver vazamentos o c lculo correto do peso e do tamanho do deslocador As vezes conveniente adicionar ao sistema uma prote o ao transmissor de modo que o peso do deslocador n o lhe fique aplicado durante muito tempo O comprimento do deslocador nunca pode ser menor que o n vel a ser medido A densidade do material do deslocador deve ser sempre maior que a densidade do l quido do tanque O desempenho do sistema com deslocador possui as seguintes caracter sticas 1 pode ser aplicado para medi o de n vel de l quido interface do l quido vapor densidade de l quido interface entre dois l quidos 2 o sistema simples confi vel e relativamente preciso 3 como h uma grande variedade de materiais para a constru o do deslocador e das bra adeira
260. corresponderem ao denominador de unidades obtidas por divis o Por exemplo kil metros por hora lumens por watt watts por esterradiano 2 serem elementos complementares de nomes de unidades e ligados a eles por h fen ou preposi o Por exemplo anos luz el tron volts kilogramas for a S mbolos Os s mbolos das unidades SI n o tem plural Exemplos 2 6 m im 0 8 m 30 OC 0 C 100 C 3 5 Agrupamento dos Digitos Numerais Todos os numeros sao constituidos de digitos individuais entre 0 e 9 Os numeros sao separados em grupos de tr s digitos em cada lado do marcador decimal virgula Nao se deve usar virgula ou ponto para separar os grupos de tr s digitos Deve se deixar um espaco entre os grupos em vez do ponto ou virgula para evitar a confusao com os diferentes paises onde o ponto ou v rgula usado como marcador decimal N o deixar espa o entre os d gitos e o marcador decimal Um n mero deve ser tratado do mesmo modo em ambos os lados do marcador decimal Exemplos Correto Incorreto 23 567 23 567 567 890 098 567 890 098 34 567 891 34 567 891 345 678 236 89 345 678 236 89 345 678 236 89 345 678 23 689 55 Sistema Internacional Numeros de quatro digitos Os numeros de quatro digitos sao considerados de modo especial e diferente dos outros No texto todos os n meros com quatro ou menos digitos antes ou depois da virgula podem ser escritos sem espa o Exemplos 1239 1993
261. cos que eles s o dispon veis somente em a o inox 440C e por isso n o podem ser usados em fluidos incompat veis com ele Eles n o se aplicam para a medi o de gua cidos ou fluidos com part culas em suspens o Mancal cilindro O mancal cilindro consiste de um eixo acoplado a uma luva sleeve Pela escolha dos materiais do eixo e da luva pode se obter uma configura o lisa e polida para a corros o ou dura e resistente para a eros o e conveniente para manipular fluidos sem lubrifica o e com contaminantes Os materiais t picos s o o carbeto de tungst nio a cer mica e o stellite que sao extremamente duros e resistentes a fluidos corrosivos e erosivos o teflon refor ado e o grafite associados ao eixo met lico s o excelentes para manipular fluidos n o lubrificantes que n o sejam corrosivos ou abrasivos Os suportes cilindros jornal s o caracterizados por grande for a de arraste devido ao atrito de deslizamento e por isso as turbinas possuem uma rangeabilidade menor e 237 Turbina de Vazao uma pior linearidade O seu desgaste pode alterar a for a de arraste e quando h troca dos mancais necess ria nova calibra o da turbina Mancal piv O terceiro tipo de mancal consiste de um eixo suportado por uma superf cie c nica A ponta do eixo pode rolar ou deslizar depende da carga O eixo e o suporte s o de materiais duros Por exemplo a combina o de eixo de carbeto de tungst
262. d F hw a NO or amp fo Como 2881 Q Q 8816 p 1 033 222 6 T Z tem se Q 0 016 575 KYeer Lui GTZ Pode se mostrar que a vaz o m ssica W vale em kg s W kA APp ou de um modo mais completo W 0 034 783 KYd F App Como pG 124 p4 0 34185 tem se piG W 0 020 339 KYd2F AV TZ Ap As quantidades anteriores sao D di metro da tubula o em cm d di metro da placa em cm Yc 980 652 adimensional hw pressao diferencial em cm de coluna d gua 20 C p pressao em Pa Ap pressao diferencial em Pa _ C CE coeficiente de vaz o i C coeficiente de descarga 3 Elementos dos Sistema O sistema de medi o de vaz o consiste de dois elementos separados e combinados 1 o elemento prim rio e 2 o elemento secund rio O elemento prim rio est em contato direto com o processo sendo molhado pelo fluido Ele detecta a vaz o gerando a press o diferencial Seu tag FE Est o associados com o elemento prim rio os seguintes par metros b sicos 1 sua geometria fixa 2 Oo comprimento reto da tubula o antes e depois do ponto da sua instala o 3 as condi es da vaz o 4 a localiza o das tomadas da press o O elemento secund rio detecta a press o gerada pelo elemento prim rio O elemento secund rio mais usado o transmissor cujo tag FT A press o diferencial gerada pelo elemento prim rio medida atr
263. da pelas bolhas ou part culas no l quido e retorna atrav s das paredes para um cristal receptor Desde que os refletores estejam viajando na velocidade do fluido a frequ ncia da onda refletida girada de acordo com o princ pio Doppler Combinando as leis de Snell e de Doppler tem se a velocidade _ AfxC 2f cos ou escrevendo de modo simplificado V KxAf onde 265 Medidor Ultra s nico Af a diferen a entre a frequ ncia transmitida e a recebida fo a frequ ncia de transmiss o 6 o ngulo do cristal transmissor e receptor com rela o ao eixo da tubula o C a velocidade do som no transdutor A velocidade uma fun o linear de Af Desde que se possa medir o di metro interno da tubula o a vaz o volum trica pode ser medida multiplicando se a velocidade pela rea da se o transversal 5 Realiza o do Medidor O projeto mais popular com um nico transdutor Os cristais transmissor e receptor est o ambos contidos em um nico conjunto transdutor montado externamente tubula o O alinhamento dos cristais feito pelo fabricante do medidor No projeto com transdutores duais o cristal transmissor montado separadamente do cristal receptor ambos externas tubula o O alinhamento mantido por um conjunto apropriado 6 Aplica es Como com o tempo de tr nsito e outros medidores de vaz o a tubula o deve estar completamente cheia para se t
264. dade viscosidade condutividade t rmica ou el trica n o afetam a massa do fluido cuja vaz o est sendo medida Por exemplo em determinadas temperaturas e press es a gua s lida l quida ou g s Qualquer que seja o estado da gua por m 1 0 kilograma de massa de gua gelo ou vapor permanece exatamente 1 0 kilograma metro c bico padr o a metro c bico medido 1 m3 400 kPa G e 100 C Fig 14 6 Rela o entre volume medido e volume condi o padr o standard Atualmente j dispon vel comercialmente medidores diretos de vaz o massica como o tipo Coriolis o termal e o medidor com dois rotores Como a massa do fluido independe de medi es de outras vari veis do processo como press o temperatura ou densidade a medi o da vaz o m ssica mais vantajosa que a medi o da volum trica na maioria das aplica es Por m em sistemas envolvendo tanques de armazenagem essencial que seja medida a vaz o volum trica A maioria dos medidores industriais mede a velocidade e infere a vaz o volum trica do fluido A partir da velocidade e da rea da se o transversal da tubula o tem se a vaz o volum trica Como o volume do fluido compress vel depende umbilicalmente da press o e da temperatura deve se conhecer continuamente os valores da press o e da temperatura para que o valor do volume tenha significado pratico Como a press o est tica e a temperatura d
265. dade Por exemplo uma varia o de 10 na densidade produz uma varia o de 5 na indica o para a mesma vaz o A 228 Placa de Orificio dire o da varia o da vaz o requerida depende se est se medindo vaz o m ssica ou volum trica As medi es de vaz o com calhas s o uma exce o para os problemas de densidade desde que a medi o de vaz o se baseia no n vel medido As equa es da vaz o volum trica e m ssica para os l quidos s o tamb m v lidas para os gases desde que se inclua o fator de expans o Este fator leva em conta a varia o da densidade antes e depois da restri o Em termos de velocidade o fator de expans o definido como a rela o da velocidade real dividida pela velocidade te rica Influ ncia do n mero de Reynolds Os medidores press o diferencial s o tamb m afetados pela varia o no n mero de Reynolds do fluido cuja vaz o est sendo medida Um simples e nico fator de corre o para o n mero de Reynolds compensa os efeitos combinados da viscosidade velocidade e di metro relativo da tubula o Para grandes tubula es altas velocidades e baixas viscosidades dos fluidos o n mero de Reynolds grande e as corre es requeridas s o geralmente desprez veis Quando a vaz o passa de turbulenta para laminar diminuindo o n mero de Reynolds a corre o se torna necess ria e importante Uma consequ ncia importante e til da corre o do n
266. dade do produto Um circuito integrador com ajuste de tempo permite a medi o est vel do n vel mesmo com turbul ncia na superf cie do flu do j que a a o do integrador proporciona um n vel de leitura m dio e preciso Esta caracter stica permite que os medidores de n vel possam operar com precis o em tanques com agitadores e com altas vaz es de bombeamento Utiliza se o princ pio de servomecanismo para eliminar os efeitos de atrito mec nico que prejudicam a sensibilidade e a precis o do sistema O eixo do tambor de medi o est acoplado a uma balan a capacitiva de equil brio que mede continuamente o peso aparente do deslocador que o seu peso real modificado pela for a de empuxo exercida pelo produto sobre o deslocador parcialmente imerso Medidores da ANP Fig 12 4 Sistema de medi o de n vel com deslocador m vel As varia es de n vel provocam altera es no peso aparente do deslocador que s o detectadas pela balan a capacitiva de equil brio atrav s do deslocamento das placas centrais Variando sua capacit ncia em rela o as placas laterais ativas atrav s de um circuito eletr nico com servomotor revers vel Este servo motor est acoplado ao eixo sem fim que aciona a coroa dentada e consequentemente o tambor de medi o de modo a fazer subir ou descer o deslocador at que seja obtida novamente a imers o correta A tens o mec nica do fio que sustenta o deslocador
267. de entrada Quando vari veis dependentes do tempo s o medidas faz se uma calibra o din mica al m da calibra o est tica Uma calibra o din mica determina a rela o entre uma entrada de comportamento din mico conhecido e a sa da do sistema de medi o Usualmente tais calibra es envolvem um sinal senoidal ou um degrau como o sinal de entrada conhecido Calibra o pr pria ou externa A calibra o pode ser feita pelo pr prio usu rio principalmente dos instrumentos de n veis mais baixos envolvendo os instrumentos de medi o padr es de trabalho e padr es de laborat rio A calibra o tamb m pode ser feita por externamente preferivelmente por laborat rio credenciado da Rede Brasileira de Calibra o pelo fabricante do instrumento ou por laborat rio nacional ou internacional que tenha padr es rastreados Justifica se calibrar nas pr prias oficinas do usu rio 1 instrumentos comuns de precis o industrial que requerem um padr o dispon vel na pr pria planta 2 quando a quantidade de instrumentos grande justificando economicamente ter um laborat rio para a calibra o peri dica destes instrumentos Justifica se enviar um instrumento para ser calibrado externamente quando 1 o usu rio possui poucos instrumentos 2 quando a calibra o requer padr es com precis o muito elevada e portanto de alt ssimo custo 3 para compara o interlaboratorial 4 por exig ncia lega
268. de ip a incerteza do processo de calibra o ip a incerteza dos padr es de calibra o com j variando entre 1 e n Calibra o do Elemento Sensor Embora o elemento sensor fa a parte da malha de medi o por causa da dificuldade de se simular a vari vel do processo no campo geralmente se simula o sinal de sa da do sensor no local da medi o para se calibrar a malha e calibra se o elemento sensor na bancada ou o substitui por um novo rastreado e certificado A decis o entre calibrar o sensor existente ou substitu lo por um novo rastreado uma decis o baseada na rela o custo benef cio Tipicamente nos casos de termopares e resistores detectores de temperatura deve se fazer a substitui o em vez de calibra o No caso de placas de orif cio deve se fazer inspe o visual e f sica peri dica e apenas substitu la quando esta inspe o o indicar Confirma o Metrol gica Calibra o do Instrumento Isolado As malhas que n o puderem ser calibradas inteiramente como um nico instrumento devem ter seus instrumentos componentes calibrados individualmente Tamb m quando a calibra o da malha indicar que ela est n o conforme os instrumentos s o retirados da malha e levados para calibra o individual conforme procedimentos espec ficos que estabelecem o executante esclarecem a disponibilidade da malha pela opera o e a substitui o do instrumento Depois de calibrado o instru
269. de Turbinas 2 1 Turbinas mec nicas Turbina Convencional 3 1 Princ pio de Funcionamento 3 2 Partes Constituintes 3 3 Detectores da Velocidade Angular 3 4 Classifica o El trica 3 5 Fluido Medido 3 6 Caracteristicas 3 7 Condicionamento do Sinal 3 8 Desempenho 3 9 Fatores de Influ ncia 3 11 Sele o da turbina 3 12 Dimensionamento 3 13 Considera es Ambientais 3 14 Instala o da Turbina 3 15 Opera o 3 16 Manuten o 3 17 Calibra o e Rastreabilidade 3 18 Cuidados e procedimentos 3 19 Aplica es 235 235 235 235 236 236 236 238 239 239 240 240 241 242 243 244 245 245 245 246 246 247 248 3 20 Folha de Especifica o Medidor de Vaz o Tipo Turbina 4 Deslocamento positivo 1 2 3 5 Introdu o Princ pio de opera o Caracter sticas Tipos de Medidores 4 1 Disco Nutante 4 2 L mina Rotat ria 4 3 Pist o Oscilat rio 4 4 Pist o Reciprocante 4 5 L bulo Rotativo 4 6 Medidor com Engrenagens Ovais Medidores para Gases 5 1 Aplica es 5 2 Calibra o dos Medidores de Gases Vantagens e Desvantagens Conclus o 249 250 250 250 254 255 256 256 9 Medidor Coriolis 1 Introdu o 2 Efeito Coriolis 3 Rela es Matem ticas 4 Calibra o 5 Medidor Industrial 6 Caracter sticas 7 Aplica es 8 Crit rios de Sele o 9 Limita es 10 Conclus o 10 Medidor ultra s nic
270. de fita peso na condi o de refer ncia especificada de temperatura e tens o quando comparada contra um instrumento de medi o de refer ncia O erro m ximo permiss vel para a marca de gradua o de 30 m nunca pode exceder 2 0 m para uma combina o de fita peso em servi o Ver Tab 2 A incerteza com limite de confian a rastre vel certificado de 95 do instrumento de medi o de refer ncia usado para verificar o erro m ximo permiss vel da combina o fita peso de imers o n o pode exceder 0 5 mm para qualquer dist ncia entre 0 e 30 m A precis o de calibra o de cada combina o de trabalho fita peso de imers o deve ser verificada antes do primeiro uso e depois em intervalos regulares por exemplo 6 meses Tipicamente esta verifica o deve incluir A dist ncia entre a refer ncia de zero do conjunto fita peso e uma gradua o conveniente da fita por exemplo 300 mm deve ser verificada usando um microsc pio m vel com vernier ou um dispositivo de medi o de refer ncia similar com a incerteza com limites de confian a de 95 n o Medi o Manual excedendo 0 20 mm em qualquer ponto at 500 mm quando o conjunto fita peso suspenso verticalmente no ar A dist ncia da marca de gradua o escolhida da fita para uma s rie de outras marcas de gradua o em intervalos aproximados de 5 m deve ser verificada por compara o direta com uma fita mestre de refer ncia ou outro padr
271. de n O teste t permite descobrir se toda a variabilidade em um conjunto de medi es replicadas por ser atribu da ao erro aleat rio Os valores de t caem muito rapidamente no in cio e depois caem lentamente Aumentar o n mero de replica es da medi o custa tempo e nem sempre o ganho significativo O n mero compromisso sugere tr s a quatro replica es Tab 12 Tabela Resumida de t V t50 too tos too 1 1 00 6 31 12 71 63 66 2 0 82 2 92 4 30 9 92 3 0 76 2 35 3 18 5 84 4 0 74 2 13 2 8 4 60 5 0 73 2 02 2 57 4 03 6 0 72 1 94 2 45 3 71 7 0 71 1 90 2 36 3 50 8 0 71 1 86 2 31 3 36 9 0 70 1 83 2 26 3 25 10 0 70 1 81 2 23 3 17 15 0 69 1 75 2 13 2 95 20 0 69 1 72 2 09 2 84 30 0 68 1 70 2 04 2 15 60 0 68 1 67 2 00 2 66 oo 0 68 1 64 1 96 2 58 v n 1 grau de liberdade a 1 intervalo de confian a onde tp o coeficiente de confian a obtido de tabelas a partir do grau de liberdade v e da probabilidade P O grau de liberdade v dado por n 1 onde n o n mero de dados da amostra e a probabilidade P Por exemplo para 5 replica es grau de liberdade 4 probabilidade de 95 t vale 2 78 Tab 12 e se tem 2 78s lt x lt 2 78s 7 4 Intervalo para varias amostras Quando se tem n conjuntos de amostras com N dados N lt 20 entao se obt m o desvio padrao das m dias Sz e o fator de cobertura pode ser menor porque o desvio padr o das m dias das amostras mais confi vel q
272. de sensores de press o Mec nico que sente a press o e gera na sa da uma vari vel mec nica como movimento ou for a Exemplos de sensores mec nicos bourdon C fole diafragma helicoidal El trico que sente a press o e gera na sa da uma vari vel el trica como tens o ou varia o da resist ncia el trica Exemplos de sensores el tricos strain gauge e cristal piezel trico Os sensores mec nicos s o mais simples e o medidor pode funcionar sem alimenta o externa utilizando a pr pria energia do processo para sua opera o Os sensores el tricos s o mais f ceis de serem condicionados e associados a sistemas de transmiss o eletr nica e de telemetria Medi es Auxiliares Bourdon C O tubo Bourdon que curvo e flex vel ligado a um acoplamento de ponteiro num extremo e aberto no outro O l quido penetra no extremo aberto fazendo com que o tubo se retifique diminuindo a curvatura ligeiramente V se um efeito semelhante quando deixa a gua correr para dentro de uma mangueira de jardim enrolada no ch o O movimento do tubo desloca o ponteiro de um indicador que registra ent o a press o Figura 2 7 Tubo de Bourdon B sico e suas Diversas Varia es Fole O fole funciona como um tubo Bourdon C pelo fato de utilizar a press o do l quido para deslocar o ponteiro no mostrador Ao inv s de ter um tubo no entanto o sistema de foles consiste de uma c mara met lica ou fole com lados
273. de vaz o Adicionalmente as vaz es de gases se processam com elevad ssimos n meros de Reynolds onde mesmo as grandes varia es da viscosidade n o afetam a medi o da vaz o Press o E 0 250 500 750 1000 Press o aumentando Temsparatura C Fig 2 29 Viscosidade do ar 32 4 Detec o de inc ndio e g s 4 1 Introdu o A probabilidade de um inc ndio em uma esta o de bombeamento muito pequena Os procedimentos operacionais tais como a ordem de purgar para a atmosfera os motores da bomba antes de p los em funcionamento reduzem dramaticamente os riscos de inc ndios Os operadores de campo da companhia s o altamente treinados de modo que possam evitar situa es que poderiam conduzir a um inc ndio e al m disto os equipamentos dos oleodutos s o projetados segundo crit rios que levam em considera o os riscos de inc ndio levando a equipamentos a prova de inc ndio Por outro lado os produtos de petr leo s o vol teis e inflam veis havendo um real risco de inc ndios Um inc ndio numa esta o seria uma cat strofe Uma explos o custaria certamente muito dinheiro em danos de equipamentos e perda de produ o E o que mais importante uma explos o poderia acarretar em perda de vidas Os sistemas de detec o de inc ndio utilizado s o muito sens veis e transmitem informa es dos inc ndios enquanto possam ser facilmente contidos Os sistemas de detec o de gases impede
274. des fundamentais e derivadas e s o calibrados de modo independente atrav s de medi es absolutas A principal fun o dos padr es prim rios a de calibrar e certificar periodicamente os padr es secund rios Como os padr es internacionais os prim rios n o s o dispon veis para o usu rio final O padr o prim rio tamb m chamado de padr o de refer ncia Ele fixo e reprodut vel n o sendo acess vel como objeto de calibra o industrial e necess rio padr es pr ticos para as quantidades derivadas Os padr es prim rios s o os mais precisos existentes Eles servem para calibrar os secund rios Todos os padr es prim rios precisam ter certificados Os certificados mostram a data de calibra o precis o condi es ambientes onde a precis o v lida e um atestado explicando a rastreabilidade com o Laborat rio nacional O padr o prim rio certificado por padr es com maior hierarquia Quando o sistema calibrado contra um padr o prim rio tem se uma calibra o prim ria Ap s a calibra o prim ria o equipamento empregado como um padr o secund rio O resistor e a c lula padr o comercialmente dispon veis s o exemplos de calibra o prim ria H ainda um outro significado para padr o prim rio com relacionado com o seu grau de precis o ou posi o na pir mide de rastreabilidade mas com a sua fabrica o Existem instrumentos e dispositivos que por constru o poss
275. desvio padr o para a amostra Rejei o de esp rios pelo crit rio de Chauvenet Observa es dmax o 2 1 15 3 1 38 4 1 54 5 1 65 6 1 73 7 1 80 10 1 96 15 2 13 25 2 33 50 2 97 100 2 81 dmax O desvio maximo aceit vel o desvio padr o da popula o 8 5 Outros Testes Existem v rios outros testes estat sticos para fornecer crit rios para rejei o ou reten o de outliers Como o teste Q estes outros tamb m assumem que a distribui o dos dados da popula o seja normal Infelizmente esta condi o n o pode ser aprovada ou reprovada para amostras que tenham muito menos que 50 resultados As regras estat sticas que s o confi veis para distribui o normal de dados devem ser usados com extremo cuidado quando aplicadas a amostras com poucos dados A aplica o cega de testes estat sticos para determinar a rejei o ou reten o de uma medi o suspeita em um pequeno conjunto de dados n o provavelmente mais confi vel do que uma decis o arbitr ria A aplica o de bom julgamento baseado na experi ncia e conhecimento do processo envolvido um enfoque v lido Enfim a nica raz o v lida para rejeitar um resultado de um pequeno conjunto de dados a certeza que foi cometido um erro no processo da medi o Deve se ter cautela para rejeitar um dado por qualquer raz o 8 6 Conformidade Os crit rios estat sticos para verificar se um conjunto de dados est de conformidade co
276. determinar a rea do fundo do tanque s o usados os seguintes m todos 1 Levantamento topogr fico 2 C lculo geom trico 3 Enchimento do volume Faz se o levantamento topogr fico do fundo tanque usando se um teodolito que determina cotas e operado por top grafo A circunfer ncia do tanque dividida em 4 di metros gerando os pontos a b c h O raio dividido em 4 partes gerando os pontos 0 1 2 3 e 4 Medem se as cotas nas intersec es destes pontos Pode se tamb m medir a rea da parte do fundo do tanque enchendo o fundo com gua at que se cubra o v rtice do cone Mede se as cotas nos pontos de intersec o atrav s de uma r gua A precis o deste m todo prejudicada pela dificuldade de localizar as cotas nos pontos exatos e pela ondula o da gua Conhecendo se as respectivas cotas dos pontos determinados tra am se as curvas de cotas iguais em papel apropriado Atrav s de um plan metro determinam se as reas das curvas encontradas e atrav s de propor es chega se rea real nos diversos n veis do fundo e nos volumes correspondentes 186 Arquea o de Tanque Fig 13 8 Fundo de tanque convexo RR ee A Fig 13 9 Fundo de tanque c ncavo Fig 13 10 Determina o da altura do cone Fig 13 11 Determina o da altura do cone A determina o do volume do fundo por planimetria o m todo mais usado para a elabora o de tabelas oficiais
277. didor em opera o com um tanque de calibra o consiste na realiza o e registro de resultados de testes at registrar dois testes sucessivos com uma diferen a menor que 0 05 do volume do tanque de calibra o O fator de calibra o deve ser calculado com base na m dia aritm tica dos dois testes 6 4 13 A calibra o de um medidor em opera o com um medidor padr o consiste na realiza o e registro de resultados de testes at registrar tr s testes sucessivos nos quais a diferen a m xima entre os fatores de calibra o calculados seja menor que 0 05 O fator de calibra o deve ser calculado com base na m dia aritm tica dos tr s testes 6 4 14 A calibra o de um medidor em opera o com um provador em linha consiste na realiza o e registro de resultados de testes at registrar cinco de seis testes sucessivos nos quais a diferen a m xima entre os fatores de calibra o calculados seja menor que 0 05 O fator de calibra o calculado com base na m dia aritm tica dos cinco testes 6 4 15 Deve ser considerada uma falha presumida do medidor fiscal quando a varia o do fator de calibra o em rela o ao da calibra o imediatamente anterior for maior que 0 25 ou quando n o for poss vel obter resultados para determina o do fator de calibra o conforme os subitens 6 4 12 6 4 13 e 6 4 14 deste Regulamento 6 5 Amostragem e An lise de Propriedades do Petr leo 6 5 1 Nas medi es de petr leo
278. dimento conforme um dos m todos dos seguintes documentos gt ABNT MB00038 72 Determina o da gua e Sedimentos em Petr leos Brutos e leos Combust veis M todos de Centrifuga o MB00294 66 M todo de Ensaio Para a Determina o de Sedimentos em Petr leos e leos Combust veis M todo por Extra o 14236 98 Produtos de Petr leo e Materiais Betuminosos Determina o do Teor de gua por Destila o gt APIMPMS Chapter 10 Sediment and Water Chapter 10 7 Standard Test Method for Water in Crude Oil by Karl Fischer Titration Potentiometric ANSVASTM D4377 IP 356 6 5 6 3 Determina o do Ponto de Ebuli o Verdadeiro conforme um dos m todos dos seguintes documentos gt ASTM D2892 98b Standard Test Method for Distillation of Crude Petroleum 15 Theoretical Plate Column gt ASTM D5236 95 Standard Test Method for Distillation of Heavy Hydrocarbon Mixtures Vacuum Potstill Method 6 5 6 4 Determina o do teor de enxofre conforme um dos m todos dos seguintes documentos gt ASTM D129 95 Standard Test Method for Sulfur in Petroleum Products General Bomb Method gt ASTM D1266 98 Standard Test Method for Sulfur in Petroleum Products Lamp Method 6 5 6 5 Determina o de metais pesados conforme um dos m todos dos seguintes documentos 281 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e G s Natural gt ASTM D5708 95a Standard Test Methods for Determination of Nickel Vanadium and Iron in Crude O
279. distante do melhor valor estimado Ou seja a soma dos quadrados dos desvios dos dados de seus valores estimados maior que o m nimo Deste modo poss vel ter quatro combina es de boa ruim precis o e exatid o As medi es s o muito exatas e o instrumento muito preciso quando a curva estreita o pico elevado e o valor m dio igual ou pr ximo do valor verdadeiro X xX Polariza o N o preciso e n o exato N o preciso e exato Fig 6 8 Precis o e Exatid o As medi es s o pouco exatas e o instrumento muito preciso quando a curva estreita o pico elevado e o valor m dio distante do valor verdadeiro As medi es s o muito exatas e o instrumento pouco preciso quando a curva larga o pico baixo e o valor m dio igual ou pr ximo do valor verdadeiro As medi es s o pouco exatas e o instrumento pouco preciso quando a curva larga o pico baixo e o valor m dio distante do valor verdadeiro 88 Estatistica da Medicao X xXx Polariza o Polariza o lt Preciso e n o exato Preciso e exato Fig 6 9 Precis o e Exatidao Distribui o Normal e Erro Prov vel Se um conjunto aleat rio de erros em torno de um valor m dio examinado acha se que sua frequ ncia de ocorr ncia relativa ao seu tamanho descrita por uma curva conhecida como a curva de Gauss ou a curva do sino Gauss foi o primeiro a descobrir a rela o e
280. do O medidor opera pela aplica o da Segunda Lei de Newton For a igual Massa vezes a Acelera o F m a Ele usa esta lei para determinar a quantidade exata de massa fluindo atrav s do medidor A massa do fluido tem uma velocidade linear quando ele flui atrav s do tubo sensor A vibra o do tubo sensor em sua frequ ncia natural em torno do eixo gera uma velocidade angular Estas for as vibracionais do tubo perpendiculares vaz o do fluido causam uma acelera o na entrada e uma desacelera o na sa da O fluido exerce uma for a oposta a si pr prio que resiste s for as perpendiculares do tubo causando o tubo dobrar Os circuitos eletr nicas do medidor de vaz o m ssica essencialmente medem esta pequena for a vibrat ria induzida pela vaz o do fluido Esta for a do fluido proporcional vaz o m ssica E a mesma for a de Coriolis que causam as correntes de ar circularem em torna da Terra em rota o Esta for a tamb m cria uma precess o girosc pica empregada em sistemas de navega o de navios e avi es A for a de coriolis a nica for a significativa usada na determina o da vaz o m ssica direta Tubo de vaz o Fig 22 1 Princ pio de funcionamento do medidor vaz o m ssica Coriolis 2 Efeito Coriolis Qualquer objeto movendo acima da Terra com velocidade espacial constante defletido em rela o a superf cie de rota o da terra Esta deflex o foi discu
281. do fluido medido l quido vapor ou g s qualidade do vapor saturado ou superaquecido condi es sujeira s lidos em suspens o abrasividade press o est tica temperatura do processo perda de carga permiss vel velocidade n mero de Reynolds correspondente densidade viscosidade compressibilidade peso molecular do g s ou do vapor e press o de vapor do l quido 215 Conceitos Basicos 8 os efeitos de corrosao quimica do fluido para a escolha dos materiais em contato direto com o processo Custo de Propriedade O custo do sistema de medi o incluem os relativos a instala o opera o e manuten o A maioria das pessoas s considera os custos diretos e imediatos da compra dos instrumentos o que incompleto Por exemplo os custos de um sistema de medi o com placa de orif cio incluem 1 placa dimensionamento confec o 2 instala o da placa flange com furo ou furos na tubula o 3 transmissor pneum tico eletr nico convencional ou inteligente Se pneum tico ainda h custos do filtro regulador de press o de alimenta o 4 tomada do transmissor tubula o com distribuidor de tr s ou cinco v lvulas para bloqueio e equaliza o 5 instrumento receptor com escala raiz quadr tica ou com escala linear mais um instrumento ou circuito extrator de raiz quadrada 6 se n o houver trecho reto suficiente para a instala o da placa deve se adicionar um retifica
282. do se usa retificador Cavita o A baixa contra press o pode causar cavita o num medidor tipo turbina Basicamente a cavita o a ebuli o do liquido causada pela redu o na press o ao inv s da eleva o na temperatura A perda de carga aproximadamente proporcional ao quadrado da vaz o e tipicamente de 3 a 10 psi H uma vaz o m xima em que o medidor pode operar para uma press o de entrada constante devido a cavita o Quando a press o do liquido se aproxima de sua press o de vapor a vaporiza o local pode acontecer logo atr s das p s do rotor provocando um aumento artificial na velocidade do fluido que pode aumentar drasticamente o fator K Como regra a m nima press o a jusante deve ser o dobro da m xima queda de press o na turbina mais duas vezes a press o de vapor do liquido medido Perfil da velocidade A geometria do sistema de tubos a montante e imediatamente a jusante do rotor afeta o perfil da velocidade do fluido Os dist rbios provocados por v lvulas de controle curvas redutores de press o tomadas de instrumentos devem ficar suficientemente distantes da turbina A maioria das turbinas j possuem em sua entrada e sa da retificadores da vaz o Eros o e desgaste A eros o provoca a deteriora o gradativo no desempenho da turbina e pode at destruir rapidamente os seus internos O grande desgaste dos mancais aumenta o atrito nos mesmos eros o pode afet
283. do som existe uma rela o fixa das press es na entrada P4 e na garganta P2 para qualquer press o de entrada desde que a condi o cr tica seja mantida Como consequ ncia n o se necessita de tomada de press o e a vaz o m ssica depende apenas de P1 e T1 Como a velocidade s nica a press o a jusante P3 n o afeta a press o a montante P4 mas para se manter a vaz o cr tica deve se ter a rela o Ps 08 P Fig 14 10 Bocal onde h vaz o cr tica Este fen meno s acontece com o bocal A vaz o cr tica n o ocorre com a placa de orif cio de canto reto pois a diminui o da press o a jusante sempre faz a vaz o aumentar O bocal de vaz o usado como padr o secund rio na calibra o de medidores de vaz o de gases pois ele pode gerar vaz es constantes e previamente calculadas pelo seu formato Tubos venturi de cavita o com melhor rendimento ou orif cios de restri o com pequena precis o s o usados como limitadores de vaz o de l quidos no caso de falhas a jusante do sistema 211 Conceitos Basicos 5 Perfil da Velocidade O termo velocidade a nao ser quando dito diferente se refere a velocidade m dia em uma dada se o transversal e expressa pela equa o da continuidade para uma vaz o em regime Q Vv A ou W V pA O perfil da velocidade da vaz o provavelmente o mais importante e menos conhecido par metro de influ ncia da
284. dor de vaz o que muito caro 7 quando se quer uma maior precis o do sistema de medi o pode se montar a placa em um trecho reto especial com as tomadas prontas com acabamentos especiais com centraliza o garantida da placa por m este kit de medi o car ssimo Quando a perda de press o permanente provocada pela placa muito grande deve se aumentar a press o na entrada do sistema que custa algo ou ent o trocar a placa de orif cio por um tubo venturi que provoca uma perda de carga muito menor mas que custa muito mais que a placa Existem ainda custos invis veis relacionados com a manuten o futura e com as calibra es posteriores Instrumentos sem pe as m veis p ex medidor magn tico e vortex normalmente requerem menos manuten o que instrumentos com pe as m veis p ex turbina e deslocamento positivo A calibra o do medidor de vaz o pode requerer um padr o de vaz o com classe de precis o superior a do medidor que pode custar mais caro que o pr prio medidor O sistema com placa de orif cio calibrado em rela o press o diferencial e por isso requer um padr o de press o e n o requer padr o de vaz o Quando se tem uma grande quantidade de medidores com fator K que requerem calibra es peri dicas deve se fazer um estudo econ mico para implanta o de um laborat rio de vaz o em vez de enviar todos os medidores para o laborat rio do fabricante ou um labora
285. drocarbons Dynamic Measurement Proving Systems for Volumetric Meters Part 2 Pipe Provers gt ISO 7278 3 Liquid Hydrocarbons Dynamic Measurement Proving Systems for Volumetric Meters Part 3 Pulse Interpolation Techniques gt ISO DIS 7278 4 Liquid Hydrocarbons Dynamic Measurement Proving Systems for Volumetric Meters Part 4 Guide for Operators of Pipe Provers gt API MPMS Chapter 4 Proving Systems Chapter 4 1 Introduction Second Edition Chapter 4 3 Small Volume Provers Chapter 4 4 Tank Provers Chapter 4 5 Master Meter Provers Chapter 4 7 Field Standard Test Measures 6 4 3 Os padr es de refer ncia os padr es de trabalho e os equipamentos utilizados na calibra o dos calibradores de deslocamento mec nico dos tanques de calibra o dos medidores padr es e de outro sistema de calibra o utilizado devem atender s prescri es estabelecidas no subitem 5 8 deste Regulamento 6 4 4 Os medidores padr o utilizados para a calibra o dos medidores de petr leo em opera o devem ser calibrados com tanques de calibra o ou provadores em linha de deslocamento mec nico para se obter um fator de calibra o do medidor padr o antes de utiliz lo para calibrar os medidores em opera o 6 4 5 O medidor padr o deve ser calibrado com um fluido de massa espec fica viscosidade e temperatura suficientemente pr ximas s do fluido medido pelo medidor em opera o e com uma vaz o igual
286. dutos qu micos chamados inibidores de corros o que reduzem a taxa da corros o Muitas companhias descobriram que o melhor lugar em que se pode introduzir os inibidores no po o enquanto os fluidos v m sendo bombeados at a superf cie Uma bomba de inje o de produtos qu micos utilizada em muitos casos para desempenhar essa importante fun o preventiva No entanto onde o m todo de bombear n o poss vel um bast o inibidor s lido introduzido no po o onde se dissolve misturando se com o fluido do po o ao atingir a superf cie Finalmente os produtores evitam a entrada de ar mantendo se a estanqueidade da rede uma vez que o oxig nio contido no ar o catalisador da corros o Reparar rapidamente os pontos de vazamento e manter n veis altos Petr leo e G s Natural nos tanques de armazenamento s o dois meios pr ticos de minimizar a corros o 1 3 Separadores Os fluidos do reservat rio deixam a cabe a do po o atrav s de uma tubula o chegando at um vaso de a o chamado separador Os separadores s o vasos horizontais verticais ou esf ricos que removem o l quido do g s e o g s do l quido A sele o de determinado tipo de separador depende em muitos casos da disponibilidade de espa o Os separadores verticais e esf ricos s o mais usados nas plataformas offshore onde o espa o de import ncia primordial Os separadores horizontais s o considerados os melhores S o projetados
287. e Ponto Refer ncia do Tanque do RTG A Microondas P J TXL Comprimento Dist ncia de Ponto Refer ncia A 7 a do Radar Refer ncia G Ullage RTG TCL Comprimento Ponto Refer ncia RTG RTG Ref Point conex o Tanque Ponto Refer ncia Ullage Distancia FI Tanque Superf cie medida age do produto Altura de Refer ncia R Nivel Nivel TXL TCL R G Dist ncia medida pelo Radar Ponto Refer ncia Ullage Tanque Distancia medida pelo Radar TXL TCL G R Nivel Nivel Zero Ullage RTG Dist ncia medida pelo Radar TXL TCL A Distancia de Nivel Minimo C 4 Nivel Minimo A C e G s o positivos como mostrado S o negativos na dire o contr ria Fig 13 15 Dist ncias do Tanque 176 14 Arqueacao de Tanque 1 Tanques de armazenagem 1 1 Geral Tanque fixo de armazenagem press o atmosf rica ou sob press o a partir de agora chamado simplesmente de tanque constru do para armazenar l quidos e pode ser usado para a medi o de volumes quantidades do l quido contido Quando usado para esta medi o e quando sujeito a controle metrol gico nacional o tanque deve satisfazer as exig ncias gerais contidas nesta Recomenda o 1 2 Classifica o e descri o Com rela o a sua calibra o e o estabelecido nas tabelas de calibra o o tanque pode ser classificado de acordo com o seguinte crit rio 1 Formato 2 Posi o com rela o terra 3 Meios usados pa
288. e l quido com ar entranhado Embora a placa de orif cio fosse largamente usada com diferentes fluidos foi em 1970 que a associa o da AGA ASME NIST ex NBS estabeleceu um programa de testes para a obten o de dados suficientes para desenvolver uma equa o para a predi o do coeficiente de vaz o Foi a possibilidade de prever um coeficiente de vaz o que levou a total comercializa o e aplica o industrial da placa de orif cio b d a Conc ntrica b Segmental c Exc ntrica Fig 15 1 Placas de orif cio c Em fins de 1950 houve a consolida o de normas americanas e europ ias para originar uma norma internacional ISO R541 1967 para placas e bocais e ISO R781 1968 para tubos venturi Estas normas foram combinadas e fundidas na ISO 5167 1991 que cada vez mais aceita e usada por causa de sua simplicidade precis o melhorada e aplicabilidade para uma larga faixa de n meros de Reynolds A ASME ANSI est desenvolvendo e preparando uma norma ANSI que inclui esta equa o MFC 1982 Para a medi o de g s natural a norma AGA 3 ANSI API 2530 1990 usualmente requerida para fins comerciais O sucesso comercial da placa de orif cio do tubo Venturi e do bocal motiva e induz o desenvolvimento continuo e a melhoria dos elementos secund rios Isto associado com 219 Placa de Orificio os trabalhos de teste e a familiaridade do usuario tamb m induz ao desenvolvimento
289. e medi es somente um outro m todo para determinar a dispers o do conjunto de leituras O desvio m dio n o matematicamente conveniente para manipular as propriedades estat sticas pois sua soma geralmente se anula e por isso o desvio padr o mais adequado e til para expressar a dispers o dos dados O desvio padr o de uma popula o o calculado raiz quadrada da m dia dos quadrados dos desvios individuais Tem se onde x u o desvio da m dia da i medi o n o n mero de dados da popula o total O desvio padr o pode expressar a precis o do instrumento que fornece o conjunto de medi es Quando o desvio padr o 6 pequeno a curva da probabilidade das amplitudes estreita e o valor de pico grande e as medi es s o feitas por um instrumento muito preciso Quando o desvio padr o 6 grande a curva da probabilidade das amplitudes larga e o valor de pico pequeno e as medi es s o feitas por um instrumento pouco preciso Em qualquer caso a rea sob a 81 Estatistica da Medicao curva igual a 1 pois a soma das probabilidades igual a 1 5 6 Desvio Padrao da Amostra O desvio padrao da amostra com pequeno n mero de dados n lt 20 ou para alguns n lt 30 ou desvio padr o ajustado dado por x x n 1 Usa se o denominador n 1 por que agora se tem n 1 vari veis aleat rias e a n determinada O desvio padr
290. e Aquisi o de Dados SCADA 3 2 Sistema de controle Em qualquer tipo de sistema de controle existem tr s elementos principais que s o citados na tabela abaixo Sensores que permitem a leitura das condi es de processo como a press o a temperatura e a vaz o presentes em uma tubula o Numa analogia com o corpo humano o sensor constitui os olhos ouvidos nariz e tato do sistema Controlador que o c rebro do sistema que avalia as informa es obtidas dos sensores e resolve o que deve ser feito para se manter o processo sob controle Elementos finais que s o as m os do sistema O elemento final de controle manipula de forma real o que acontece na linha Por exemplo os elementos finais de controle podem ser v lvulas controladas eletricamente ou bombas de po o que partem automaticamente t o logo se eleve o n vel de um tanque Na Fig 2 as Pe as de um Sistema de Controle e os exemplos que seriam utilizados numa malha de controle de press o Controlador Elemento Final Dist rbio Sensores de Coatrole no Processo CET ii aiii iii Figura 3 2 Elementos de um sistema de controle 3 3 Opera o da malha de controle Sensor Os sistemas de controle come am e terminam com os sensores Em primeiro lugar os sensores informam o que est acontecendo no processo para que o CLP possa responder E O frente situa o Em seguida depois que o CLP tiver tomado uma
291. e S o Paulo e Rio de Janeiro expressa em metros de 4 x 10 metros A espessura da folha deste livro cerca de 1 x 107 metros Para evitar estes n meros muito grandes e muito pequenos compreens veis apenas para os cientistas usam se prefixos decimais s unidades SI Assim a dist ncia entre S o Paulo e Rio se torna 400 kil metros 400 km e a espessura da folha de papel 0 1 mil metros 0 1 mm Os prefixos para as unidades SI s o usados para formar m ltiplos e subm ltiplos decimais das unidades SI Deve se usar apenas um prefixo de cada vez O s mbolo do prefixo deve ser combinado diretamente com o s mbolo da unidade Tab 4 1 M ltiplos e Submultiplos Prefixo S mbolo Fator de 10 yotta Y 24 zetta Z 21 exa E 18 peta P 15 tera T 12 giga G 9 mega M 6 kilo k 3 hecto H 2 deca da 1 deci d 1 centi Cc 2 mili m 3 micro u 6 nano n 9 pico p 12 femto f 15 atto a 18 zepto Z 21 yocto y 24 Observa es Exceto para o uso n o t cnico de cent metro e em medidas especiais de rea e volume devem se evitar estes prefixos Estes prefixos devem ser os preferidos por terem pot ncias m ltiplas de 3 51 Sistema Internacional Unidades de Base Unidades Denvadas newton kg mis EN EE kilograma Massa metro Nem 4 Comprimento 4 l OR l WO ne 1 RS 1 ae o l 1 4 I a ai watt Ws i a e q n am tur ee f sy gm farad CN I
292. e alta press o A norma fornece limites na faixa de materiais e prop e m todos aceit veis de modo que um produto ou procedimento possa satisfazer o objetivo para o qual ele foi projetado No Brasil o rg o credenciado para gerar normas a Associa o Brasileira de Normas T cnicas ABNT que uma empresa n o governamental sem fins lucrativos credenciado pelo INMETRO Confirma o Metrol gica 3 2 Especifica es A fun o de uma especifica o a descri o de um produto em termos da aplica o que o usu rio pretende fazer dele A especifica o pode ter a mesma fun o da norma e algumas especifica es s o de fato normas ou elas podem ser derivadas e resultados de uma norma As especifica es usualmente s o mais detalhadas e menos gen ricas para uma aplica o particular do que as normas As especifica es e normas formam a base do sistema industrial As especifica es s o essenciais a toda opera o de compra venda tornando poss vel a padroniza o b sica para o sistema de fabrica o em massa industrial H cerca de 85 000 normas governamentais publicas e privadas em uso nos Estados Unidos 3 3 Hierarquia Pode se identificar uma hierarquia de normas usadas pela sociedade As normas de valor s o as de mais alto n vel em termos de seu impacto na sociedade Estas normas tratam da regula o de radioativadade e da necessidade de gua e ar limpo As normas regulat r
293. e ambos os interessados O operador preenche uma caderneta de medi o onde indica as condi es de produ o o produtor o transportador o n mero de tanque e a data 10 Registra tamb m tr s outras medidas cruciais quais sejam temperatura BSW e densidade O volume do petr leo varia de acordo com a temperatura Adota se na industria uma norma de volumes de leo entregues em temperatura de 15 55 C 60 F A temperatura do petr leo medida com um term metro especial para tanque sendo que ao aplicar uma tabela de convers o e a medida do volume o operador consegue determinar o volume do tanque a 15 55 C 60 F A segunda medida diz respeito ao teor de BSW O comprador paga t o somente pelo petr leo Assim sendo o teor de BSW deve ser determinado e deduzido do volume total Realiza se numa amostra tirada pela escotilha uma centrifuga o Utiliza se nesta an lise um recipiente de vidro graduado que indica a porcentagem de BSW uma vez completado o procedimento de centrifuga o Fig 1 10 Medi o da densidade A an lise final a de grau API Utiliza se um densimetro para ler o grau API a 15 6 C 60 F Est o dispon veis tamb m tabelas de convers o ao se ler o grau API numa temperatura diferente para se poder determinar o grau API do leo a 60 F As medi es de grau API t m consequ ncias financeiras consider veis uma vez que os petr leos mais leves s o geralmente mais v
294. e condiciona a este para que possa corrigir o problema Em resposta o acionador eletro hidr ulico fecha parcialmente a v lvula A press o na linha se reduz e o sinal proveniente do transmissor de press o de descarga tamb m diminui levando a um sinal mais pr ximo do ponto de ajuste Pelo fato de que os dois sinais est o mais pr ximos o sinal de erro do controlador ir tamb m diminuir Em pouco tempo este sinal n o mais suficiente para sobrepujar o sinal proveniente do controlador de press o de suc o no est gio de passa alta O acionador p ra de deslocar a v lvula e o sistema retoma ao estado de equil brio Transmissor de press o de carca a Os transmissores de press o de carca a n o fazem realmente parte do sistema de controle de press o da esta o mas lhe fornecem informa es essenciais de contexto Esses instrumentos medem a press o do flu do depois que ele passou pelas bombas da esta o mas antes que atinja a v lvula de controle de press o Baixa press o de carca a pode significar que as bombas n o est o funcionando corretamente A alta press o de carca a em conjunto com baixa press o de descarga poder significar que existem muitas bombas operando ao passo que o sistema de controle de press o est usando a v lvula de controle de press o para reduzir a press o na linha Controlar a press o com a PCV ao inv s de reduzir o n mero de bombas na linha ineficiente e p
295. e cones de adapta o conc ntricos com ngulo de inclina o de 150 Deve se cuidar que a turbina e a tubula o estejam perfeitamente alinhadas e evitar que as gaxetas provoquem protuber ncias na trajet ria da vaz o Outro aspecto que deve ser considerado na escolha do tamanho da turbina a press o est tica dispon vel na linha A turbina produz uma perda de press o t pica de 3 a 5 psi 20 7 a 34 5 kPa na m xima vaz o A perda de carga proporcional ao quadrado da vaz o an loga a placa de orif cio Como consequ ncia se a turbina est operando na capacidade de 50 da m xima a perda de press o 25 da m xima press o diferencial A m nima press o ocorre em cima do rotor com uma grande recupera o depois do rotor Assim a press o da linha deve ser suficientemente elevada para evitar que o liquido se vaporize e provoque a cavita o Para evitar a cavita o a press o da linha deve ser no m nimo igual a 2 vezes a press o diferencial maxima atrav s da turbina mais 1 25 vezes a press o de vapor do liquido Quando a 244 Turbina de Vazao press o a jusante n o suficiente para satisfazer esta exig ncia a solu o usar uma turbina maior que ir provocar menor perda de carga mas em detrimento de uma menor rangeabilidade Se ocorrer a cavita o haver um erro de leitura a mais que a real A cavita o pode destruir o rotor e os suportes da turbina por causa de sua alta ve
296. e conseguir a remo o da gua emulsificada do leo a emuls o conduzida em muitos casos dos separadores para vasos de tratamento em que se injetam produtos qu micos denominados desemulsificantes Esses produtos qu micos auxiliam as got culas d gua a se fundirem formando se got culas maiores e mais pesados que se decantam rapidamente Aquecer a emuls o tamb m um m todo eficaz de se remover a gua uma vez que o calor reduz a viscosidade da emuls o A gua separa se do leo pouco espesso mais rapidamente do que do leo pesado Finalmente a eletricidade tamb m agente eficaz de tratamento da emuls o A medida que a emuls o atravessa um campo el trico as got culas d gua captam uma carga el trica que os faz mover se rapidamente A medida que se desloquem chocam se umas com as outras e fundem se formando se got culas maiores que se separam mais rapidamente Petr leo e Gas Natural Foram desenvolvidos muitos tipos diferentes de vasos para tratamento havendo contudo determinados tipos comuns 1 6 Vasos para tratamento Os tipos comuns de vasos de tratamento s o aquecedores verticais os aquecedores horizontais As dessalgadoras s o vasos que separam a gua da emuls o utilizando calor ou eletricidade medida que a emuls o que cont m geralmente um desemulficante qu mico flui para dessalgadoras vertical aquecida atrav s de um trocador de calor pelo leo de sa da da dessa
297. e consequentemente o peso especifico depende da acelera o da gravidade O mol a quantidade de mat ria do g s igual ao seu peso molecular O mol a unidade de quantidade de subst ncia que define o mesmo numero de mol culas de gases diferentes Por exemplo 1 mol de metano contem o mesmo numero de mol culas que 1 mol de nitrog nio densidade x 100 0 125 250 375 500 Temperatura qa C Fig 2 25 Densidade do ar em fun o da temperatura e press o 27 3 3 M todos de Medicao A maioria dos medidores industriais de densidade de l quidos se baseia na medi o do peso da for a de empuxo ou da press o hidrost tica Alguns poucos medidores mais complexos utilizam t cnicas de resson ncia e de radia o Teoricamente a convers o de vaz o volum trica em m ssica deveria envolver a medi es da vaz o volum trica e da densidade Por m por causa da complexidade dos medidores e das dificuldades da medi o da densidade em linha o comum se medir a temperatura e a press o do processo e inferir o valor da densidade A norma NBR 14 065 1998 estabelece o ensaio para a determina o da densidade relativa de destilados de petr leo e leos viscosos que podem ser manuseados como l quidos entre 15 e 35 C Sua aplica o se limite a l quidos com press o de vapor abaixo de 80 kPa 600 mm Hg e viscosidade cinem tica abaixo de 15 000 mm s cSt Ela n o se aplica a produtos escuros
298. e das configura es tornam este medidor muito vers til A sua sa da de pulsos conveniente para a totaliza o direta da vaz o A rela o linear entre a frequ ncia e a vaz o resulta em grande rangeabilidade t pica de 10 1 podendo ser aumentada atrav s da calibra o para at 100 1 A turbina pode ser usada como refer ncia secundaria padr o para a determina o e aferi o do fator K de outros medidores de vaz o O desempenho do medidor de vaz o tipo turbina de boa qualidade devidamente calibrado e em aplica es corretas provavelmente o mais preciso que qualquer outro tipo de medidor de vaz o 248 Turbina de Vazao 3 20 Folha de Especifica o Medidor de Vaz o Tipo Turbina Identifica o Servi o Linha n Classifica o do inv lucro pr da rea Faixa de vaz o nominal EE vaz o ET E do corpo Material do flange Material do eixo rotor do eixo rotor E a e mat Do rolamento EE da vaz o m x Medidor N eae bob Magnet Excit Linearidade Precis o 0 e Es Tens o pico a pico m n Fatork 0 e k de opera o Pr Sensitividade Amplificador Alimenta o Retificador de fluxo Acess rios Filtro desaerador Vaz o normal E ES de AP m ximo Visc Cond Visc Cond Oper es e tipo Press o de vapor MODELO DO FABRICANTE OU SIMILAR Fig 10 16 Folha de Especifica o para um medidor de va
299. e de peso em calibradores gravim tricos fechados deve tamb m ser considerado O fator do empuxo para o ar em calibradores gravim tricos abertos fun o da densidade do fluido 246 Turbina de Vazao O m todo volum trico mais direto desde que n o haja conversa de massa para volume O calibrador pode ser do tipo aberto para uso de liquido com baixa press o de vapor ou do tipo fechado em que uma press o a jusante maior do que a atmosf rica mantida para evitar a perda do liquido do vaso por evapora o Os m todos de calibra o podem ainda ser classificados como est ticos ou din micos No m todo est tico a pesagem ou a medi o do volume ocorre somente nos intervalos em que o fluido n o est entrando ou saindo do vaso Este m todo muito preciso quando feito em condi es apropriadas e deve incluir as verifica es est ticas contra as unidades de refer ncia de massa ou volume rastreadas do NIST No m todo din mico a medi o do volume ou da massa ocorre enquanto o fluido est entrando ou saindo do vaso de medi o Embora mais conveniente para muitas aplica es ele pode envolver erros din micos que n o podem ser detectados pelas verifica es est ticas com as unidades de refer ncia e de massa Os calibradores din micos devem ser verificados cuidadosa e periodicamente por correla o para garantir que n o h erros din micos significativos H dois procedimentos b sicos
300. e do instrumento das condi es ambientais do treinamento do pessoal envolvido do tipo da ind stria da idade dos instrumentos da manuten o corretiva dos 118 instrumentos Os per odos n o s o imut veis e nem fixos Podem ser alterados em fun o de 1 recomenda es do fabricante 2 legisla o vigente 3 frequ ncia de utiliza o maior uso implica em per odos mais curtos Uso incorreto requer recalibra o imediata 4 severidade e agress o ambiental Maior agressividade do ambiente implica em menor per odo de calibra o 5 caracter sticas de constru o do instrumento instrumento mais fr gil requer calibra es mais frequentes instrumentos com pe as moveis requerem calibra es mais frequentes 6 precis o dos instrumentos em rela o toler ncia do produto ou da medi o menor toler ncia do produto calibra o mais frequente dos instrumentos envolvidos 7 posi o na escada hier rquica de rastreabilidade geralmente instrumentos mais pr ximos da base da pir mide menos precisos de medi o e de teste de oficina requerem calibra es mais frequentes que os do topo mais precisos padr es prim rios 8 criticidade e import ncia da medi o efetuada maior a consequ ncia do erro implica em menor intervalo de seguran a Medi o envolvendo seguran a menor per odo de calibra o medi o envolvendo vidas humanas obriga o legal de calibra o gera
301. e em medi es replicadas e usando se as medi es como base de decis o 2 conforme procedimentos claros e objetivos escritos pelo executante 3 em ambiente com temperatura press o e umidade conhecido e quando necess rio controlado 4 por pessoas especialistas com habilidade e experi ncia com o procedimento 5 estabelecendo se um per odo de validade ap s o qual ela deve ser refeita 6 documentando os registros Calibra o pode tamb m consistir na determina o da rela o sa da entrada do sistema de medi o Esta rela o pode ser na pr tica a determina o da escala de um indicador ou da sa da de um transmissor Se a resposta sa da entrada de um sistema uma reta a calibra o de um nico ponto suficiente e portanto apenas um ponto conhecido do padr o empregado Se a resposta do sistema n o linear deve ser empregado um conjunto de entradas conhecidas do padr o para a calibra o das sa das correspondentes do sistema Uma curva de calibra o forma a l gica pela qual uma sa da indicada do sistema de medi o pode ser interpretada durante uma medi o real Por exemplo a curva de 112 calibra o a base para fixar a escala do display de sa da em um sistema de medi o Al m disso uma curva de calibra o pode ser usada como parte para desenvolver uma rela o funcional uma equa o conhecida como uma correla o entre a entrada e sa da Uma correla o
302. e entre um intervalo de x e x a rea debaixo da curva distribui o neste intervalo Aplica es Pode se determinar a probabilidade de as medi es replicadas ca rem dentro de determinada faixa em torno da m dia Esta probabilidade serve como medida da confiabilidade da medi o em rela o aos erros aleat rios Os limites de confian a servem para definir a faixa do erro aleat rio da medi o Para estabelecer se os erros aleat rios ou desvios se aproximam da distribui o de Gauss s o feitos testes de homogeneidade Estes testes fornecem meios para 1 detectar se as diferen as entre os conjuntos de medi es s o devidas a uma raz o real sistem tica ou aleat ria 2 detectar uma chance em um caracter stica de distribui o 3 avaliar as diferentes medi es distinguindo as mais e menos confi veis 4 distinguir os erros dependentes e correlatos 87 Estatistica da Medicao Area Sob a Curva de Erro Normal A area total sob a curva de distribui o normal 1 entre os limites 2 e o pois todos os resultados caem dentro dela Independente de sua largura tem se 68 3 da area sob a curva do erro normal fica dentro de um desvio padr o o a partir da m dia Ou seja 68 3 dos dados que formam a popula o ficam dentro destes limites Do mesmo modo 95 5 de todos os dados caem dentro dos limites de 20 da m dia e 99 7 caem dentro de 30 Tab 10 Limites para grandes popula es Li
303. e m dia d de 30 a 60 De as quantidades turbulentas d o valores acima de 60 D Geralmente o crit rio adotado para o desenvolvimento completo da vaz o o ponto onde os perfis da velocidade m dia n o variam com a dist ncia na dire o da vaz o 212 Conceitos Basicos 6 Sele o do Medidor 6 1 Sistema de Medi o Um sistema de medi o incluindo o de medi o de vaz o constitu do de 1 elemento sensor 2 condicionador de sinal 3 apresentador de sinal O elemento sensor ou prim rio geralmente est em contato direto com o fluido parte molhada resultando em alguma intera o entre a vaz o medida e a sa da do sensor Esta intera o pode ser mas n o se restringe a 1 separa o do jato do fluido acelera o queda de press o altera o da temperatura forma o de v rtices indu o de for a eletromotriz rota o de impellers cria o de uma for a de impacto cria o de momentum angular 10 aparecimento de for a de Coriolis 11 altera o no tempo de propaga o O condicionador de sinal tem a fun o de medir a grandeza f sica gerada pela intera o do sensor com a vaz o do fluido e transform la em forma mais conveniente para o display de volume peso ou vaz o instant nea O condicionador de sinal finalmente ligado a um instrumento receptor de display como indicador registrador ou totalizador Na medi o de vaz o o condicionador tamb m chamado de
304. e mm atrav s de todo seu comprimento de trabalho tipicamente de 350 mm O erro m ximo permiss vel para qualquer dist ncia a partir da refer ncia zero para qualquer outro ponto na escala graduada n o devem exceder 0 5 mm Quando a precis o das gradua es da escala precisa ser certificada a escala deve ser calibrada usando um microsc pio port til com vernier ou dispositivo de medi o de refer ncia similar com uma incerteza com limites de confian a de 95 que n o exceda 0 20 mm em qualquer ponto de 0 a 500 mm 7 5 Marcas da escala As marcas da escala devem ser normais ao eixo principal do peso e deve ser uma proje o das distancias correspondentes do eixo do peso As marcas da escala devem ser gravadas e n o podem exceder a largura de 0 50 mm A marca o da escala deve ser normal aos cantos das faces da r gua 7 6 Marca o Cada r gua detectora d gua deve ter a seguinte marca o 140 Numero da norma ISO 4512 Qualquer marca oficial de conformidade necessaria 8 Pasta detectora de interface 8 1 Geral O nivel de produtos de petr leo e o nivel de qualquer interface leo gua podem ser detectados por pastas indicadoras que mudam a cor em contato com produtos vol teis ou gua respectivamente 8 2 Pasta ullage A pasta ullage quando esparramada finamente em fita de imers o peso de imers o e r gua ullage pode ser usada na medi o do n vel de produtos de petr
305. e move em rela o principal A segunda escala dividida em unidades um pouco menores que as unidades da principal Por exemplo observar a escala da Fig 3 que possui duas partes a unidade principal e a unidade decimal s o lidas na escala superior e a unidade centesimal lida na escala inferior Para fazer a medi o da dist ncia X primeiro se l as unidades esquerda da linha de indica o da r gua que s o 4 4 Depois a leitura continua no cent simo que a linha da escala inferior que se alinha perfeitamente com a linha da escala principal Neste exemplo elas se alinham na 6a linha de modo que elas indicam 0 06 e a medi o final de X 4 46 Na express o da medi o o valor sempre aproximado e deve ser escrito de modo que todos os d gitos decimais exceto o ltimo sejam exatos O erro admiss vel para o ltimo d gito decimal n o deve exceder a 1 Por exemplo uma resist ncia el trica de 1 35 Q diferente de uma resist ncia de 1 3500 Q Com a resist ncia el trica de R 1 35 Q tem se erro de 0 01 Q ou seja 1 34 Q lt R lt 1 360 Para a outra resist ncia de R 1 3500 Qa precis o de 0 0001 Q ou seja 1 3499 O lt R lt 1 3501 Q Se o resultado de um c lculo R 1 358 Q e o terceiro d gito depois da v rgula decimal incorreto deve se escrever R 1 36 Q 2 34 5 67 8 4 K ho Fig 5 3 Escala principal e escala vernier Na Fig 4 a distancia X determin
306. e n vel o erro da medi o de n vel do medidor e de todas as diferen as de n vel devem ser calculadas pela compara o com um padr o certificado Discrimina o Constituir tr s n veis diferentes igualmente distribu dos na faixa de medi o subindo e descendo De uma posi o est vel o n vel deve ser variado na mesma dire o com o valor de sub cl usula 3 4 3 de acordo com a classe de precis o A altera o da indica o deve ser notada Histerese Este teste deve ser feito em tr s n veis diferentes igualmente distribu dos entre o primeiro de verifica o e o limite da faixa de medi o altura superior e inferior de acordo com o movimento do medidor autom tico de n vel Come ando de um valor pr ximo a zero aumentar o n vel sobre uma dist ncia de no m nimo 1 5 da faixa de medi o permitindo a estabiliza o e lendo a indica o Depois aumentar o n vel sobre 1 10 da faixa de medi o e depois disto abaixar o nivel at o primeiro n vel estabilizado ser atingido De novo permitir a estabiliza o e ler a indica o Fazer esta sequ ncia duas vezes mais agora come ando do n vel estabilizado anterior Repetir estas medi es come ando de um valor pr ximo da faixa de medi o e fazer o mesmo invertendo a dire o dos movimentos Avaliar O erro Instrumentos com mais de uma indica o Se o instrumento tem mais de uma indica o as indica es dos v rios equipamentos d
307. e o fluxo de massa m ximo Nesta rea a velocidade s nica e a vaz o chamada de cr tica ou de choque Para l quidos se a press o na rea m nima reduzida press o de vapor forma se uma zona de cavita o que restringe a vaz o de modo que a diminui o da press o a jusante n o aumenta a vaz o Em ambos os casos a vaz o m ssica pode somente ser aumentada pela aumento da press o a montante Quando o g s passa atrav s de um bocal com uma grande diferen a de press o entre a entrada e a garganta do bocal de modo que a velocidade do fluido atinge a velocidade do som neste fluido a vaz o atrav s desta restri o a cr tica A vaz o cr tica independe das condi es a jusante sendo fun o apenas das condi es a montante Ou seja pode se diminuir a press o depois do bocal que a vaz o n o aumenta A velocidade do som no g s a maior velocidade obt vel e a vaz o m ssica dada por W 0 035KYd F pAp Q 0 035KYd F Pu p onde AP a queda de press o no bocal Y o fator de expans o do g s Fa o fator de expans o termal da rea hy press o diferencial em coluna d o di metro do bocal p a densidade do g s nas condi es reais K uma constante de calibra o Ou onde C o coeficiente de descarga do bocal B a rela o d D do bocal Por causa da vaz o cr tica ser caracterizada pela velocidade do g s na garganta ser igual velocidade
308. e saida do Contestador PRO Selectorsdo e maor ki Figura 3 5 Sistema de Controle de Press o de Suc o Transmiss o de press o de descarga O transmissor de press o de descarga mede a press o do flu do no momento em que este sai da esta o de bombeamento Funciona mais ou menos da mesma maneira que o transmissor de press o de suc o Assim como o sistema transmissor de press o de suc o tinha uma chave de press o assim tamb m o tem o sistema transmissor de press o de descarga No entanto o sistema transmissor de descarga tem duas chaves Essas chaves s o acionadas por diferentes n veis de press o alta de descarga As informa es provenientes do transmissor de press o v o para um controlador que pode ser um instrumento 41 Controle Supervis rio e Aquisi o de Dados SCADA localizado fora do CLP ou dentro do mesmo sendo implementado atrav s da sua l gica O controlador realiza tr s tarefas Em primeiro lugar lida com o ponto de ajuste de press o de descarga que Voc ajustou e emitiu do centro de controle Em segundo lugar o controlador exibe a press o de descarga da linha geralmente em conjunto com o ponto de ajuste Isto pode ser feito atrav s da interface Homem m quina na esta o ou atrav s de um instrumento designado PIC Indicador e Controlador de Press o Sinal Padr o e es ar Controlador Indicador Seletor de Alta Higley ie Ti ities Sinal de Saida d
309. e um conjunto de dados ou medi es A m dia o valor esperado de uma quantidade medida do conjunto das medi es tomadas Valor esperado n o o valor mais prov vel A m dia tende a ficar no centro dos dados quando eles s o arranjados de acordo com as magnitudes e por isso a m dia tamb m chamada de tend ncia central das medidas Quanto maior o n mero de medi es feitas melhor ser o resultado O valor m dio a expectativa matem tica do conjunto dos dados Nas distribui es formadas pelos dados quase sempre h uma tend ncia central destes dados Esta tend ncia central em torno da qual os dados se agrupam pode ser medida por algum tipo de m dia As m dias t picas s o m dia aritm tica ponderada eficaz geom trica harm nica mediana e moda Percentagem das medi es gwa laan laat omg gun oad 9 967 9 440 9 90 aa GMs AIM AMO 9 OMG FI ID OH Faixa de valores medidos mL Fig 6 3 Histograma dos dados da Tab 7 18 Estatistica da Medicao 4 1 M dia Aritm tica A m dia mais usada a aritm tica que calculada matematicamente como a soma de todas as medidas de um conjunto dividida pelo n mero total de medidas A m dia aritm tica de um conjunto de medidas dada por Mk onde Xm x valor m dio ou a m dia X1 X2 Xn valor de cada medi o n n mero de leituras Tamb m pode se escrever de modo abreviado Diz se que a m dia a somat ria do
310. eabilidade inerente aos sistemas de medi o de vaz o a press o diferencial por m sacrificam a simplicidade b sica a confiabilidade e a economia do medidor convencional ilus rio pensar que a utiliza o do extrator de raiz quadrada aumenta a rangeabilidade da medi o de vaz o com placa de orif cio Mesmo que o extrator de raiz quadrada possibilite o uso de escala linear o instrumento tem tamb m dificuldade para detectar os pequenos valores da vaz o Medi o da vaz o m ssica O sistema com placa de orif cio mede a vaz o volum trica do fluido Na maioria das medi es de vaz o de l quido a varia o da densidade pequena o suficiente para ser desprezada A vaz o m ssica do fluido incompress vel praticamente igual a vaz o m ssica a menos de uma constante de multiplica o Na maioria das medi es de gases e vapores por m a altera o na densidade causada pelas varia es da temperatura e da press o est tica devem ser compensadas Para a vaz o m ssica a leitura do medidor a press o diferencial varia inversamente com a raiz quadrada da densidade Para a vaz o volum trica a indica o do medidor a press o diferencial varia diretamente com a raiz quadrada da densidade Como uma consequ ncia da rela o raiz quadr tica entre a vaz o e a press o diferencial gerada as varia es moderadas da densidade produzem varia es na vaz o de somente metade da varia o da densi
311. edi es da resist ncia acima R Rm d 52 3 52 6 0 3 51 7 52 6 0 9 53 4 52 6 0 8 53 1 52 6 0 5 onde R o valor de cada resist ncia Rm O valor m dio das resist ncias d o desvio de cada resist ncia A soma dos desvios n o deu zero pois h um erro de arredondamento pois a m dia de 52 63 aproximado para 52 6 5 4 Desvio M dio Absoluto O grau de espalhamento em torno do valor m dio a varia o ou dispers o dos dados Uma medida esta varia o o desvio m dio O desvio m dio pode fornecer a precis o da medi o Se h um grande desvio m dio uma indica o que os dados tomados variam largamente e a medi o n o muito precisa O desvio m dio a soma dos valores absolutos dos desvios individuais dividido pelo n mero de medi es Se fosse tomada a soma alg brica respeitando os sinais e n o havendo erros de arredondamento a soma seria zero O desvio m dio absoluto dado por DRA A Exemplo De novo a resist ncia acima R Rm di 52 3 52 6 0 3 51 7 52 6 0 9 53 4 52 6 0 8 53 1 52 6 0 5 O desvio m dio absoluto calculado tomando se os d em valor absoluto positivo _ 03 40 9 0 8 05 E 4 Para distribui es sim tricas de frequ ncia h uma rela o emp rica entre o desvio m dio e o desvio padr o como D 0 67 070 4 desvio m dio 5 desvio padr o 5 5 Desvio Padr o da Popula o O desvio m dio de um conjunto d
312. edi o do n vel 3 Compensa o da trena para curva de calibra o e temperatura Calibra o do Radar com Antena C nica Come ar fazendo tr s medi es manuais consecutivas com trena em um n vel est vel do l quido no tanque Nenhuma medi o pode diferir mais do que 1 mm das outras Anotar o valor m dio na segunda coluna no Registro de Calibra o Anotar as leituras do Radar TRL 2 para o tanque correspondente na terceira coluna no Registro de Calibra o Repetir os passos 1 e 2 para um m nimo de 10 n veis distribu dos sobre no m nimo metade da altura de refer ncia do tanque R Calcular a diferen a de n vel AL entre a medi o manual com trena e a altura do tanque R AL Lena Lradar para cada um dos n veis Notar que a diferen a de n vel AL pode ser positiva ou negativa 170 Computar o valor m dio de todas as diferen as de nivel em cada tanque AL AL AL n AL Fazer a compensa o para a leitura do radar entrando uma compensa o para a diferen a de n vel DL na base de dados RTG O comprimento da Conex o do tanque TCL usado para compensar o erro na medi o Se o valor DL positivo Radar mostra um n vel menor que a medi o manual ent o somar esta compensa o ao Comprimento da Conex o do Tanque TCL programado Se for negativo ent o subtrair a compensa o do TCL Entra o novo TC na janela More RTG Configuration no COS ou OPI
313. edi o possui apenas dois algarismos significativos Se pudesse perceber o ponteiro entre o terceiro e o quarto tra o a medi o poderia ser 0 265 e a medi o teria tr s algarismos significativos Na Fig 2 c a indica o 48 6 ou 48 5 ou qualquer outro d gito extrapolado entre 0 e 9 As medi es da Fig 2 a e 1 c possuem tr s algarismos significativos e o terceiro d gito de cada medi o duvidoso A medi o da Fig 2 b possui apenas dois algarismos significativos Para se ter medi es mais precisas com um maior n mero de algarismos significativos deve se ter novo medidor com uma escala maior e com maior n mero de divis es Na Fig 3 tem se duas escalas de mesmo comprimento por m a segunda escala possui maior n mero de divis es Para medir o mesmo comprimento a primeira escala indicar 6 2 onde o d gito 2 o duvidoso pois escolhido arbitrariamente pois est entre 6 e 7 muito pr ximo de 6 A leitura de 6 3 estaria igualmente correta A leitura da segunda escala ser 6 20 pois a leitura cai entre as divis es 2 e 3 tamb m muito pr ximo de 2 Tamb m poderia ser lido 6 21 ou 6 22 que seria igualmente aceit vel Fig 5 2 Escalas de mesmo tamanho mas com diferentes divis es entre os d gitos Em paqu metros e micr metros medidores de pequenas dimens es cl ssico se usar a escala vernier para melhorar a precis o da medida A escala vernier uma segunda escala que s
314. edi o seja inferior a 1 5 Os demais sistemas de medi o devem ter uma incerteza de medi o inferior a 3 7 1 11 Os sistemas de medi o fiscal de g s natural devem incluir dispositivos para compensa o autom tica das varia es de press o est tica e de temperatura A compensa o deve vyv 282 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e Gas Natural incluir as varia es do coeficiente de compressibilidade do g s decorrentes das varia es de press o e temperatura 7 1 12 As varia es na composi o do g s registradas durante as an lises peri dicas conforme o subitem 7 3 deste Regulamento devem ser compensadas imediatamente ap s cada nova an lise para as medi es subsequentes 7 1 13 Os sistemas de medi o fiscal de produ o de g s natural cuja vaz o m xima seja inferior a 5 000 m por dia podem prescindir dos dispositivos de corre o autom tica de press o e temperatura devendo ser registradas a press o e a temperatura utilizadas no c lculo da vaz o junto com a temperatura m dia do g s no per odo determinada por no m nimo tr s leituras di rias A incerteza de medi o nestes sistemas deve ser inferior a 3 7 2 Calibra o e Inspe o de Medidores de G s Natural 7 2 1 Os medidores de g s devem ser calibrados segundo os crit rios da norma NBR ISO 10012 1 com intervalo inicial entre calibra es sucessivas n o superior a 60 dias para medidores fiscais e n o superior
315. edidor de deslocamento positivo e a turbina 2 9 Calibra o do medidor Os medidores s o dispositivos mec nicos sujeitos a desgaste A manuten o conscienciosa pode minimizar o desgaste mas cada medidor sofre um efeito m nimo de deslizamento O deslizamento a quantidade de l quido que escorre entre os rotores do medidor e a carca a Contanto que a vaz o seja constante o deslizamento pode ser medido O deslizamento ir mudar no decorrer de um longo per odo portanto preciso efetuar aferi o regular do medidor A calibra o do medidor determina quanto petr leo est escapando sem ser medido O medidor recebe um fator de medidor uma vez que o processo de aferi o tenha sido realizado para determinar o volume verdadeiro em compara o com o volume registrado no medidor Podem ocorrer duas coisas ou o medidor est ajustado para refletir o verdadeiro volume ou o fator do medidor aplicado matematicamente para calcular o volume verdadeiro a partir da leitura do medidor Decidir qual a a o a tomar depende geralmente do local em que o medidor est instalado O ajuste do medidor ou os c lculos talvez n o sejam necess rios por exemplo em locais de produ o que produzem pequenos 13 volumes caso a diferen a seja insignificante Por outro lado uma diferen a insignificante com pequenos volumes pode representar centenas de barris n o registrados nas transfer ncias com grande volume Assim sendo
316. edidor de vaz o pois isso facilita a manuten o e diminui o n mero de pe as de reposi o Nota se que os medidores base de energia extrativa s o mais numerosos e mais usados que os medidores de energia aditiva No Brasil h medidores que no tiveram ai bom trabalho de marketing e s o Fig 14 12 Vis o geral de instrumentos de muito vendidos como o medidor m ssico campo Foxboro coriolis Outros medidores com excelente desempenho como o tipo vortex s o pouco conhecidos e pouco usados 7 Medidores aprovados pela ANP Os medidores de vaz o aprovados pela ANP para a medi o de leo e petr leo s o 1 o medidor de vaz o com deslocamento positivo usado para a totaliza o direta da vaz o 2 o medidor direto de massa de Coriolis AGA 11 em rascunho 3 o medidor ultra s nico por tempo de Fig 14 13 Vis o geral de instrumentos de tr nsito multifeixe AGA 9 painel Foxboro 218 15 Placa de Orificio 1 Introdu o hist rica O estimulo do uso do medidor de vaz o gerador de press o diferencial se deve a v rios fatores a simplicidade de confec o a possibilidade de medir grandes volumes de fluidos a grandes velocidades a f cil adapta o ao controle de vaz es em processos cont nuos a facilidade de calibra o sem a necessidade de outro medidor de vaz o como refer ncia ao grande acervo de dados e coeficientes experimentais acumulados e registrados O sis
317. ejei o ou reten o p ex por um teste Q Quando um conjunto de dados contem um resultado marginal que difere excessivamente da m dia a decis o que deve ser tomada rejeitar ou reter o dado A escolha do crit rio para rejeitar um resultado suspeito tem seus perigos Se estabelece uma norma rigorosa que torna a rejei o dif cil corre se o risco de reter resultados que s o esp rios e tem um efeito indevido na m dia Se estabelecem limites indulgentes na precis o e torna f cil a rejei o provavelmente se jogar fora medi es que certamente pertencem ao conjunto introduzindo um erro sistem tico aos dados Infelizmente n o existe uma regra para definir a reten o ou rejei o do dado n 30 a 6 o ee e P o 4 e bis q 8 o Pontos suspcitos tL og 0 0 2 4 6 t Fig 6 10 Pontos suspeitos ou outliers 92 Estatistica da Medicao 8 2 Teste Q No teste Q o valor absoluto sem considerar o sinal da diferenga entre o resultado questionavel e seu vizinho mais pr ximo dividido pela largura de espalhamento do conjunto inteiro d a quantidade Qexp MaX w Oa Se Qexp gt Qcrit rejeite o dado question vel Se Qexp lt Qcrit retenha o dado question vel 8 3 Teste do y2 qui quadrado O teste de x2 l se qui quadrado usado para verificar se um fen meno observado se comporta como um modelo esperado ou te rico Por exemplo
318. el A diferen a essencial entre um fluido compress vel e um incompress vel est na velocidade do som Em um fluido incompress vel a propaga o da varia o de press o praticamente instant nea em um fluido compress vel a velocidade finita Um pequeno dist rbio se propaga na velocidade do som Quando a velocidade do fluido se iguala a velocidade do som no fluido a varia o da densidade ou do volume igual a varia o da velocidade Ou seja grande varia o da velocidade em vaz o de alta velocidade causa grande varia o na densidade do fluido A vaz o do g s pode facilmente atingir velocidades compress veis Por exemplo dobrando a press o do ar de 1 para 2 atmosferas pode se ter velocidade supers nica Para a vaz o turbulenta de um fluido incompress vel o efeito da varia o da densidade na express o da turbul ncia desprez vel Por m este efeito deve ser considerado em fluido compress vel O estudo da vaz o turbulenta de um fluido compress vel requer a correla o das componentes da velocidade da densidade e da press o Os gases s o compress veis e as equa es b sicas da vaz o devem considerar as varia es na densidade provocadas pela press o e temperatura Para os fluidos compress veis como os gases e vapores necess rio adicionar os termos t rmicos equa o de Bernoulli para obter uma equa o que considere a energia total e n o apenas a energia mec
319. ela lei de Murphy esta falha geralmente acontece na pior hora poss vel e pode acarretar grandes complica es Medi es Auxiliares 2 1 Qualidade do Produto A maioria dos produtos industriais fabricada para satisfazer determinadas propriedades f sicas e qu micas Quanto melhor a qualidade do produto menores devem ser as toler ncias de suas propriedades Quanto menor a toler ncia maior a necessidade dos instrumentos para a medi o e o controle autom tico Os fabricantes executam testes f sicos e qu micos em todos os produtos feitos ou pelo menos em amostras representativas tomadas aleatoriamente das linhas de produ o para verificar se as especifica es estabelecidas foram atingidas pela produ o Para isso s o usados instrumentos tais como densit metros viscos metros espectr metros de massa analisadores de infravermelho cromat grafos e outros Os instrumentos possibilitam a verifica o a garantia e a repetitividade da qualidade dos produtos Atualmente o conjunto de normas ISO 9000 exige que os instrumentos que impactam a qualidade do produto tenham um sistema de monitora o onde est o inclu das a manuten o e calibra o documentada deles Fig 2 1 Medi o de n vel 2 2 Quantidade do Produto As quantidades das mat rias primas dos produtos finais e das utilidades devem ser medidas e controladas para fins de balan o do custo e do rendimento do processo Tamb m
320. eletr nica pode contar pulsos sem erros Por m n o se pode dizer que o indicador digital n o apresenta erros pois poss vel haver erros na gera o dos pulsos Ou seja a precis o do instrumento eletr nico digital est relacionada com a qualidade dos circuitos que convertem os sinais anal gicos em pulsos ou na gera o dos pulsos Tamb m os indicadores digitais possuem uma precis o limitada Neste caso direto o entendimento da quantidade de algarismos significativos Nos displays digitais o ltimo d gito o tamb m duvidoso Na pr tica o d gito que est continuamente variando Um indicador digital com quatro d gitos pode indicar de 0 001 at 9999 Neste caso os zeros s o significativos e servem para mostrar que poss vel se medir com at quatro algarismos significativos O indicador com 4 d gitos possui 4 d gitos significativos 1 2 6 Fig 5 4 Instrumento digital com Yokogawa d gitos Em eletr nica digital poss vel se ter indicadores com 4 4 d gitos O meio d gito est associado com a percentagem de sobrefaixa de indica o e somente assume os valores 0 ou 1 O indicador com 4 1 2 d gitos pode indicar no m ximo 19 999 que aproximadamente 100 de 9999 20 000 10 000 Os quatro d gitos variam de 0 a 9 o meio d gito s pode assumir os valores 0 ou 1 Embora exista uma correla o entre o n mero de d gitos e a precis o da medi o tamb m deve exis
321. elo fundo do vaso de desidrata o ao passo que o glicol seco entra no vaso pela parte de cima ver a Figura 6 O glicol seco glicol sem nenhum teor de gua O g s sobe e o glicol desce atrav s de uma s rie de bandejas perfuradas com borbulhadores instalados acima das perfura es A medida que o g s mido se eleve atrav s das perfura es acumula se por debaixo dos borbulhadores borbulhando atrav s do glicol que j est depositado sobre cada bandeja O vapor d gua passa do g s para o glicol o g s sai do vaso pela parte de cima sob forma de g s seco O glicol mido sai pelo fundo do vaso e vai at um regenerador O regenerador aquece o glicol mido fazendo com que a gua se evapore deixando apenas glicol seco que retoma para o vaso de desidrata o 2 Armazenamento Medi o e Analise de Petr leo 2 1 Introdu o O petr leo deve satisfazer determinadas especifica es para poder entrar no sistema de transportes Em vista disto o petr leo tratado aguarda a transfer ncia de cust dia em um ou mais tanques de armazenamento nas reas de produ o Os tanques s o fabricados de modo a permitir medi o acurada do volume e da qualidade do petr leo bem como para fins de controle da transfer ncia de cust dia para o transportador O n mero de tanques de armazenamento num local de produ o determinado por um teste de potencial Mede se no teste de potencial a maior quantidade de leo e
322. elo volume medido na s respectiva s medi o es para apropria o e dividido pela soma dos volumes medidos em todas as medi es para apropria o dos campos que compartilham o ponto de medi o A apropria o da produ o aos po os deve ser feita para cada campo conforme subitem 8 4 1 deste Regulamento utilizando o valor de produ o apropriado para o campo como volume total da produ o do campo 9 Medi es para Controle Operacional da Produ o Movimenta o e Transporte Importa o e Exporta o de Petr leo e G s Natural 9 1 As principais vari veis de processo dos sistemas de produ o movimenta o e transporte estocagem importa o e exporta o de petr leo e g s natural para processamento devem ser medidas e registradas de forma a permitir o acompanhamento operacional 9 2 Os instrumentos e sistemas de medi o utilizados nas medi es para controle operacional devem ser adequados para as medi es e compat veis com as condi es operacionais As medi es nos pontos de transfer ncia de cust dia de petr leo e g s natural devem atender como m nimo aos requisitos para medi es fiscais conforme este Regulamento 9 3 Os instrumentos dos sistemas de medi o para controle operacional devem ser periodicamente submetidos a verifica o ou calibra o conforme um programa a ser apresentado ANP 9 4 Devem ser medidos os seguintes volumes 9 4 1 Volumes de petr leo e g s natural uti
323. elos 3 Vaz o em Tubula o Em aplica es industriais de medi o da vaz o o mais comum se ter fluidos em tubula es fechadas O caminho mais empregado para transportar o fluido entre dois pontos da planta a tubula o com se o circular O c rculo fornece a maior resist ncia estrutural e apresenta a maior rea transversal por unidade de superf cie da parede Por isso a n o ser que seja dito diferente as palavras tubo e tubula o sempre ser o referidas a um conduite fechado com se o circular e com di metro interno constante Ocasionalmente s o encontrados conduites com se o transversal n o circular ou tubula es com se o circular por m n o totalmente preenchidas pelo fluido Quando se calcula o n mero de Reynolds nestas situa es utiliza se o conceito de raio hidr ulico que a rela o entre a rea transversal da vaz o e o per metro molhado 204 Conceitos Basicos Fig 14 1 Medi o de vaz o em tubula es VI A G NN Il Fig 14 2 Comportamento do fluido dentro da tubula o Muitas f rmulas emp ricas propostas para a medi o da vaz o em tubo s o muito limitadas e podem ser aplicadas apenas quando as condi es reais do processo se aproximam das condi es do laborat rio Para transferir o fluido de A para B coloca se uma tubula o ligando os dois pontos e instala se uma bomba nesta tubula o Por causa do atrito entre o flu
324. em do radar no tanque 172 Medi o com Radar Registro de Calibra o Favor preencher o formul rio na calibra o do transmissor Ele ser til quando entrar os dados no programa de configura o do Radar Nome do Tanque Altura de refer ncia do Tanque Tipo do Medidor Radar Antena C nica Antena Parabdlica Tubo Acalmador Medi o Medi o Notas e Data com trena com Radar Assinatura DD MM YY mm mm Notas As medi es manuais do n vel com trena devem ser baseadas em tr s medi es independentes nenhuma com desvio maior que 1 mm das outras As medi es com Radar com Antena C nica ou Antena Parab lica devem ser distribu das no m nimo sobre a metade da altura de refer ncia do tanque R As medi es com Radar em Tubo Acalmador devem ser distribu das sobre toda a faixa do tanque No m nimo cinco medi es devem ser feitas no quarto superior da faixa de medi o e no m nimo cinco medi es devem ser feitas na faixa inferior de medi o 173 4 5 Precisao do Radar Introdu o O objetivo deste documento dar orienta o de como verificar a precis o dos medidores de n vel da STR Os medidores devem estar nas condi es normais de opera o e a precis o da medi o igual ou mesmo melhor que uma medi o manual bem feita com trena O procedimento de verifica o por m requer cuidado e aten o especiais para se obter um resultado confi vel
325. emperatura Na medi o de petr leo e g s natural os principais instrumentos de medi o e condicionamento da press o s o Transmissor Indicador local Indicador de painel Chave Transmissor de temperatura Transmissor eletr nico de temperatura o instrumento que detecta a temperatura e gera na sa da um sinal padr o de 4 a 20 mA cc proporcional ao valor medido Quando digital o sinal de sa da pode ser Hart Fieldbus Foundation Modbus ou qualquer outro propriet rio O protocolo digital Hart pode ser superposto ao sinal padr o de 4 a 20 mA cc 25 Medi es Auxiliares O sensor do transmissor eletr nico de temperatura pode ser o termopar ou o RTD O transmissor pneum tico utiliza o elemento de enchimento termal como sensor As vantagens do uso do transmissor s o 4 Tero sinal dispon vel grande dist ncia do local de medi o 5 Ter um sinal padr o padronizando o instrumento receptor de painel 6 Isolar a temperatura do processo da sala de controle protegendo o operador Fig 2 20 Transmissor eletr nico de temperatura com indica o local Chave de temperatura Quando e onde uma temperatura deve ser monitorada pela ultrapassagem de limites pr definidos usa se uma chave el trica de temperatura ou termostato A chave de temperatura ou termostato tag TSL ou TSH para alarme e TSLL e TSHH para desarme sente a temperatura compara a com um valor predeterminado estabelecido pelo op
326. emplo envolve a conversao da press o atmosf rica padr o do valor nominal de 14 7 psi para 101 325 kPa Como o valor envolvido da press o o nominal ele poderia ser expresso com mais algarismos significativos como 14 693 psi onde o valor m trico correspondente seria 101 325 com tr s d gitos depois da v rgula decimal Por m quando se estabelece o valor nominal de 14 7 o valor correspondente m trico coerente de 101 3 com apenas um d gito depois da v rgula 66 Algarismos Significativos 10 Computa o matem tica Na realiza o das opera es aritm ticas cada n mero no c lculo fornecido com um determinado n mero de algarismos significativos e o resultado final deve ser expresso com um n mero correto de algarismos significativos Quando se fazem as opera es aritm ticas deve se seguir as seguintes recomenda es 1 Fazer a computa o de modo que haja um n mero excessivo de d gitos 2 Arredonde o n mero correto de algarismos significativos Para arredondar aumente o ltimo n mero retido de 1 se o primeiro n mero descartado for maior que 5 Se o d gito descartado for igual a 5 o ltimo d gito retido deve ser aumentado de 1 somente se for mpar Se o d gito descartado for menor que 5 o ltimo d gito retido permanece inalterado 3 Para multiplica o e divis o arredonde de modo que o n mero de algarismos significativos no resultado seja igual ao menor n mero de alga
327. ente a jusante deve se ter um comprimento reto no m nimo igual a 4D e a montante o trecho reto m nimo deve ser de 10 a 54D onde D o di metro interno da tubula o Quando se reduz pela metade o trecho reto a montante ou jusante a incerteza da medi o aumenta de 0 5 O tamanho requerido da tubula o reta antes e depois do elemento prim rio depende do elemento prim rio Estas informa es relacionadas com a placa de orif cio bocais e tubo venturi est o estabelecidas em normas ANSI 2530 ASME e ISO 5167 H pequenas diferen as entre estas normas A norma ISO mais conservativa exigindo os maiores trechos retos m nimos Para os outros medidores menos comuns e espec ficos como Annubar lo loss consultar o fabricante e seguir suas recomenda es Quando h dificuldades relacionadas com os comprimentos de trechos retos a coloca o de retificadores de vaz o antes da placa possibilita o uso de menor comprimento reto Por m a coloca o de retificadores eleva o custo da instala o eliminando a grande vantagem do sistema Quando todas as outras condi es s o mantidas constantes quanto maior o B da placa maiores trechos retos s o necess rios A condi o da tubula o das se es transversais das tomadas da press o diferencial dos comprimentos retos a montante e a jusante do elemento prim rio as linhas do transmissor de press o diferencial afetam a precis o da medi o Alguns de
328. ento secund rio A vaz o instant nea ou rela o da quantidade de vaz o por unidade de tempo derivada das intera es do jato e o elemento prim rio por conhecidas leis f sicas te ricas suplementadas por rela es experimentais Linear e n o linear A maioria dos medidores de vaz o possui uma rela o linear entre a vaz o e a grandeza f sica gerada S o exemplos de medidores lineares turbina magn tico rea vari vel resist ncia linear para vaz o laminar deslocamento positivo O sistema de medi o de vaz o mais aplicado com placa de orif cio n o linear A press o diferencial gerada pela restri o proporcional ao quadrado da vaz o medida Exemplo de outro medidor n o linear o tipo alvo onde a for a de impacto proporcional ao quadrado da vaz o A rangeabilidade do medidor que a rela o entre a m xima vaz o medida dividida pela m nima vaz o medida com o mesmo desempenho uma fun o inerente da linearidade Os medidores lineares possuem a rangeabilidade t pica de 10 1 e os medidores com grandeza f sica proporcional ao quadrado da vaz o possuem a rangeabilidade de 3 1 Exemplos t picos de medidores de vaz o n o lineares placa de orif cio venturi bocal target calha Parshall exponencial medidores lineares turbina deslocamento positivo magn tico coriolis rea vari vel Di metros Totais e Parciais do Medidor Sob o aspecto da instala o do medido
329. equenas aumentando a rangeabilidade da turbina As desvantagens s o a limita o da m xima temperatura de opera o e a necessidade de usar o pr amplificador de sinal Atualmente h o desenvolvimento de aplica es de Detectores pticos Esta detec o tem a vantagem da RF e adicionalmente intrinsecamente segura porque usa cabos de fibra ptica 3 4 Classifica o El trica A turbina com detec o el trica um instrumento el trico e como tal necessita de uma classifica o el trica compat vel com a classifica o da rea onde ele est montada A classifica o el trica normal de uso geral para local seguro Opcionalmente a turbina pode ter a classifica o el trica de prova de explos o para uso em local de risco tipo Classe Grupos B C e D e Divis o 1 Isto consiste de uma conex o NPT integral a turbina e ao detector que permite a instala o de um conduite ou caixa que engloba o detector e todos os conectores Alguns fabricantes oferecem a op o com barreira de seguran a intr nseca 3 5 Fluido Medido Turbina para gas O torque fornecido pelo gas menor que o do liquido e por isso a turbina para a medi o de g s caracterizada por um eixo do rotor mais volumoso usado para criar um efeito venturi diminuindo a rea de passagem e aumentando a velocidade de entrada do fluido no rotor Como o g s oferece menos resist ncia a vaz o que o liquido pois sua viscosidade
330. er preferivelmente montado em um tubo suporte de constru o adequada ou na parte inferior da estrutura do tanque Enquanto um tubo suporte de montagem seja preferido especialmente para tanques grandes a escolha final depender do tipo do medidor e se o tanque de teto fixo ou de teto flutuante Se o medidor n o est sendo instalado inicialmente em novo tanque recomendado que os encaixes para se adequar um tipo preferido de medidor sejam inclu dos no tanque no estagio de constru o A placa de refer ncia usada para a refer ncia da medi o manual deve estar abaixo da boca de medi o o mais pr ximo poss vel do elemento detector de n vel autom tico Uma placa de 500 x 500 x 8 mm de material resistente corros o com suportes horizontais e diagonais colocados n o mais que 700 mm acima do fundo a mais adequada Depois que o tanque testado hidrostaticamente deve se verificar se o tubo suporte est torto e que os fios guia estejam em suas posi es corretas antes de ajustar o medidor Qualquer instala o especial especificada pelo fabricante ou por normas deve ser seguida 156 Sao incluidas figuras para ilustrar os principios recomendados para instalar os medidores de nivel e certos term metros Medidores montados em tubos suportes O tubo suporte usado para montar a tampa do medidor deve ter um m nimo de 200 mm di metro nominal Ele deve ser fixado na parte inferior do tanque ou
331. er a medi o da vaz o correta O transdutor com efeito Doppler indica a velocidade em uma tubula o parcialmente cheia desde que o transdutor esteja abaixo do l quido na tubula o Os fabricantes especificam a distancia m nima do medidor para os provocadores de dist rbio como v lvula cotovelo te bombas tipicamente 10 a 20 D antes e 5 D depois do medidor O medidor a efeito Doppler se baseia nas bolhas ou part culas no fluido para refletir a energia ultra s nica Os fabricantes especificam o limite m nimo de concentra o e tamanho de s lidos ou bolhas nos l quidos para opera o confi vel e precisa Os medidores ultra s nicos a efeito Doppler s o efetivos com l quidos misturados com s lidos slurries Porem quando a mistura altamente concentrada as ondas ultra s nicas n o penetram suficientemente no fluido por causa da reflex o no fluido pr ximo da parede da tubula o que se move muito lentamente Varia es na densidade da mistura tamb m introduzem erro Fig 23 2 Medidor ultra s nico n o intrusivo A vaz o deve estar na velocidade t pica de 2 0 m s m nima para os s lidos em suspens o e 0 75 m s para as bolhas entranhadas Fig 23 3 Medidor ultra s nico intrusivo O medidor a efeito Doppler opera independente do material da tubula o desde que ele seja condutor s nico Tubula o de concreto barro e ferro muito poroso podem absorver a energia ultra s nica e podem
332. erador e altera o status dos contatos de sa da quando a temperatura medida se igual ou fica maior que o valor ajustado eee ER s RS 4 4 9 Fig 2 21 Termostato ou chave de temperatura Term metro local Term metro um indicador local de temperatura Ele uma indica o simples e vis vel de temperatura instant nea Ele n o requer alimenta o externa pois usa a pr pria energia do processo Fig 2 22 Term metro local 8 6 Temperatura e Vaz o A temperatura influi na densidade na viscosidade e na compressibilidade dos fluidos Por isso na medi o da vaz o volum trica de gases mandat ria a compensa o da temperatura Alguns l quidos requerem a compensa o da temperatura quando da medi o de sua vaz o volum trica No medidor de vaz o tipo Coriolis mede se a temperatura do processo para compensar seu efeito sobre o m dulo de elasticidade do tubo medidor Quando n o poss vel se fazer a compensa o pela medi o cont nua da temperatura faz se a polariza o que a incorpora o do valor da temperatura em uma constante chamada de fator de corre o ou de fator do medidor 26 9 Densidade 9 1 Conceitos e Unidades A densidade absoluta definida como a massa dividida pelo volume Sua unidade expressa em kg m3 ou kg L A densidade relativa tamb m chamada de gravidade especifica A densidade relativa de l quido a divis o da massa da sub
333. eratura constante na pr tica a coloca o de bulbo e po o introduzem erro de medi o A quest o an loga com a medi o de press o e o selo Na pr tica o selo de press o introduz um erro de medi o Como regra geral tudo que colocado na malha de medi o introduz uma parcela do erro final Erro Est tico Erro est tico aquele que independe do tempo Quando uma medi o n o altera seu valor substancialmente durante a medi o ela est sujeita apenas aos erros est ticos Os erros est ticos s o de tr s tipos diferentes 1 erros grosseiros 2 erros sistem ticos 3 erros aleat rios 2 3 Erro Grosseiro O erro grosseiro tamb m chamado de acidental esp rio do operador de confus o de lapso freak ou outlier A medi o com um erro grosseiro aquela que difere muito de todas as outras do conjunto de medi es Muitas medi es requerem julgamentos pessoais Exemplos incluem a estimativa da posi o do ponteiro entre duas divis es da escala a cor de uma solu o no final de uma analise qu mica ou o n vel de um liquido em uma coluna liquida Julgamentos deste tipo est o sujeitos a erros uni direcionais e sistem ticos Por exemplo um operador pode ler o ponteiro consistentemente alto outro pode ser lento em acionar um cron metro e um terceiro pode ser menos sens vel s mudan as de cores Defeitos f sicos s o geralmente fontes de erros pessoais determinados Uma fonte u
334. eratura de refer ncia 2 Na temperatura alta especificada 3 Na temperatura baixa especificada 4 Na temperatura de refer ncia A mudan a da temperatura n o deve exceder 1 C min durante o aquecimento e o resfriamento A umidade absoluta da atmosfera do teste n o deve exceder 0 020 kg m a n o ser que o manual de opera o d especifica o diferente 150 Calor amortecido estado de regime nao aplicavel a equipamentos usados internamente Este teste pode ser omitido se o calor de amortecimento teste c clico estendido para 6 ciclos O teste consiste de expor o equipamento sob teste a uma temperatura constante de 40 C e uma umidade relativa de 93 por um per odo de 4 dias O manuseio do equipamento sob teste deve ser tal que nenhuma condensa o de gua ocorra nele Durante o quarto dia os seguintes testes devem ser feitos 1 Teste de precis o em 3 n veis alto m dio e baixo 2 Teste de discrimina o em um n vel qualquer dentro da faixa de medi o 3 Teste de histerese em um n vel qualquer dentro da faixa de medi o Calor amortecido c clico n o aplic vel a equipamentos usados internamente O teste consiste de expor o equipamento sob teste a 2 ciclos de varia o de temperatura entre 25 e 55 C mantida a umidade relativa acima de 95 durante a varia o de temperatura e fases de baixa temperatura e a 93 3 nas fases superiores de temperatura Deve ocorrer condensa
335. erciais de compra e venda de produto 222 Placa de Orificio 4 1 Materiais da Placa Como o fluido do processo entra em contato direto com a placa a escolha do material da placa deve ser compat vel com o fluido sob o aspecto de corros o qu mica A placa de orif cio pode ser constru da com qualquer material que teoricamente n o se deforme com a press o e n o se dilate com a temperatura e que seja de f cil manipula o mec nica Os materiais mais comuns s o a o carbono a o inoxid vel monel bronze lat o A velocidade do fluido tamb m um fator importante pois a alta velocidade do fluido pode provocar eros o na placa A baixa velocidade pode depositar material em suspens o do fluido ou lodo na placa 4 2 Geometria da Placa A placa consiste de uma pequena chapa de espessura fina circular plana com um furo com cantos vivos A posi o o formato e o di metro do furo s o matematicamente estabelecidos Espessura E da placa Face a montante A Face a jusante B ngulo do chanfro Espessura e do orif cio Linha de centro axial Vaz o Lados He a jusante Lados G O dl Fig 15 7 Placa de orif cio padr o ISO 5167 1991 O desempenho da placa depende criticamente da espessura e da planura da placa e do formato dos cantos de furo central O desgaste do canto do furo a deposi o de sujeira no canto ou na superf cie da placa e a curvatu
336. erminados s o inerentes aos mecanismos de medi o por causa de sua estrutura mec nica tais como os atritos dos mancais e rolamentos dos eixos m veis a tens o irregular de molas a redu o ou aumento da tens o devido ao manuseio incorreto ou da aplica o de press o excessiva desgaste pelo uso resist ncia de contato atritos e folgas 99 Erros da Medi o Padr o Rastreabilidade Mensurando Val dadai Calibrac o alor verdadeiro y Resolu Instrumento Repetitividad Valor verdadeiro N convencional Medi o Reprodutibilida Erro Sistem tico Aleat rio Exatid o Precisao Incerteza Fig 7 2 Terminologia da medi o 100 Erros da Medi o Erros do Instrumento Tempo Fonte Din micos Sistem ticos Estaticns Alaat rine Intr nsecos Influ ncia Modifica o irrevers veis revers veis compensados Determinados Indeterminados Mec nicos m Zero L Uso El tricos Largura de faixa _ Desgaste F sicos Angularidade atrito Qu micos Quantifica o Contato Fig 7 3 Classifica o dos erros do instrumento Erros de modifica o Erros de influ ncia Display Vari veis Y Z Fig 7 4 Erros de modifica o e de influ ncia 101 Os erros sistem ticos do instrumento determinados e devidos calibra o podem se referir a erro de 1 determina o 2 hip tese 3 hist rico 4 zero 5 largura de faixa 6
337. ermopar verificar se a voltagem gerada por ele corresponde aos valores te ricos dados por tabelas ou por curvas quando se gera uma temperatura conhecida e medida por um term metro padr o Se os valores estiverem de conformidade com os te ricos o termopar pode ser usado se estiverem diferentes o termopar deve ser jogado fora e substitu do ou degradado de sua fun o por exemplo passando de termopar Confirma o Metrol gica padr o para termopar de medi o de processo Calibrar medidores de vaz o que possuem o fator K como a turbina e o medidor magn tico consiste na determina o deste fator K As calibra es posteriores s o necess rias para confirmar o valor deste fator K Quando o valor se alterar o novo fator K deve ser considerado na medi o alterando se escalas ou usando se fatores de corre o Ajuste Ajuste a opera o que tem como objetivo levar o instrumento de medi o a uma condi o de desempenho e aus ncia de erros sistem ticos adequada ao seu uso ISO 10 012 1 De um modo mais espec fico para o instrumentista antes do ajuste faz se a calibra o que a compara o do instrumento de exatid o conhecida com outro padr o ou instrumento de ordem superior para detectar correlacionar reportar ou eliminar por ajuste ou reparo qualquer varia o na exatid o do item sob calibra o A calibra o s confi vel e tem significado quando for feita 1 baseando s
338. ernos foi ent o adaptado para a calibra o a seco As corre es feitas pelo programa interno elimina a necessidade de remover o instrumento para fazer ajustes f sicos simplificando o processo de calibra o que fica facilmente automatizado Fig 8 2 Calibra o a seco de transmissor inteligente Por exemplo a calibra o a seco de um transmissor inteligente de press o n o requer um padr o externo de press o mas usa constantes internas armazenadas durante a configura o e caracteriza o do transmissor Em programa de qualidade de ISO 9000 a calibra o a seco t o v lida e confi vel como a convencional por m periodicamente deve ser feita a calibra o convencional para verificar o status do sensor do instrumento que contornado nas calibra es a seco Por exemplo podem se alternar duas ou tr s calibra es a seco com uma calibra o convencional Calibra o molhada por analogia calibra o a seco a convencional usando padr es externos para calibrar o instrumento No caso da calibra o do transmissor de press o usa se o padr o de press o na entrada do transmissor Nesta calibra o est o inclu dos todos os componentes do instrumento inclusive o elemento sensor 115 Confirma o Metrol gica Fig 8 3 Conceito de calibra o a seco Fluke 1 6 Erros de calibra o Teoricamente a calibra o em si n o elimina os erros sistem ticos mas simplesmen
339. errup o do processo e sem uso de bypass como na medi o de vaz o de g s e leo em plataformas mar timas comum o uso de um dispositivo err nea mas comumente chamado de v lvula Daniel ou Pecos A troca pode ser feita com e sem a despressuriza o da linha O dispositivo possui dois compartimentos isolados entre si Durante a instala o ou a remo o da placa o compartimento de cima fica selado do inferior que mant m a placa na posi o de opera o Fig 15 9 Porta placa Daniel 224 Placa de Orificio 4 3 Montagem da Placa A placa de orif cio montada em uma tubula o sendo colocada entre dois flanges especiais Os flanges que sustentam a placa de orif cio podem incluir as tomadas da press o diferencial A qualidade da instala o afeta o desempenho da placa A vaz o medida deve ter perfil de velocidade plenamente desenvolvido e n o deve haver dist rbios antes e depois da placa O dist rbio a montante afeta mais a medi o que o dist rbio a jusante V lvulas curvas conex es bombas e qualquer outro elemento de dist rbio de vaz o podem distorcer o perfil da velocidade e criar redemoinhos introduzindo grandes erros na medi o Por isso s o requeridos trechos retos de tubula o antes e depois da placa A norma ISO 5167 1991 apresenta uma tabela com os comprimentos de trechos retos em D a montante e a jusante em fun o dos diferentes tipos de dist rbios Tipicam
340. erva quando os c lculos s o feitos com um d gito extra e o arredondamento feito somente no final da soma Exemplo 1 Seja a soma 132 7 1 274 0 063321 20 96 46 1521 Com qualquer m todo o resultado final deve ter apenas um algarismo depois da v rgula pois a parcela 132 7 tem apenas um algarismo depois da v rgula Se todas as parcelas forem arredondadas antes da soma se obt m 132 7 1 3 0 1 21 0 46 2 201 3 Usando se a regra do d gito reserva tem se 132 7 1 27 0 06 20 96 46 15 201 14 Fazendo se o arredondamento no final tem se 201 14 201 1 Exemplo 2 Achar a soma das ra zes quadradas dos seguintes n meros com precis o de 0 01 N 45 6 47 48 Usando se a regra do d gito decimal reserva tomam se os dados com precis o de 0 001 2 236 2 449 2 646 2 828 10 159 Arredondando se no final tem se 10 16 Sem a regra do d gito decimal reserva seria 10 17 verificar Quando o n mero de parcelas muito grande centenas ou milhares recomenda se usar dois d gitos decimais reservas Quando se somam v rias parcelas com o mesmo n mero de algarismos depois da v rgula decimal deve se considerar que o m ximo erro absoluto da soma maior do que das parcelas Por isso prudente arredondar para um d gito a menos Exemplo 3 Determinar a soma 1 38 8 71 4 48 11 96 7 33 33 86 Por m o resultado mais conveniente 33 9 com tr s algar
341. esel com densidade de 0 8 com alturas e espessuras conforme a figura abaixo ape e __1D p 8x10 Aplicando se os dados tem se 2 K sted x08 _ 0 029 8x10 jp e i e 191 Arqueacao de Tanque 61 0 88 37 0 63 19 0 39 5 0 15 Licm Anel Altura cm 0 17 1 0 a 240 0 63 0 46 2 240 a 420 0 65 3 420 a 560 2 03 0 77 4 560 a 660 Na elabora o da tabela volum trica do tanque ao fator centim trico Para o anel 1 se adiciona 0 17 L cm Para o anel 2 se adiciona a soma dos incrementos dos an is 1 e 2 menos o incremento j computado para o anel 1 ou seja 0 48 0 15 0 17 L cm 0 46 L cm Para o anel 3 se adiciona a soma dos incrementos dos an is 1 2 e 3 menos o incremento j computado para os anel 1 e 2 ou seja 0 71 0 43 0 14 0 63 L cm 0 66 L cm Para o anel 4 se adiciona a soma dos incrementos dos an is 1 2 3 e 4 menos o incremento j computado para os anel 1 2 e 3 ou seja 0 88 0 63 0 39 0 15 0 63 Licm 0 76 L cm As corre es para cada anel s o Anel 2 180 x 0 46 82 8 L Anel 3 140 x 0 66 92 4 L Anel 4 100 x 0 67 67 0 L Fazendo se uma tabela para os valores de K para tanques com diferentes di metros e com fluidos com diferentes densidades tem se Di metro do tanque 10 0 003 15 20 0 022 25 0 043 30 0 074 40 0 175 45 0 250 0 003 0 003 0 009 0 010 0 024 0
342. estes adicionais para instrumentos eletr nicos 8 1 Geral 8 2 Testes de dist rbio 143 143 143 143 144 144 147 147 147 147 147 148 148 148 149 149 149 150 151 151 151 9 Deforma o de tanques 153 9 1 Tanque cil ndrico vertical 153 9 2 Tanque cil ndrico horizontal 153 9 3 Tanque esf rico ou em forma de prisma 153 10 Instala o e opera o 154 10 1 Precau es gerais 154 10 2 Precau es de seguran a 154 11 Sele o do medidor 155 11 1 Geral 155 11 2 Mec nico ou el trico 155 11 3 Par metros de sele o 155 11 4 Localiza o do medidor 156 4 Medidores da ANP 160 1 Mecanismos de medi o 160 1 Medidor com B ia 160 2 Medi o com Deslocador 161 6 1 Deslocador fixo 161 6 2 Deslocador m vel 162 5 Medi o com radar 163 1 Introdu o 163 2 Vantagens e desvantagens 163 3 Influencia do vapor no radar 164 4 Medidor de Tanque a Radar RTG da Saab 165 4 1 Descri o 165 4 2 Sistema TankRadar L 2 165 4 3 Dist ncias do Tanque 169 4 4 Calibra o do Radar 170 4 5 Precis o do Radar 174 6 Arquea o de tanques 177 1 Tanques de armazenagem 177 1 1 Geral 177 1 2 Classifica o e descri o 177 1 3 Unidades de medi o 177 1 4 Caracter sticas t cnicas e metrol gicas dos tanques 178 1 5 Qualifica o legal dos tanques 179 1 6 Calibra o de tanques 180 1 7 Determina o de volumes do tanque 181 1 8 Volume m nimo mensur vel
343. estes casos o n vel seria expresso em kilograma kg ou metro c bico m respectivamente 3 Medi o de N vel Os motivos e justificativas para se medir o n vel s o principalmente Invent rio Transfer ncia de cust dia Seguran a Fornecimento consistente Economia IRN 3 1 Invent rio Uma raz o importante para medir n vel para manter hist rico de invent rios em termos de massa ou volume O usu rio quer saber a quantidade dispon vel para um processo ou para venda Por exemplo no autom vel importante haver um medidor de n vel do combust vel do tanque para que o motorista saiba quando oportuno se abastecer Fig 9 1 Tanques de armazenagem 132 3 2 Transfer ncia de cust dia Na industria de petr leo comum a compra e venda de produtos baseadas na medi o de n vel de tanques de armazenagem Obviamente estes tanques devem ser a priori arqueados pelo rg o nacional regulador no Brasil o INMETRO Arquear um tanque construir uma tabela de capacidade do tanque fazendo uma correspond ncia precisa entre o seu n vel e o volume contido no tanque Tamb m s o arqueados caminh es tanque vaz es tanque e tanques de navio H m todos geom tricos e volum tricos para arquear um tanque de armazenamento Fig 9 2 Medi o de n vel 3 3 Seguran a O n vel medido tamb m por quest o de seguran a Encher um tanque al m de sua capacidade nominal pode
344. eto do tanque Todos os componentes el tricos usados em conjunto com o equipamento de medi o Medi o Autom tica autom tica situados em rea classificada devem estar de conformidade com a classifica o da rea e devem estar de conformidade com as normas aplic veis p ex IEC 70 0 Todas as partes met licas do equipamento de medi o montado no campo devem ser firmemente conectados a um terra el trico de modo que a resist ncia el trica n o seja maior do que o valor especificado pela norma nacional Quando se emprega equipamento com seguran a intr nseca o terra para tal equipamento normalmente mantido separado de outros terras Todas as normas cobrindo entradas em reas classificadas devem ser rigorosamente observadas Antes de um tanque contendo hidrocarboneto l quido ou material t xico um certificado livre de g s e uma permiss o de trabalho devem ser obtidos As instala es e os equipamentos devem ser mantidos corretamente e devem ser feitas inspe es peri dicas por pessoal competente Se forem usados materiais radiativos devem ser observadas todas as normas concernentes Tanques de tetos flutuantes devem ser medidos da plataforma mas em condi es excepcionais pode ser necess rio descer o teto Vapores t xicos e inflam veis podem se acumular acima do teto e se for necess rio um operador descer para o teto ele ser mantido sob observa o durante todo o tempo por outro
345. eto fixo Er lucro des palim E tha fita desta bento ewy de pno Fig 11 3 Instala o de medidor autom tico de n vel em tanque com teto flutuante 158 Medicao Automatica Medidor de nivel Fig 11 5 Instala o de medidor autom tico de n vel em tanque alta press o Montagem no tubo de suporte Trrv lucro das polias da fits Valvula de vera Era adeira deslizante Conduto do fita Fig 11 6 Montagem na estrutura do tanque 159 12 Medidores da ANP 1 Mecanismos de medi o Os m todos de medi o de n vel s o numerosos H dezenas de diferentes princ pios de opera o alguns muito antigos e outros recentes e ainda n o comprovados Os medidores industriais aceitos pela ANP s o B ia Deslocador displacer Radar Ultra s nico RONS 1 Medidor com B ia A medi o de n vel por b ia direta e extremamente simples e usada em tanque aberto para a atmosfera A b ia ou flutuador est em contato direto com o l quido do processo e presa por um cabo a um contrapeso passando por uma polia H sistema onde o pr prio contrapeso estabelece o valor do n vel Tem se uma escala invertida de 100 a 0 Quando o tanque est vazio o flutuador est baixo o contrapeso est na altura m xima Quando o tanque est cheio o flutuador est no topo do tanque e o contrapeso no ponto mais baixo i Escala graduada AI Fig 12 1 B ia l
346. etro ou a uma chave de temperatura termostato O sensor bimet lico quando vinculado a uma chave utilizados para desencadear um alarme ou desarme de baixa ou alta temperatura Por exemplo no abrigo das bombas caso a temperatura ambiente se eleve acima de determinado limite ligam se as ventoinhas Num term metro bimet lico s o unidos dois metais diferentes numa tira Os metais s o escolhidos porque se dilatam e se contraem com coeficientes de dilata o diferentes Como resultado da eleva o ou abaixamento da temperatura um metal dilata se mais que o outro Isto faz com que a tira se curve O deslocamento mec nico da extremidade da tira ent o usado para acionar um ponteiro que se desloca tendo ao fundo uma escala graduada possibilitando assim a indica o da temperatura Fig 2 15 Term metro com sensor bimet lico Medi es Auxiliares Term metro com haste de vidro No term metro de haste de vidro as mudan as de temperatura fazem com que o l quido na haste se dilate ou se contraia O l quido na haste se eleva ao se elevar a temperatura e desce ao diminuir a temperatura Na industria de petr leo term metros com bulbo de vidro s o utilizados para medir a temperatura ambiente e do processo manualmente 4 Escala Coluna liquida Indica o Eg E be Figura 2 14 Term metro com Haste de Vidro Termopares O termo par utiliza dois metais diferentes escolhidos pelo fato de que as
347. etrol gica incluindo mudan a de sua posi o e modifica es O propriet rio do tanque deve informar as autoridades metrol gicas nacionais qualquer incidente deste tipo A verifica o peri dica e a recalibra o em opera o consistem de 1 Exame da constru o e da sua apar ncia externa 2 Calibra o Durante o exame da constru o e sua apar ncia externa deve ser assegurado que nenhuma modifica o foi feita com rela o aos desenhos Quando houver diferen a o problema deve ser resolvido in situ se de pouca import ncia ou os desenhos devem ser modificados e serem aprovados de novo A recalibra o pode ser feita depois de ter sido confirmado que 1 o resultado do exame da constru o e da apar ncia externa satisfat rio 2 as exig ncias de 4 7 s o atendidas 1 6 Calibra o de tanques A calibra o de um tanque pode ser feita por um dos seguintes m todos 1 Geom trico 2 Volum trico 3 Combina o dos dois A escolha do m todo ou do procedimento imposto pela capacidade nominal do tanque formato posi o condi es de uso fluidos contidos Uma lista de Normas ISO para diferentes m todos de calibra o mostrada no Ap ndice 3 Os m todos geom tricos consistem da medi o direta ou indireta das dimens es externas ou internas do tanque do lastro positivo ou negativo e do teto ou tela flutuante quando existente Para a calibra o geom trica um do
348. etroleum and Liquid Petroleum Products Temperature Measurements Manual Methods C lculo dos volumes l quidos API MPMS Chapter 12 1 Calculation of Static Petroleum Quantities Part 1 Upright Cylindrical Tanks and Marine Vessels Chapter 12 1 1 Errata to Chapter 12 1 Calculation Static Measurement Part 1 Upright Cylindrical Tanks and Marine Vessels First Edition Errata published Calibra o de tanques conforme as seguintes normas ISO DIS 4269 1 Petroleum and Liquid Petroleum Products Tank Calibration by Liquid Measurement Part 1 Incremental Method Using Volumetric Meters ISO 7507 1 Petroleum and Liquid Petroleum Products Calibration of Vertical Cylindrical Tanks Part 1 Strapping Method ISO 7507 2 Petroleum and Liquid Petroleum Products Calibration of Vertical Cylindrical Tanks Part 2 Optical Reference Line Method 290 Normas na ANP ISO 7507 3 Petroleum and Liquid Petroleum Products Calibration of Vertical Cylindrical Tanks Part 3 Optical Triangulation Method ISO 7507 4 Petroleum and Liquid Petroleum Products Calibration of Vertical Cylindrical Tanks Part 4 Internal Electro Optical Distance Ranging Method ISO DIS 7507 5 Petroleum and Liquid Petroleum Products Calibration of Vertical Cylindrical Tanks Part 5 External Electro Optical Distance Ranging Methods ISO TR 7507 6 Petroleum and Liquid Petroleum Products Calibration of Vertical Cylindrical Tanks Part 6 Rec
349. evem ser comparadas durante Medi o Autom tica os testes de desempenho e devem estar de conformidade com 3 4 4 7 2 Testes do fator de influ ncia Estes testes t m o objetivo de garantir que o instrumento ir funcionar como pretendido dentro das condi es de opera o especificadas Estes testes s o obrigat rios para qualquer medidor autom tico de n vel eletr nico ou n o Temperaturas est ticas O teste consiste de expor o equipamento sob teste a temperaturas constantes por um per odo de 2 horas depois que o equipamento sob teste tenha atingido a estabilidade de temperatura Para a temperatura alta 55 C deve ser tomado como uma regra geral exceto para instrumento usado em ambiente fechado quando deve se considerar 40 C Para aplica es onde a temperatura excede muito de 55 C por causa da radia o solar o teste deve ser feito a 85 C Para a temperatura baixa 25 C deve ser tomado exceto para instrumento usado em ambiente fechado quando deve se considerar 5 C Para aplica es em reas com baixa temperatura o teste deve ser feito a 40 C Os seguintes testes devem ser feitos ap s o per odo de 2 horas 1 Teste de precis o em 3 n veis alto m dio e baixo 2 Teste de discrimina o em um n vel qualquer dentro da faixa de medi o 3 Teste de histerese em um n vel qualquer dentro da faixa de medi o Os testes devem ser feitos na seguinte sequ ncia 1 Na temp
350. faixa de 10 mV a 1 Vrms A frequ ncia do sinal depende do tamanho e do tipo tipicamente varia de 10 Hz a 4 kHz A maior frequ ncia apresenta maior resolu o e a mais usada A detec o da velocidade angular pode ser mec nica ou el trica A detec o el trica pode ser magn tica ou atrav s de ondas de r dio frequ ncia Detec o mec nica O detector mec nico consiste de um conjunto de eixos e de engrenagens conectados ao rotor para operar um contador mec nico Estes modelos possuem pequena rangeabilidade devido ao altos atrito mas possuem a vantagem de n o necessitar de fonte externa de alimenta o Fig 20 6 Turbina com impelidor e acoplamento mec nico Detec o eletromagn tica A detec o da velocidade angular da turbina por sensores eletromagn ticos pode ser usada na maioridade das aplica es excetuando as vaz es muito baixas em que o arraste magn tico sobre o rotor afeta consideravelmente o desempenho A bobina detectora da velocidade localizada externamente na parede do corpo e sente a passagem das l minas Existem dois tipos de sensores eletromagn ticos de relut ncia e indutivo O tipo de relut ncia tem um ima localizado no centro de uma bobina Esta bobina eletromagn tica cria um campo de fluxo magn tico Quando as p s perme veis do rotor atravessam o campo gera se um sinal de tens o senoidal cuja frequ ncia depende da frequ ncia com que as p s do rotor da turbina
351. fazem as medi es manuais do n vel do tanque com trenas com peso de imers o ou r guas s lidas A mesa de medi o consiste de uma chapa de a o plana e horizontal e serve como refer ncia zero da medi o direta de n vel innage A posi o da mesa de medi o deve ser calibrada periodicamente A mesa de medi o pode ser soldada na chapa do fundo ou na chapa do costado e sua posi o depende de cada tanque O ponto de refer ncia superior outra refer ncia para a medi o indireta do n vel ullage A boca de amostragem uma abertura para o operador retirar amostras do produto para an lise de laborat rio Em alguns casos a boca de medi o e de amostragem pode ser a mesma A tomada para instala o do medidor autom tico utilizada quando se instala radar ou outro medidor autom tico de n vel A posi o desta tomada em rela o mesa de medi o e ao ponto de refer ncia superior fundamental para a parametriza o do medidor autom tico de n vel Os tanques cil ndricos possuem teto fixo ou flutuante O teto fixo sustentado por colunas internas paralelas parte cil ndrica do tanque e suas sec es retas podem ter v rios formatos e tamanhos mesmo que teoricamente devessem ser iguais O fundo do tanque tamb m constitu do de chapas de a o e possuem formatos c nicos ou irregulares O fundo do tanque pode ter o cone com v rtice para cima convexo ou para baixo c ncavo
352. feren a entre a placa de orif cio e o orif cio de restri o A diferen a est na aplica o 1 O orif cio de restri o aplicado para criar uma determinada queda de press o fixa ou para limitar a vaz o instant nea Seu tag RO ou FO 2 A placa de orif cio aplicada para medir vaz o Seu tag FE O orif cio de restri o dimensionado como a placa o m nimo de 0 10 e n o h limite para o b m ximo Como n o h medi o da vaz o n o h tomadas da press o diferencial embora possa haver indica es da press o a jusante e a montante Por exemplo quando se usa um chuveiro el trico nos andares inferiores de um pr dio alto deve se usar um orif cio de restri o na entrada do chuveiro para proteger o seu diafragma contra alta press o Este orif cio de restri o geralmente fornecido com o chuveiro Furo para condensado ou vapor uma pr tica comum se ter um pequeno furo adicional na placa de orif cio Quando se tem a medi o de vaz o de g s com condensado utiliza se o furinho abaixo do furo principal para a passagem do condensado e quando se tem l quido com g s em suspens o o furinho deve ser acima do orif cio principal O furinho adicional deve ficar tangente a parede interna do tubo O di metro deste furo adicional n o pode exceder a 5 do furo principal Porta placa Quando h a necessidade de trocas frequentes e r pidas da placa de orif cio sem int
353. feren a entre as medi es manual e autom tica avaliada em v rios n veis no tanque Dois erros fundamentais devem ser considerados a erro inerente na medi o manual b erro do medidor autom tico Fazendo compara es das medi es manual e autom tica em v rios n veis sobre a faixa de trabalho no m nimo 5 e preferivelmente em 10 o erro mais prov vel do medidor autom tico pode ser calculado Os limites entre que uma medi o autom tica individual caia com o grau requerido de probabilidade podem tamb m ser calculados Quando verificando e ajustando os medidores autom ticos de n vel a medi o manual deve ser tomada por operadores treinados usando uma fita com precis o certificada e aplicando as corre es para esta fita Para reduzir os erros da medi o manual as m dias de v rias medi es em cada n vel devem ser tomadas Para medidores tipo b ia ou deslocador o medidor deve ser ajustado para a densidade conhecida do conte do do tanque na temperatura normal de opera o Se a densidade do conte do do tanque varia de modo que seja percept vel na indica o do instrumento de medi o o medidor deve ser reaju M todo de Calibra o A precis o do medidor de n vel Saab TankRadar L 2 de cerca de 1 mm que considerada muito alta Todos os medidores a radar s o individualmente testados e calibrados na f brica antes de serem entregues ao usu rio Para adaptar o med
354. forma o de g s num oleoduto chama se quebra de coluna a cavita o a r pida forma o e colapso de cavidades de vapor em regi es de baixa press o A cavita o pode acarretar s rios danos bomba E necess rio que os operadores de oleodutos mantenham a press o na linha acima da press o de vapor do l quido de modo a evitar a quebra de coluna e a cavita o Press o da coluna l quida Dois diferentes tipos de altura head altura est tica e altura de eleva o s o importantes para os oleodutos parados A altura est tica relaciona a press o e a densidade ao head a Medi es Auxiliares altura de eleva o relaciona a eleva o do oleoduto acima de um n vel de refer ncia ao head A soma da altura est tica e da altura de eleva o num oleoduto parado equivale altura manom trica total 94 kPa G 197 kPaA Pressdo r Press o Atmosf rica 0 kPa G 103 kPa A z e dus Press o absoluta V cuo ou press o manom trica negativa 43 kPaG Press o barom trica 60 kPa Press o T Zero Absoluto V cuo perfeito Fig 2 5 Tipos de press o Altura est tica A altura est tica a quantidade de energia potencial por unidade de peso de um l quido devida press o A press o considerada energia potencial porque tem potencial para realizar trabalho Por exemplo um bal o cheio de ar encontra se pressurizado e cont m energia potencial Quando se estoura o bal o ele
355. haver grande superposi o de erros Por exemplo um erro pode ser simultaneamente est tico sistem tico previs vel intr nseco ao instrumento e devido ao ajuste de zero Quanto express o matem tica os erros podem ser classificados como 1 absolutos 2 relativos Quanto ao tempo os erros podem ser 1 din micos 2 est ticos Quanto origem os erros est ticos podem ser classificados como 1 grosseiros 2 sistem ticos 3 aleat rios 96 Erros da Medicao Exati Preci Fig 7 1 Erros sistem tico aleat rio e espurio Os erros sistem ticos podem ser divididos em 1 intr nsecos ao instrumento 2 influ ncia 3 modifica o Os erros intr nsecos podem ser 1 determinados 2 indeterminados Por sua vez Os erros do instrumento determinados podem ser 1 zero 2 largura de faixa ou ganho 3 angularidade 4 quantiza o Os erros indeterminados poder ser devidos a 1 uso e desgaste 2 atrito 3 in rcia Os erros de influ ncia podem ter origem 1 mec nica 2 el trica 3 f sica 4 qu mica 2 1 Erro Absoluto e Relativo Erro absoluto Erro absoluto simplesmente o desvio da medi o tomado na mesma unidade de engenharia da medi o No exemplo de 9 0 0 1 mm o erro absoluto de 0 1 mm O erro absoluto n o uma caracter stica conveniente da medi o Por exemplo o erro absoluto de 1 mm pode ser muito pequeno ou muito grande rela o ao comprimento medido Por exemp
356. i es Auxiliares produtos t xicos Haver problema a n o ser que sejam tomados cuidados especiais na observa o e no controle destes fen menos Hoje s o dispon veis instrumentos que podem detectar a presen a de concentra es perigosas de gases e vapores e o aparecimento de chama em unidades de combust o Os instrumentos protegem equipamentos e vidas humanas Fig 2 3 Plataforma uma rea de risco 2 6 Prote o do Processo O processo deve ter alarme e prote o associados ao sistema de medi o e controle O alarme realizado atrav s das mudan as de contatos el tricos monitoradas pelos valores m ximo e m nimo das vari veis do processo Os contatos dos alarmes podem atuar ligar ou desligar equipamentos el tricos dispositivos sonoros e luminosos Os alarmes podem ser do valor absoluto do sinal do desvio entre um sinal e uma refer ncia fixa e da diferen a entre dois sinais vari veis til o uso do sistema de desligamento autom tico ou de trip do processo Deve se proteger o processo atrav s de um sistema l gico e sequencial que sinta as vari veis do processo e mantenha os seus valores dentro dos limites de seguran a ligando ou desligando os equipamentos e evitando qualquer sequ ncia indevida que produza condi o perigosa Os primeiros sistemas de intertravamento utilizavam contatos de reles contadores temporizadores e integradores Hoje s o utilizados os Controladores L gico
357. i que derivada das considera es b sicas de balan o de energia S o par metros interdependentes a rela o beta da placa de orif cio a vaz o m xima a densidade do fluido a temperatura e a press o est tica do processo a press o diferencial gerada o n mero de Reynolds o fator de compressibilidade o fator de expans o t rmica e outros fatores A vaz o velocidade a densidade do fluido a press o est tica e a temperatura s o conhecidas a priori por que s o os dados fornecidos pelo processo A press o diferencial pode ser livremente arbitrada e pode ser padronizada em algumas poucas faixas de calibra o do transmissor Os fatores de compressibilidade expansibilidade e outros fatores corretivos s o determinados tamb m a partir das condi es do processo Como consegu ncia a rela o beta e o coeficiente de descarga s o os nicos par metros desconhecidos da equa o e o dimensionamento envolve estas determina es Passos da Dimensionamento 1 Selecionar a vaz o m xima e a press o diferencial m xima correspondente Em aplica es de gases a press o diferencial deve ser selecionada de modo que a varia o do fator de expans o seja mantido menor que 1 ou lt 0 04 P Quando se tem a press o diferencial expressa em de coluna d gua e a press o est tica em psia a rela o deve ser Quando n o se conhece a vaz o de projeto deve se assumi la igual a 80 da vaz o
358. i rio faz a soma conservativa JL I 14 que um valor intermedi rio entre 0 e 2 Embora os tr s resultados sejam muito diferentes pode se explicar e justificar qualquer um deles N o h uma regra nica ou recomenda o de como proceder E uma quest o de bom senso Quando realmente se quer saber a precis o real do sistema deve se usar um padr o que d diretamente o valor verdadeiro e comparar com a leitura final obtida Mede se a incerteza total em vez de calcul la seguindo a m xima de metrologia n o imagine quando puder calcular e n o calcule quando puder medir Para se ter uma id ia qualitativa de como pequenos erros produzem uma incerteza total imagine uma situa o em que quatro erros pequenos se combinam para dar um erro total Seja cada erro com uma igual probabilidade de ocorrer e que cada um pode fazer o resultado final ser maior ou menor por um valor U A tabela mostra todas os modos poss veis dos quatro erros serem combinados para dar o desvio indicado da m dia Somente uma combina o de erros d o desvio de 4U quatro combina o d o um desvio de 2U e seis combina es d o um desvio de OU Os erros negativos tem a mesma combina o Esta rela o de 1 4 6 4 1 uma medida da probabilidade de um desvio de cada valor Quando se aumenta o n mero de medi es pode se esperar uma distribui o de frequ ncia como a mostrada na figura A ordenada no gr fico a frequ ncia rel
359. ias do fluido medido avaliadas no per odo desde a ltima calibra o do sistema de medi o ou o ltimo teste do po o at a data de avalia o Acontecimento no qual o desempenho do sistema de medi o n o atende aos requisitos deste Regulamento ou das normas aplic veis Situa o na qual existem ind cios de falha do tipo a regulagens e ajustes n o autorizados b varia o dos volumes medidos que n o corresponda a varia es nas condi es de opera o das instala es de petr leo e g s natural Medidor utilizado como padr o de compara o na calibra o de outros medidores Instrumento destinado a medir continuamente computar e indicar o volume do fluido que passa pelo transdutor de medi o sob as condi es de medi o Recipiente aberto ou fechado de volume conhecido utilizado como padr o volum trico para calibra o de medidores de petr leo Testes de po os realizados durante a fase de Explora o com a finalidade exclusiva de obten o de dados e informa es para conhecimento dos reservat rios com tempo de fluxo total superior a 72 horas Para os termos t cnicos relativos s medi es em geral s o aplic veis as defini es da Portaria INMETRO n 29 95 Vocabul rio de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia e da Portaria INMETRO n 102 88 Vocabul rio de Metrologia Legal 213 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e G s Natural 4 Unidades de Medida 4 1
360. ias s o derivadas das normas de valor b sicas H tr s tipos de normas regulat rias 1 c digos e regula es da ind stria que s o produzidas pela ind stria 2 normas regulat rias consensuais produzidas pelos membros das associa es de normas e governo 3 normas regulat rias mandat rias que s o produtos exclusivos dos governos 3 4 Tipos de Normas A ABNT edita seis tipos diferentes de normas 1 m todo de teste descreve os procedimentos para determinar uma propriedade de um material ou desempenho de um produto 2 especifica o uma declara o concisa das exig ncias a serem satisfeitas por um produto material ou processo 3 pr tica o procedimento ou instru o para auxiliar a especifica o ou m todo de teste 4 terminologia fornece as defini es e descri es dos termos explica es de s mbolos abrevia es e acr sticos 128 5 guia oferece uma s rie de op es ou instru es mas n o recomenda um modo de acao especifico 6 classifica o define os arranjos sistem ticos ou divis es de materiais ou produtos em grupos baseados em caracter sticas similares 3 5 Abrang ncia das Normas A norma pode ter quatro n veis em fun o do grau de consenso necess rio para seu desenvolvimento e uso 1 norma de companhia o n vel mais baixo usado internamente para projeto produ o compra ou controle de qualidade O consenso entre os empregados da companhi
361. ica o divis o soma e subtra o e igualdade Isto n o se aplica aos s mbolos compostos que usam os sinais travess o e ponto N o se deve usar nomes de unidades por extenso em equa es alg bricas e aritm ticas usam se os s mbolos Exemplos 4 km 2 km 6 km 6N x 8 m 48 Nm 26 N 3 m 8 67 Pa 100 W 10 m x 2 K 5 W m K 10 kg m x 0 7 m3 7 kg 15 kW h 3 7 ndices S mbolos S o usados ndices num ricos 2 e 3 para indicar quadrados e c bicos N o se deve usar abrevia es como qu cu c Quando se escrevem s mbolos para unidades m tricas com expoentes como metro quadrado cent metro c bico um por segundo escrever o ndice imediatamente ap s o s mbolo Exemplos 10 metros quadrados 10 m2 14 cent metros c bicos 14 cm 1 por segundo s1 Nomes de unidades Quando se escrevem unidades compostas aparecem certos fatores com quadrado e cubico Quando aplicavel deve se usar par ntesis ou simbolos exclusivos para evitar ambiguidade e confus o Por exemplo para kilograma metro quadrado por segundo quadrado o s mbolo correto kg m2 s2 Seria incorreto interpretar como kg m 2 s2 ou kg m2 s 2 3 8 Unidades Compostas As unidades compostas sao derivadas como quocientes ou produtos de outras unidades SI As regras a serem seguidas s o as seguintes 1 N o se deve misturar nomes extensos e s mbolos de unidades N o usar o travess o como su
362. iciente ler a indica o do instrumento graduado em unidade de massa kg e conhecer a se o horizontal e sua varia o em rela o altura C No caso de um l quido sob press o sem uma fase gasosa a press o deve ser medida e devem ser feitas corre es para a compressibilidade do l quido e para a deforma o el stica da estrutura do tanque D No caso da presen a simult nea das fases liquida e gasosa o l quido equivalente do vapor saturado deve ser determinado al m das corre es mencionadas em C e o resultado deve ser somado ao volume do l quido 1 8 Volume m nimo mensur vel O volume m nimo mensur vel determinado de modo que uma varia o Ah no n vel do l quido resultante de incertezas acumuladas na medi o do n vel em dois pontos sucessivos n o resulta em um erro relativo no volume entregue ou recebido maior do que um valor pr estabelecido e h geralmente menor do que o erro m ximo permiss vel na calibra o Para um tanque cil ndrico vertical fixando e h 0 1 Ah 2 mm tem se aN lt 01 V V Sxh AV Sx Ah AV Ah lt 01 V h h 1 000 Ah 2m Assim a metrologia legal pode especificar a menor altura mensur vel de 2 m e tendo estabelecido a tabela de calibra o indicar no certificado o menor volume mensur vel que equivale dizer o volume correspondente a esta altura m nima na zona em que o di metro o maior Os valores e h e Ah s o esta
363. ida Um dado individual imprevis vel e aleat rio Por m grupos de dados aleat rios s o previs veis e determin sticos Por exemplo O lan amento de um nico dado aleat rio e n o determin stico Qualquer um dos lados 1 2 3 4 5 6 igualmente prov vel Por m quando se lan am dois dados a soma dos lados j determin stica e n o aleat ria A soma 2 1 1 ou 12 6 6 menos prov vel que a soma 7 6 1 5 2 4 3 A base da estat stica na medi o a replica o que a tomada m ltipla e repetida da medi o em valores individuais da quantidade Quando se faz apenas uma medi o sujeita aos erros aleat rios obt m se pouca informa o Quando se fazem muitas medi es repetidas da mesma quantidade os 72 Estatistica da Medicao erros aleat rios aparecem como um espalhamento em torno da m dia destas medi es O espalhamento causado pelas varia es da medi o que devem ser consideradas e pelas varia es das caracter sticas do sistema de medi o que devem ser eliminadas As varia es aleat rias podem ser uma consequ ncia natural das experi ncias ou uma inevit vel defici ncia do sistema de medi o das varia es de processo e a estat stica tem meios de identificar e separar estas causas O objetivo do tratamento estat stico n o o de eliminar a variabilidade das medi es o que imposs vel mas o de restringir esta variabilidade dentro de limites eco
364. ido do po o e dividido pelo potencial de produ o corrigido do campo 8 4 1 2 Este crit rio ser utilizado para apropria o da produ o de petr leo e de g s natural 8 4 2 A apropria o da produ o medida num ponto de medi o compartilhado por dois ou mais campos quando feita com base nos testes de po os deve considerar o seguinte 8 4 2 1 Calcular o potencial de produ o corrigido de todos os campos cuja produ o medida no ponto de medi o que igual soma dos potenciais corrigidos da produ o dos po os de todos os campos envolvidos 8 4 2 2 Apropriar a produ o a cada po o que igual ao potencial de produ o corrigido do po o multiplicado pela produ o total de todos os campos que compartilham o ponto de medi o e dividido pela soma dos potenciais de produ o corrigidos de todos os campos 285 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e G s Natural 8 4 2 3 A produ o apropriada a cada campo igual soma das produ es apropriadas aos po os desse campo 8 4 3 A produ o deve ser apropriada mensalmente com base no ltimo teste de produ o de cada po o Deve ser verificado se os tempos de produ o de todos os po os referem se ao mesmo per odo de um m s gregoriano 8 4 4 Quando s o feitas medi es para apropria o da produ o medida num ponto de medi o compartilhado a produ o apropriada a cada campo igual ao volume total de produ o multiplicado p
365. ido m vel e a tubula o fixa o fluido deve ser pressurizado para que escoe Ou seja para haver vaz o do fluido atrav s da tubula o a press o na sa da da bomba deve ser maior que a press o na entrada do tanque B Esta diferen a de press o produz a for a que faz o fluido escoar atrav s da tubula o O fluido atinge um equil brio ou fica em vaz o de regime permanente quando a for a requerida para move lo atrav s da tubula o igual a for a produzida pela diferen a de press o V rios par metros influem na queda de press o ao longo da tubula o o seu comprimento o seu di metro interno a velocidade a densidade e a viscosidade do fluido que se move atrav s da tubula o e o atrito provocado pela rugosidade da parede interna da tubula o no fluido Existem equa es te ricas e experimentais relacionando todos estes par metros Mesmo quando se usam as unidades m tricas comum usar a polegada para expressar o di metro nominal da tubula o O tamanho nominal de tubula es iguais e maiores que 14 representa o di metro externa da tubula o e os tamanhos nominais menores s o aproxima es do di metro interno A espessura da parede da tubula o determinada pelo Schedule do tubo pode variar substancialmente para um determinado di metro da tubula o enquanto o di metro externo permanece constante Como consequ ncia o di metro interno pode variar e por isso h bacos e tabe
366. idor de tanque a radar da Saab s condi es especificas de cada tanque necess rio se fazer uma calibra o de campo Faz se uma calibra o inicial durante o comissionamento final A calibra o de exatid o final no local Medi o com Radar necess ria somente se o contrato de transfer ncia de custodia ou alguma norma o exigir O procedimento de calibra o incluindo as medi es manuais com trena para verificar o medidor TankRadar L 2 um procedimento feito uma vez e n o precisa ser repetido a n o ser que as condi es da instala o sejam alteradas A calibra o final com exatid o fina deve ser baseada em um grande n mero de medi es em v rios n veis do tanque Desde que os movimentos do n vel nem sempre podem ser acompanhados durante o comissionamento final o usu rio deve fornecer um registro das medi es de refer ncia Estas medi es devem ser entradas em um Registro de Calibra o para cada tanque Os dados coletados s o usados para computar os valores de corre o que s o entrados em uma base de dados do Medidor de Tanque a Radar No fim deste trabalho s o mostrados formul rios em branco para serem preenchidos na calibra o Os pr requisitos para uma calibra o com exatid o final s o 1 Superf cie do n vel est vel sem ondas ou dist rbios na superf cie no tanque com bombas e misturadores desligados 2 No m nimo tr s medi es manuais com trena para cada m
367. ificar identifica o da indica o remota diferen a m xima de 1 mm se houver mais de uma indica o e a instala o correta 2 verificar se as condi es do tanque satisfazem as caracter sticas do campo de opera o especificado Medi o Autom tica As condi es de opera o reais devem ser verificadas Se a legisla o nacional permite o uso de um medidor autom tico de n vel sob condi es fora as condi es de opera o especificadas toda informa o necess ria para fazer as corre es necess rias deve ser dada para o usu rio O m todo de teste deve estar de acordo com o Ap ndice D desta norma O instrumento deve permanecer dentro dos erros m ximos permiss veis especificados para medidor autom tico de n vel instalado no tanque O instrumento deve ser estampado e selado de acordo com a legisla o nacional 6 3 Verifica es subsequentes recomendado se fazer verifica es peri dicas com um intervalo de validade de um ano O medidor autom tico de n vel deve ser inspecionado e examinado para estabelecer que esteja em ordem correta de opera o 7 Procedimentos de teste 7 1 Testes de desempenho Geral Estes testes s o feitos nos instrumentos antes de serem instalados no tanque O equipamento sob teste deve estar limpo e livre de umidade Ele deve ser montado e colocado em opera o de acordo com as especifica es do fabricante antes de come ar o teste O equipament
368. igada r gua Outros sistemas acoplam engrenagens mec nicas na polia de modo que a rota o da polia estabelece o n vel do l quido H ainda a possibilidade de se acoplar um potenci meitro el trico polia de modo que a rota o da polia estabelece a posi o do terminal do potenci metro possibilitando a gera o de um sinal el trico dependente do n vel O sistema de medi o de n vel com b ia pode ser aplicado a tanque pressurizado quando se coloca um selo entre o processo e o indicador Na maioria dos casos o movimento da b ia transferido para o mecanismo de indica o por acoplamento magn tico ou por foles pneum ticos e links mec nicos Chave Escala Fig 12 2 Indicador e chave com b ia Finalmente existe a chave de n vel tipo b ia Ou seja tem se o acionamento de elemento final de controle diretamente pela posi o de uma b ia de n vel Esse sistema utilizado extensivamente a toda alimenta o de gua em instala es caseiras Quando o n vel da caixa d gua atinge o seu m ximo ele eleva 160 a posi o de uma b ia que est acoplada mecanicamente a um dispositivo para abrir fechar a tubula o de alimenta o da caixa A b ia importante porque pode ser associada com outros sensores de n vel como ultra s nico e capacitivo Embora simples os sistemas com b ia s o de precis o media 1 do fundo de escala e s o usados principalmente para prote
369. igual diferen a entre o peso do deslocador e o empuxo correspondente ao volume do l quido deslocado pela parte submersa Na balan a de equil brio as placas centrais s o tensionadas por duas molas para contrabalan ar a tens o do fio e manter o deslocador em equil brio O peso do deslocador mesmo quando totalmente imerso mant m o cabo de medi o sempre tensionado O eixo do servomotor aciona o indicador mec nico de n vel integral e o codificador ptico utilizado para transmiss o remota de n vel e temperatura Para a indica o remota do n vel e temperatura os medidores s o equipados opcionalmente com um transmissor integral S o dispon veis dois sistemas de transmiss o um para a transmiss o individual ao indicador digital de n vel e de temperatura instalado no p do tanque via RS 422 e outro de frequ ncia por PWM modula o de largura de pulso onde todos os medidores s o ligados ao receptor central seletivo 162 13 Medi o com Radar 1 Introdu o O sistema de medi o de n vel com radar usa ondas eletromagn ticas tipicamente microondas na faixa de 10 GHz banda X Geralmente a medi o cont nua e se aplica medi o de n vel de l quido As emiss es s o de baixa pot ncia tipicamente menores que 0 015 mW cn pois as aplica es industriais requerem geralmente faixas menores que 30 m que uma dist ncia pequena para a t cnica de radar Nesta faixa de energia n o h
370. ilidade do medidor define a vaz o m nima que pode ser medida com a mesma precis o que a m xima Os medidores lineares possuem maior rangeabilidade que os medidores com sa da proporcional ao quadrado da vaz o como a placa de orif cio Os medidores digitais possuem maior rangeabilidade que os anal gicos O di metro do medidor de vaz o sempre menor que o di metro da tubula o em raros casos ambos os di metros s o iguais Um medidor deve ser dimensionado ter capacidade de no m ximo 80 da vaz o m xima de projeto e a vaz o normal de trabalho deve estar entre 75 a 80 da vaz o m xima do medidor Quanto maior a vaz o medida menor o erro relativo da medi o principalmente quando o medidor tem precis o expressa em percentagem do fundo de escala Medidor de vaz o com pe as m veis que trabalhe muito tempo em sua vaz o m xima tem vida til diminu da drasticamente Quando o medidor trabalha pr ximo da sua capacidade m xima a velocidade do fluido a m xima e h maior chance de haver cavita o do fluido dentro do medidor que pode destru lo rapidamente Fluido As caracter sticas qu micas e f sicas do fluido que entra em contato direto com o medidor corrosividade viscosidade abrasividade s lidos em suspens o valor e perfil da velocidade s o determinantes na escolha do medidor de vaz o e dos seus materiais constituintes O fluido serve para eliminar medidores Por exemplo o medidor
371. ils and Residual Fuels by Inductively Coupled Plasma ICP Atomic Emission Spectrometry gt ASTM D5863 95 Standard Test Methods for Determination of Nickel Vanadium Iron and Sodium in Crude Oils and Residual Fuels by Flame Atomic Absorption Spectrometry 7 Medi o de Gas Natural 7 1 Medi o de G s Natural em Linha 7 1 1 As medi es de g s natural nos pontos de medi o da produ o devem utilizar placas de orif cio turbinas ou medidores tipo ultra s nico Outros tipos de medidores podem ser utilizados se previamente autorizados pela ANP 7 1 2 As medi es de g s recebido num campo para eleva o artificial ou inje o devem ser consideradas como medi es fiscais 7 1 3 Os sistemas de medi o de g s devem ser instalados conforme documentos de refer ncia e especifica es dos fabricantes dos instrumentos de medi o 7 1 4 N o podem ser instalados contornos nos sistemas de medi o de g s Sistemas com troca de placas de orif cio em fluxo sob press o n o s o considerados contornos 7 1 5 Os sistemas de medi o de g s devem ser operados com as vaz es entre a m xima e m nima especificadas pelo fabricante 7 1 6 Os instrumentos de medi o de vaz o press o diferencial e press o e temperatura de fluxo devem ser selecionados e operados para que o valor medido esteja na faixa de medi o e sua exatid o seja compat vel com aquela necess ria para se obter a incerteza especificada neste Regulamento
372. ina em uma ind stria em um pa s e no mundo Uma dimens o em um sentido mais amplo define uma vari vel f sica que usada para descrever algum aspecto de um sistema f sico O valor fundamental associado com qualquer dimens o dada por uma unidade Uma unidade define uma medida de uma dimens o Por exemplo massa comprimento e tempo descrevem dimens es b sicas com as quais associamos as unidades de kilograma metro e segundo respectivamente Um padr o prim rio define o valor de uma unidade fornecendo os meios para descrever a unidade com um nico n mero que pode entendido por todos e em todo lugar Assim o padr o prim rio atribui um nico valor a uma unidade por defini o Como tal ele deve definir a unidade exatamente Padr es prim rios s o necess rios por que o valor atribu do a uma arbitr rio Se um metro o comprimento do bra o do rei ou a dist ncia que a luz percorre em uma fra o de segundo depende somente de como algu m quis defin lo Para evitar confus o as unidades s o definidos por acordo internacional 123 atrav s do uso de padr es prim rios Depois de consensado o padr o prim rio forma a defini o exata da unidade at que ela seja mudada por algum outro acordo posterior que tenha vantagens sobre a defini o anterior As principais caracter sticas procuradas em um padr o s o 1 disponibilidade global 2 confiabilidade continuada 3 estabilidade tem
373. inar Mesmo em vaz es com elevados n meros de Reynolds como no v o do avi o h regi es de vaz o laminar pr ximas das superf cies A perda da energia na vaz o laminar varia linearmente com a velocidade e n o com o quadrado da velocidade como na vaz o turbulenta Esta rela o matem tica a base do funcionamento do medidor com resist ncia linear usado para a medi o de vaz o laminar Na vaz o turbulenta n o se tem linhas de vaz o distintas mas o fluido consiste de uma massa de redemoinhos As part culas n o 206 Conceitos Basicos seguem a mesma trajet ria O perfil de velocidade mostra a velocidade m xima tamb m no centro mas a velocidade pr xima das paredes da tubula o igual a metade da m xima velocidade O perfil mais chato para um tubo liso do que para um tubo rugoso A velocidade m dia no centro de um tubo rugoso de 0 74 da m xima e no tubo liso vale 0 88 da m xima E E RES HOS a AE E s pad SS OG T s 16 Q KYO 1 Vaz o laminar 2 In cio da turbul ncia 3 Vaz o turbulenta Fig 14 5 Vaz o laminar ou turbulenta No caso de um corpo s lido imerso em fluido vazando h uma turbul ncia atr s do corpo resultando em uma for a de arraste no corpo drag Na vaz o turbulenta as velocidades locais e as press es flutuam aleatoriamente de modo que as solu es do problema de turbul ncia requer a mec nica estat stica
374. inar as incertezas para que todas informa es contidas na express o sejam entendidas universalmente e de modo consistente entre quem escreve e quem l Como a quantidade 6x uma estimativa de uma incerteza obviamente ela n o deve ser estabelecida com precis o excessiva Por exemplo estupidez expressar o resultado da medi o da acelera o da gravidade g como 10 Algarismos Significativos Omedida 9 82 0 0312 956 m s A express o correta seria Omedida 9 82 0 03 m s Regra para expressar incertezas Incertezas industriais devem ser quase sempre arredondadas para um nico algarismo significativo Uma consequ ncia pr tica desta regra que muitos c lculos de erros podem ser feitos mentalmente sem uso de calculadora ou mesmo de l pis e papel Esta regra tem somente uma exce o importante Se o primeiro algarismo na incerteza dx 1 ent o recomend vel se manter dois algarismos significativos em 5x Por exemplo se um c lculo resulta em uma incerteza final de x 0 14 um arredondamento para 5x 0 1 uma redu o proporcional muito grande de modo que razo vel reter dois algarismos significativos para expressar 5x 0 14 O mesmo argumento poderia ser usado se o primeiro n mero for 2 por m a redu o n o t o grande metade da redu o se o algarismo fosse 1 Assim que a incerteza na medi o estimada os algarismos significativos do valor medido devem ser consider
375. inas de aquecimento ou resfriamento O volume ocupado por estes elementos chamado de volume morto ou deadwood O volume morto deve ser calculado atrav s de reas de suas sec es retas e suas alturas para ser descontado As reas das estruturas geralmente s o indicadas nos desenhos de constru o por serem comuns e muito usadas Quando n o indicadas devem se fazer suas medi es para os devidos c lculos e descontos Tanques cil ndricos verticais de tetos flutuantes No tanque de teto flutuante o seu teto se move para acompanhar o n vel do l quido e para minimizar a quantidade de vapor contido O tanque de teto flutuante usado para armazenar fluidos vol teis como gasolina nafta lcool O tanque com teto flutuante possui suportes para apoio no fundo ajust veis em duas posi es 1 Posi o para opera o posi o baixa 2 Posi o para manuten o posi o alta O teto flutuante desloca um certo volume do produto por estar imerso Este volume deslocado conhecido atrav s do teste de flutua o e fun o do peso do teto Este desconto j pode estar considerado no corpo da tabela ou pode ser fornecido em tabela adicional por m sempre deve constar na apresenta o da tabela Tanques esf ricos Os tanques esf ricos s o usados para armazenar produtos sob press o A esfera tem a propriedade de ocupar o maior espa o com o m nimo material e pode resistir maior press o po
376. ine um intervalo tendo um n vel de confian a de aproximadamente 99 Exce es a estes casos precisam ser tratados em uma base individual e devem ser caracterizados por um ou ambos dos seguintes 1 A aus ncia de um n mero significativo de incertezas componentes tendo distribui es de probabilidade bem comportadas tais como normal ou retangular 2 Inclus o de uma incerteza componente dominante Isto pode causar a incerteza expandida ser maior do se as contribui es individuais da incerteza fossem somadas aritmeticamente e claramente uma situa o pessimista Deve tamb m ser notado que se erros de incertezas do Tipo A em um sistema de medi o s o compar veis aos do Tipo B a incerteza expandida pode ser uma subestimativa a n o ser que um grande n mero de leituras repetidas uns tenha sido feito Nestas circunst ncias um fator de cobertura k deve ser obtido de uma distribui o t baseada nos graus de liberdade efetivo ver da incerteza padr o combinada Apostila Metrologia 43MedErro doc 24 SET 98 Substitui 26 MAI 97 Erros da Medi o 110 8 Confirma o Metrol gica 1 Confirma o Metrol gica 1 1 Conceito Comprova o ou confirma o metrol gica o conjunto de opera es necess rias para assegurar que um dado instrumento de medi o esteja em condi es de conformidade com os requisitos para o uso pretendido SO 10 012 1 1993 O termo confirma o metrol
377. inicio dos anos 1800s e foi usado por muitos anos durante a era da ilumina o a g s Este tipo ainda dispon vel ainda um dos mais precisos medidores do tipo deslocamento positivo Atualmente s o usados em laborat rios como teste medi es de planta piloto e como padr o para outros medidores V rias das dificuldades com o medidor com l quido de selagem tais como varia es no n vel do l quido e no ponto de congelamento foram superados em 1840 com o desenvolvimento do medidor com deslocamento positivo tipo diafragma Os primeiros medidores eram constru dos com pele de carneiro e com caixas met licas hoje s o usados 0 alum nio com diafragma de borracha sint tica O princ pio de opera o porem continua inalterado h mais de 150 anos O princ pio de opera o do medidor a diafragma com quatro c maras ilustrado na figura A se o de medi o consiste de 4 c maras formadas pelos volumes entre os diafragmas e o centro de parti o e entre os diafragmas e a caixa do medidor A press o diferencial entre os diafragmas estende um diafragma e contrai o outro alternadamente enchendo e esvaziando os quatro compartimentos O controle do processo atrav s de v lvulas deslizantes que est o sincronizadas com o movimento dos diafragmas e temporizadas para produzir uma vaz o suave de g s evitando oscila es O mecanismo est ligado atrav s de engrenagens ao ponteiro que registra o volume total que passa
378. inida A rota o das p s da turbina diretamente proporcional a vaz o do fluido Atrav s da detec o mec nica ou eletr nica da passagem das l minas do rotor da turbina pode se inferir o valor da vaz o H a gera o de pulsos com frequ ncia linearmente proporcional a velocidade do fluido e como consequ ncia diretamente proporcional a vaz o Fig 20 3 Partes constituintes da turbina 3 2 Partes Constituintes Corpo O corpo da turbina abriga o rotor as pe as internas e os suportes O fluido a ser medido passa pelo interior do corpo O corpo da turbina montado como um carretel sanduichado na tubula o O corpo da turbina deve suportar a temperatura e a press o de opera o do processo e por isso o seu material deve ter uma resist ncia mec nica adequada Como o fluido do processo molha diretamente o corpo da turbina a escolha do seu material fun o da compatibilidade com o fluido do processo sob o aspecto de corros o qu mica Porem a fun o dos componentes requer ou rejeita alguns tipos de materiais e isso deve ser considerado na sele o do material do corpo Por exemplo para o detector operar corretamente o material do corpo entre o rotor e o detector n o pode ser magn tico As l minas do rotor devem ser magn ticas para serem detectadas pelo pickoff O corpo da turbina pode ser feito de v rios tipos de ligas met licas e pol meros qu micos O material mais usado o a o ino
379. ionam juntos para reunir e mostrar os dados do campo e para controlar as bombas e as v lvulas 2 3 Comunica es O sistema de comunica o liga o n vel do centro de controle com as localiza es remotas O terminal de comunica o CFE um microprocessador instalado no centro de controle Seu objetivo coordenar e organizar a comunica o do Centro de Controle para as esta es A rede de comunica o de dados usa uma combina o de conex es de comunica o linhas telef nicas e hardware especializado para realizar os comandos do operador a partir da CFE para a esta o e o equipamento que est o sendo controlados 46 Controle Supervis rio e Aquisi o de Dados SCADA 2 4 Esta o de opera o Quando os comandos do operador chegam a uma localiza o remota o sistema aciona dispositivos controladores e ou programas dependendo do comando emitido Estes dispositivos controladores e ou programas executam os comandos para os equipamentos que est o sendo controlados e passam a informa o de volta para o operador para monitoramento da opera o A unidade terminal remota RTU recebe o comando e o envia para um controlador depois para um dispositivo de entrada sa da controlando o determinado equipamento O n vel seguinte na esta o o controlador l gico program vel CLP O CLP um computador projetado para controlar bombas gt controlar v lvulas gt fornecer dados operacionais bru
380. irigida para baixo e a for a de Coriolis est na dire o leste Se o movimento do objeto fosse impedido de cair em um longo tubo vertical esta componente da velocidade dirigida para leste faria o objeto exercer uma for a contra a parede do tubo Se o l quido bombeado atrav s deste tubo a for a de Coriolis contra o tubo proporcional a vaz o m ssica e o momento angular da terra Em um medidor tipo Coriolis o fluxo do fluido de entrada dividido entre dois tubos curvados iguais e com di metros menores que a tubula o do processo A vaz o segue as trajet rias curvas e converge na sa da do medidor Estes tubos est o vibrando em sua frequ ncia natural geralmente por um dispositivo magn tico Se em vez de ser continuamente girado o conduite vibra a amplitude e a dire o da velocidade angular se alternam Isto cria uma for a de Coriolis alternada Se os tubos curvados s o suficientemente el sticos as for as de Coriolis induzidas pela vaz o m ssica produzem pequenas deforma es el sticas nos tubos Esta distor o pode ser medida e a vaz o m ssica inferida dela Fig 22 2 Medidor industrial Em sua forma mais simples o medidor de vaz o Coriolis possui dois componentes b sicos o sensor e o transmissor eletr nico O sensor um conjunto de tubo um ou dois instalado na tubula o do processo O tubo usualmente em forma de U vibrado em uma pequena amplitude na sua frequ ncia natur
381. is o sendo suficiente a medi o inexata Inversamente se o interesse do sistema ter o valor exato da medi o pois se quer os valores absolutos como na compra e venda de produtos al m da repetitividade se requer a exatid o 2 6 Erro Resultante Final O erro na medi o n o est somente no instrumento de indica o display mas em todos os componentes da malha de medi o como sensor elemento condicionador de sinal linearizador e filtro Uma quest o importante levantada qual o erro total do sistema ou da malha A precis o da medi o pode assim ser definida como a soma dos erros sistem ticos e aleat rios de cada componente do sistema ou da malha Isto uma hip tese pessimista onde se admite que todos os erros s o na mesma dire o e se acumulam Algu m mais otimista poderia estabelecer a precis o final do sistema como igual pior precis o entre os componentes Ou seja considera se somente a precis o do pior instrumento e desprezam se as outras precis es melhores Pode se ainda determinar a precis o final como a m dia ponderada das precis es individuais Pode se obter v rios resultados v lidos da soma de duas incertezas iguais a 1 e 1 105 1 O pessimista pode obter a incerteza final de 2 ou 2 assumindo que as incertezas se somam no mesmo sentido 2 O otimista pode achar que as incertezas se anulam e a resultalnte mais prov vel igual a 0 3 O realista intermed
382. is n o possui pontos ou linhas de concentra o de tens o mec nica O princ pio da arquea o do tanque esf rico consiste em medir seus c rculos m ximos em diversos sentidos para se determinar o circulo m dio A espessura e da chapa considerada a m dia das espessuras usadas O di metro externo D obtido pela divis o da circunfer ncia externa C m dia por T 188 Arquea o de Tanque Como anteriormente o di metro interno D igual ao di metro externo menos duas vezes a espessura da chapa O volume da esfera dado por T V D 6 V 0 523 5 x D Ou usando se o raio r D 2 tem se ysta 3 C lculo do volume parcial O c lculo do volume parcial obtido em fun o da rela o h D usando se a tabela ia Fig 13 12 Deforma o no tanque 189 2 3 Estudo de Caso Para um tanque hipot tico com tr s an is e com os seguintes dados de arqueacao inventados determinar o volume contido na parte cilindrica Circunfer ncia Altura do anel Espessura da Volume total tanque Anel 1 Circunfer ncia externa m dia 66 398 mm Di metro externo D C x 66 398 mm 3 141 6 21 135 mm Di metro interno D D 2 21 135 mm 2 x 20 mm 21 095 mm Volume S h 0 785 4 D h 0 785 4 x 210 95 x 24 dn 838 895L Anel 2 Circunfer ncia externa m dia 66 383 mm Di metro externo D C x 66 383 mm 3 141 6
383. is pr ximo no ponto de refer ncia na escotilha 4 Registre esse n mero 5 Suspenda o prumo e registre a marca o do prumo com uma aproxima o de um mil metro 6 Para determinar a altura do leo no tanque calcule o comprimento da trena desde o ponto de refer ncia at a marca no prumo 7 Subtraia a altura de refer ncia para determinar a altura do leo no tanque 8 Consulte a tabela de arguea o para determinar o volume do leo 9 Realize a medi o duas vezes para garantir exatid o O segundo m todo para medir volumes um procedimento direto 1 Aplique pasta de marca o na fita em local aproximado da medi o e abaixe a fita para dentro do tanque at que o prumo toque a mesa de medi o situada no fundo do tanque ou at que a leitura na trena corresponda a altura de refer ncia 2 Recupere a fita e registre a marca do leo na fita com uma aproxima o de um mil metro Este valor corresponde a altura de produto no tanque 3 Consulte a tabela de medi o para determinar o volume do leo 4 Realize a medi o duas vezes para garantir exatid o A qualidade do petr leo nos tanques de armazenamento da rea de produ o pode ser submetida a an lises manuais ou autom ticas As an lises manuais s o exigidos para transfer ncias de cust dia O m todo mais comum de se realizarem as an lises manuais mediante amostrador ou coletor de amostras O coletor de amostra um va
384. ismos significativos que o menor n mero de significativos das parcelas O m ximo erro absoluto de uma soma ou diferen a igual soma dos erros m ximos absolutos das parcelas Por exemplo tendo se duas quantidades com precis es de 0 1 l gico entender que a soma ou diferen a destas quantidades s o determinadas com precis o de 0 2 por que na pior situa o os erros se somam Quando h muitas parcelas improv vel que todos os erros se somem Nestes casos usam se m todos de probabilidade para estimar o erro da soma Um crit rio arredondar desprezando se o ltimo algarismo significativo Ou seja quando todas as parcelas tiverem n algarismos significativos dar o resultado com n 1 algarismos significativos As regras da subtra o s o essencialmente as mesmas da soma Deve se tomar cuidado quando se subtraem dois n meros muito pr ximos pois isso provoca um grande aumento do erro relativo Exemplo 4 327 48 0 01 326 91 0 01 0 57 0 02 O erro relativo de cada parcela vale aproximadamente 0 01 300 0 003 O erro relativo do resultado vale cerca de 0 02 0 57 3 5 que mais de 1000 vezes maior que o erro relativo das parcelas Quanto mais esquerda mais significativo o d gito O d gito na coluna dos d cimos mais significativo que o d gito na coluna dos cent simos O d gito na coluna das centenas mais significativo que o d gito na coluna das dezenas O
385. ito de transfer ncia de energia Este teste verifica o funcionamento do circuito sem desligar qualquer conex o e sem provocar nenhum dano ao circuito Deve se evitar o teste da bobina detectora por meio de aplica o direta de sinais pois isso poderia alterar a sua caracter stica ou a sua continuidade 3 16 Manuten o A manuten o de uma turbina a n vel de usu rio consiste de uma inspe o peri dica para assegurar que as partes internas n o sofreram qualquer corros o ou incrusta o pelo fluido medido Caso alguma pe a tenha sido danificada ela dever ser substitu da pelo usu rio ou pelo fabricante Quando se trocam os internos da turbina conveniente que seja levantado o fator K da turbina Uma das maiores causas de um desempenho fraco da turbina o deposito de sujeira sobre os mancais ou suportes Quando res duos duros ou gelatinosos est o depositados dentro dos mancais do rotor a liberdade de rota o da unidade ser fortemente prejudicada Portanto recomendado sempre que poss vel que o medidor tipo turbina seja cuidadosamente lavado com um solvente apropriado ap s um determinado tempo de uso O solvente deve ser quimicamente neutro e altamente vol til de modo que haja completa secagem ap s a opera o de lavagem Alguns solventes apropriados seriam lcool et lico freon solvente padr o ou tricloro etileno Para inspe o e limpeza das partes internas o conjunto do rotor pode se
386. ividades de opera o calibra o armazenamento manuseio e preserva o dos instrumentos e padr es 11 elaborar plano de calibra o Calibra o e manuten o O objetivo da calibra o o de eliminar os erros sistem ticos que aparecem ou aumentam com o passar do tempo O valor esperado das v rias medi es replicadas de um mesmo valor da vari vel medida tende a se afastar do valor verdadeiro convencional e por isso o instrumento deve ser calibrado periodicamente Tamb m com o passar do tempo o instrumento tende a piorar o seu desempenho e apresentar uma incerteza al m dos limites estabelecidos para a incerteza nominal Neste caso o instrumento requer manuten o A manuten o deve ser criteriosa e devem ser tomados cuidados para que o desempenho do instrumento n o se degrade usando se pe as originais ferramentas adequadas componentes de qualidade industrial Componentes para a ind stria de entretenimento s o mais baratos mais f ceis de serem encontrados por m s o menos confi veis e com menor vida til A manuten o deve ser feita quando o instrumento estiver visivelmente danificado n o operante ou com desempenho deteriorado Esta manuten o chamada de corretiva A manuten o pode ser feita de periodicamente de modo programado Na data marcada faz se a manuten o do instrumento Nem sempre poss vel se programar a data para a manuten o preventiva para qualquer tipo de ins
387. ja menos que 500 m da estrutura do tanque Em tanques de teto flutuante o canto externo do elemento detector de n vel deve estar o mais pr ximo poss vel de 500 mm do tanque O elemento detector de n vel deve estar localizado pr ximo da boca de medi o e deve ser acess vel da plataforma de medi o A m nima dist ncia entre o elemento sensor de n vel e a linha de centro da boca de medi o e da boca de amostragem depende do tipo de equipamento e da instala o Por m deve se ter cuidado em fixar estas distancias de modo que n o haja interfer ncia entre estes Medi o Autom tica elementos e a medi o manual ou a amostragem O elemento detector de n vel do l quido do tanque deve estar afastado das conex es de entrada e sa da para minimizar os efeitos de redemoinhos correntes e turbul ncias provenientes destas fontes Se isto n o for suficientemente efetivo o elemento detector deve ser protegido por meio de um tubo acalmador Onde s o instalados agitadores de tanque o fabricante do medidor deve ser consultado A indica o local e os equipamentos auxiliares devem ser facilmente acess veis para leitura e manuten o Ponto de montagem Deve se dar aten o especial ao ponto de montagem do medidor no tanque de modo que a dist ncia entre este ponto e a refer ncia n o mude como resultado da distor o da estrutura do tanque causada pelo coluna hidrost tica do produto Assim o medidor deve s
388. junto novo fita peso m fita peso mm 0 000 a 30 000 41 5 30 001 a 60 000 2 25 60 001 a 90 000 3 0 Comprimento fita peso m 0 000 a 30 000 30 001 a 60 000 60 001 a 90 000 Conjunto usado fita peso mm 2 0 3 0 4 0 4 Sistema de enrolamento A capacidade do sistema de enrolamento da fita deve ser suficiente para enrolar o comprimento total da fita sem uma tens o na fita ou na polia O sistema de enrolamento deve ser constru do com algum material resistente a fa sca e g lat o O comprimento da fita para o qual o sistema de polia projetado deve ser claramente marcado O tambor de enrolamento n o deve ser menor que 28 mm em di metro e deve ser fornecido com uma manopla de enrolamento O tambor de enrolamento deve ter um pino adequado em que a bobina seja presa na extremidade interna da fita Fig 10 2 Sistema t pico de enrolamento Medi o Manual A fita deve ser enrolada de modo que passe livremente atrav s do espa o entre o tambor e a manivela com as marcas de gradua o vis veis na fita enrolada A fita e o sistema de enrolamento devem ser eletricamente aterrados quando em uso 5 Peso de imers o 5 1 Geral O peso de imers o projetado e constru do para ser usado em combina o com a fita de imers o 5 2 Material O material do peso de imers o deve ser resistente a fa sca e com densidade adequada material t pico lat o 5 3 Constr
389. l Qualquer quer seja o local da calibra o o respons vel final pela calibra o o usu rio Quando a calibra o feita externamente o usu rio deve ter um contrato escrito bem claro definindo o que o laborat rio deve fazer E muito comum se enviar um instrumento para ser calibrado e ajustado e o laborat rio fazer apenas a calibra o E tamb m muito frequente o laborat rio reportar uma calibra o de modo incompreens vel sem informar o algoritmo de c lculo da incerteza de calibra o o m todo empregado relat rios com preenchimento com n meros com algarismos significativos sem significado O 114 nico modo de evitar estes inconvenientes ter um contrato escrito claro e preciso falando explicitamente sobre esses par metros Calibra o sequencial ou aleat ria Uma calibra o sequencial aplica uma varia o seguida no valor de entrada sobre a faixa desejada de entrada Isto realizado aumentando o valor de entrada crescente ou diminuindo o valor de entrada decrescente sobre toda a faixa de entrada A calibra o sequencial um diagn stico efetivo para identificar e quantificar o erro de histerese em um sistema de medi o A calibra o aleat ria se aplica a sequ ncias selecionadas aleatoriamente de valores de uma entrada conhecida sobre a faixa de calibra o pretendida Como vantagens da calibra o aleat ria est tica tem se 1 tend ncia a minimizar o impacto da in
390. l com o medidor e a vaz o te rica sem o medidor O fator de descarga C corrige a equa o da vaz o te rica para a vaz o real baseando se em dados experimentais obtidos em laborat rio hidr ulico Para os medidores de vaz o geradores de press o diferencial o coeficiente de descarga fun o da velocidade do fator de velocidade de aproxima o da densidade do fluido da press o diferencial gerada e inversamente proporcional ao beta do medidor Ou seja o coeficiente de vaz o tomado como constante n o constante mas fun o do n mero de Reynolds e da geometria do elemento prim rio A vaz o te rica dada pelas equa es usando se a press o diferencial e a densidade media do l quido no intervalo da coleta de dados A vaz o real determinada coletando se a massa ou o volume do l quido em um recipiente de volume conhecido em um determinado intervalo de tempo C 0 62 C 0 62 A C 1 0 C 0 98 C 0 98 C 0 98 C 0 61 C 0 61 Cy 0 86 C 098 Fig 15 16 Coeficiente de descarga de diferentes elementos 229 Placa de Orificio A evidencia experimental mostra que o coeficiente de descarga varia com o perfil da velocidade da tubula o Na literatura t cnica se define o coeficiente de vaz o relacionado diretamente do coeficiente de descarga O coeficiente de vaz o K igual ao produto do coeficiente de descarga C e a velocidade de aproxima o E M
391. l quido e o meio acima do l quido 4 Densidades m nima e m xima do l quido e do meio acima do l quido 5 Capacidades m nima e m xima do medidor autom tico de n vel 2 6 Condi es especiais As normas nacionais podem permitir o uso de um medidor autom tico de n vel sob condi es diferentes e fora das condi es de opera o especificadas desde que sejam feitas as devidas corre es dos valores medidos 2 7 Equipamentos auxiliares Equipamentos auxiliares tais como alarme desarme n o podem afetar os resultados da 146 medi o e n o podem ter caracter sticas que facilitem o uso fraudulento 2 8 Marca es O medidor autom tico de n vel deve ser marcado de modo leg vel e claro com as seguintes informa es 1 Nome do fabricante N mero de s rie e ano de fabrica o Marca de aprova o do modelo Designa o da classe de precis o Faixas definindo o campo de opera o Qualquer outra informa o requerida no certificado de aprova o do modelo As marcas descritivas devem ser indel veis e de um tamanho formato e claridade que permitam a leitura f cil nas condi es de opera o do medidor autom tico de n vel Elas podem ser agrupadas juntas em um local vis vel do medidor autom tico de n vel em si ou em uma placa de dados fixada nele DNPP 2 9 Marcas de verifica o O medidor autom tico de n vel deve ter um local para a marca de verifica o que seja vis vel e pe
392. la Antigo Fator Escala ce 1 00 onde R Altura de Refer ncia do Tanque em mm AL a distancia vertical de onde a linha de melhor ajuste cruza o nivel zero e onde ela cruza a Altura de Refer ncia do Tanque em mm incluindo o sinal Na Fig 2 AL negativo enquanto um aumento na inclina o ir dar um valor positivo 171 O Fator Escala Scale Factor pode ser alterado na janela do programa de configuragao RTG COS ou OPI Se como na Fig 5 13 AL 7mme R 20 500 mm e o Fator Antigo da Escala 3 214 o novo Fator de Escala ser calculado como Novo Fator Escala 3 214 7 20 500 x 100 3 214 0 034 3 248 Computar o novo Comprimento de Conex o do Tanque TCL de acordo com a f rmula Novo TCL Antigo TCL AL onde AL amplitude de faixa AL em mm incluindo sinal entre o eixo horizontal e o ponto onde a linha plotada cruza a linha Altura de Refer ncia do Tanque R AL negativo na Fig 5 13 AL Ltrena L radar Altura Referencia Tanque R Fig 13 13 Uma reta que melhor acomoda as medi es manuais com trena Se como na Fig 5 13 AL 1 mm eo TCL antigo 172 mm o novo TCL computado como Novo TCL 172 1 171 mm Entrar o novo Fator de Escala e TCL na janela de More RTG Configuration no programa Medi o com Radar Nivel indreto ulage Nivel direto innage Refer ncia inferior aoe Fig 13 14 Montag
393. laca de orif cio a sua calibra o direta sem necessidade de simula o de vaz o conhecida ou de medidor padr o de refer ncia Medidores volum tricos ou m ssicos A maioria dos medidores industriais mede a velocidade do fluido A partir da velocidade se infere o valor da vaz o volum trica volume velocidade x rea A vaz o volum trica dos fluidos compress veis depende da press o e da temperatura Na pr tica o que mais interessa a vaz o m ssica que independe da press o e da temperatura Tendo se a vaz o volum trica e a densidade do fluido pode se deduzir a vaz o m ssica Por m na instrumenta o a medi o direta e em linha da densidade dif cil e complexa Na pr tica medem se a vaz o volum trica a press o est tica e a temperatura do processo para se obter a vaz o m ssica desde que a composi o do fluido seja constante Atualmente j s o dispon veis instrumentos comerciais que medem diretamente a vaz o m ssica O mais comum o baseado no princ pio de Coriolis Energia Extrativa ou Aditiva Em termos simples os medidores de vaz o podem ser categorizados sob dois enfoques diferentes relacionados com a energia ou extraem energia do processo medido ou adicionam energia ao processo medido Como o fluido atrav s da tubula o possui energia sob v rias formas diferentes como cin tica potencial de press o e interna pode se medir a sua vaz o extraindo alguma fra
394. las na literatura t cnica Crane por exemplo para a sua obten o Em geral quando o n mero do Schedule aumenta a espessura da parede aumenta e o di metro interno diminui 4 Tipos de Vaz o A vaz o pode ser classificada de muitos modos tais como laminar ou turbulenta ideal ou real compress vel ou incompress vel homog nea ou com mais de uma fase viscosa ou sem viscosidade regime est vel ou inst vel rotacional ou irrotacional Para cada vaz o h hip teses simplificadoras e as correspondentes equa es permitem a sua an lise As simplifica es se referem viscosidade densidade press o temperatura compressibilidade e energia em suas diferentes formas Sempre h aspectos te ricos e informa es experimentais Em qualquer situa o existem tr s condi es 1 a lei de Newton do movimento se aplica para cada part cula em cada instante 2 a equa o da continuidade v lida e 3 nas paredes do tubo a componente normal da velocidade igual velocidade do tubo Para o fluido real a componente tangencial da velocidade do fluido na parede zero em rela o parede NOORONS 205 Conceitos Basicos 4 1 Vazao Ideal ou Real O fluido ideal nao tem viscosidade e por isso nao pode haver movimento rotacional das particulas em torno de seus centros de massa e nem tensao de cisalhamento A vazao de um fluido sem viscosidade chamada de vaz o ideal e pode ser representad
395. leo dependendo da profundidade de leo no tanque A vantagem dos tanques soldados que s o virtualmente prova de vazamento Os tanques menores podem ser fabricados numa oficina e embarcados prontos os maiores no entanto devem ser soldados no campo por soldadores especialmente treinados Uma vez determinado o local dos conjuntos de tanques de produ o constr i se uma funda o feita de saibro pedra areia ou cascos para se adequar a base do tanque Petr leo e G s Natural antes que o tanque seja posicionado ou constru do na rea Figura 1 7 Tanques cil ndricos verticais A linha de sa da fica uns 30 cm acima do fundo do tanque Essa altura de 30 cm deixa espa o para acumular o BSW abaixo da sa da de venda Dessa forma tanto o produtor quanto o transportador t m seguran a de que ir entrar no caminh o ou no oleoduto somente leo proveniente de determinado tanque Uma escotilha montada no teto do tanque utilizada para dar acesso ao petr leo para fins de medi o de volume e para amostragem Uma sa da de drenagem no fundo permite drenar o BSW A parte externa do tanque tratada com tintas especiais para prote o contra a corros o bem como para atenuar os efeitos das mudan as de temperatura Isto tem especial import ncia em regi es como o Canad onde as temperaturas podem mudar do extremo calor para o extremo frio num per odo de seis meses As partes internas dos tanques n o s
396. leo vol teis que n o poderia dar uma medi o clara do n vel corte sem ambiguidade sobre a r gua apropriada limpa A pasta ullage indica o n vel por uma mudan a clara e sem ambig idade de cor A pasta ullage n o deve exibir qualquer tend ncia para indicar n vel rastejando para cima ou seja indicando um n vel maior que o verdadeiro e assim dando uma menor ullage O uso de graxa ou giz no lugar de paste ullage apropriada n o permitido para medi es requerendo a maior precis o N veis medidos por graxa ou giz podem indicar leituras v rios mil metros maiores do que o n vel verdadeiro 8 3 Pasta detectora de gua Pasta detectora de gua quando espalhada em uma fina camada sobre peso de imers o ou r gua detectora d gua pode ser usada na medi o da profundidade de gua livre abaixo de uma quantidade de produto de petr leo armazenado em tanque ou container A pasta detectora d gua indica o n vel atrav s da mudan a de cor de modo claro e n o amb guo A pasta detectora d gua n o deve exibir qualquer tend ncia para indicar n vel rastejando para cima ou seja indicando um n vel maior que o verdadeiro Medi o Manual 9 Medidor eletr nico port til 9 1 Geral Os medidores eletr nicos port teis de n vel s o geralmente multifun o pois eles podem medir outros par metros tais como n vel de qualquer interface leo gua temperatura densidade press o alem de medi
397. ler tem diminu do por causa da reputa o de desempenho inadequado Muitos medidores de vaz o ultra s nicos a efeito Doppler s o medidores port teis para verifica o de grandes vaz es s o aplica es que n o requerem grande precis o Atualmente s o projetados medidores ultra s nicos com melhoria do desempenho com projetos envolvendo transdutores m ltiplos maiores frequ ncias de opera o e novas t cnicas eletr nicas J s o desenvolvidos inclusive medidores de vaz o para fluidos limpos usando a turbul ncia do fluido para refletir as ondas 267 Medidor Ultra s nico 4 S fi 4 pl dk Fig 23 6 Laborat rio de Calibra o de Vaz o 268 Regulamento T cnico da ANP Chapter 1 DeltaV System Overmew Chapter 2 Overmev of the Tutonais Chapter 3 Leaming About the DeltaV Explorer Chapter 4 Creating and instaling the Control Strategy Chapter 5 Creatng Operator Pictures Chapter 6 Using Operator interface Chapter 7 Collecting and Displaying Data Chapter 8 Configuring the Network ang Setting Up User Accounts DeltaV Gotting Started with Your a Chapter 1 DeltaV System Overview a Chapter Overview of the Tutorials Chapter 3 Lesening About the DeltaV Explorer a Chapter 4 Creating and Installing the Control Strategy a amp Chapter 5 Creating Operator Pictures Chapter6 Using Operator Interface S Chapter Collecting and Displaying Data m Chapters
398. lgadora A emuls o entra pelo topo da dessalgadora veja a Figura 4 e espalha se sobre uma bandeja descendo atrav s de um condutor downcomer O efeito de espalhamento liberta os gases da emuls o O g s sobe e sai Sarda do G s pela parte de cima da dessalgadora medida que a emuls o desce pelo downcomer at a parte inferior da dessalgadora qualquer BSW remanescente deposita se no fundo da dessalgadora Nesse ponto um tubo de fogo que cont m uma chama la aquece a emuls o que come a elevar se acima da gua A emuls o quente continua a elevar se atrav s da gua aquecida e penetra num espa o de sedimenta o acima do tubo de fogo Ocorre nesse espa o de sedimenta o a maior parte do processo de separa o da emuls o em leo e gua A gua se separa e decanta no fundo e o petr leo limpo se eleva sendo conduzido para fora do vaso atrav s de um trocador de calor em que desempenha sua tarefa final de aquecer a emuls o que entra na dessalgadora As dessalgadoras horizontais assemelham se sob muitos aspectos aos vasos verticais A emuls o entra na parte de cima da dessalgadora depois de passar por um trocador de calor Ao decantar passa por um tubo de fogo que provoca a separa o do BSW A emuls o atravessa o vaso penetrando numa segunda c mara em que se separam a gua e o leo A gua liberada deposita se no fundo ao passo que o leo e o g s sobem para o topo de onde s o levados atrav s de
399. lidade de reprodu o e de disponibilidade Antes de 1960 a unidade de comprimento era um padr o f sico consistindo de uma barra de Pt Ir guardada em S vres Em 1960 a unidade de comprimento foi redefinida em termos de padr o de receita ptico como sendo equivalente a 1 650 763 73 vezes o comprimento de onda da luz laranja vermelha de uma l mpada de Kr Confirma o Metrol gica Em 1983 o metro foi redefinido em fun o do trajeto percorrido por uma onda eletromagn tica plana no v cuo durante 1 299 792 458 de segundo Atualmente a nica unidade definida como padr o material o kilograma todas as outras unidades s o fixadas por meio de defini es de receitas O tempo foi a ltima unidade a ser substitu da tendo sido dom nio dos astr nomos por milhares de anos 2 2 Rastreabilidade O valor conhecido da entrada para um sistema de medi o durante uma calibra o o padr o na qual a calibra o se baseia Obviamente o padr o prim rio real pode ser impratic vel como padr o para usar em uma calibra o normal Mas eles servem como refer ncia por causa da exatid o N o razo vel viajar para S vres na Fran a para calibrar uma balan a anal tica de laborat rio que necessita de um peso padr o E chegando na Fran a o acesso ao kilograma padr o nem seria permitido Assim por raz es pr ticas existe uma hierarquia de padr es secund rios que tentam duplicar os padr es prim
400. lizados como combust veis ou qualquer outra utiliza o dentro do campo A medi o desses volumes por estimativa deve ser previamente aprovada pela ANP Essas medi es devem obedecer aos requisitos de medi es para apropria o 9 4 2 Volumes totais de g s utilizado para eleva o artificial e destinado a inje o nos po os 9 4 2 1 A apropria o de volumes de g s para eleva o artificial ou injetados nos po os utilizando instrumentos dedicados ou atrav s de testes deve ser feita de acordo com o procedimento usado para apropria o da produ o conforme subitem 8 4 deste Regulamento 9 4 3 Volumes de g s ventilado ou queimado em tochas A estimativa destes volumes por balan o ou outros procedimentos deve ser previamente autorizada pela ANP 9 4 4 Volumes totais de gua produzida injetada nos po os e descartada 9 4 4 1 A apropria o de volumes de gua produzida e injetada em cada po o atrav s de instrumentos dedicados ou de testes peri dicos deve ser feita de acordo com o procedimento utilizado para apropria o da produ o conforme subitem 8 4 deste Regulamento 9 4 5 Volumes de petr leo armazenado em estocagens intermedi rias dos sistemas de produ o 9 4 6 Volumes de petr leo armazenado em terminais dos sistemas de transporte 9 4 7 Volumes de petr leo e g s natural transportados 9 4 8 Volumes de g s natural para processamento 9 4 9 Volumes de g s natural armazenado em sistemas de armazena
401. lmente quando necess rio Na pr tica os equipamentos e procedimentos envolvidos requerem laborat rios altamente especializados Os padr es internacionais s o prim rios Padr o nacional o de mais alto n vel dentro de um pa s O INMETRO no Rio de Janeiro RJ respons vel legal pela manuten o dos padr es prim rios no Brasil Estes padr es prim rios n o saem do INMETRO A principal fun o de um padr o prim rio a calibra o e verifica o dos padr es secund rios No Brasil o INMETRO credencia os laborat rios que forma a Rede Brasileira de Calibra o Os laborat rios da Rede servem de refer ncia para calibra es secund rias Por exemplo o laborat rio 125 industrial da Yokogawa S o Paulo SP credenciado pelo INMETRO para calibrar voltagem corrente e resist ncia el trica O laborat rio industrial da Companhia Sider rgica de Tubar o Vit ria ES est credenciado pelo INMETRO para refer ncia de temperatura O laborat rio de Vaz o do Instituto de Pesquisas Tecnol gicas S o Paulo SP est credenciado pelo INMETRO para rastreabilidade de medidores de vaz o de l quido dentro de determinadas faixas O Ap ndice D mostra os laborat rios da Rede Brasileira credenciados at JAN 96 Padr o prim rio ou de refer ncia Os padr es prim rios s o dispositivos mantidos pelas organiza es e laborat rios nacionais em diferentes partes do mundo Eles representam as quantida
402. lmente com per odos definidos por lei Revis o dos intervalos de calibra o Um sistema eficiente de calibra o deve ter ferramentas que permitam a revis o dos intervalos de calibra o com crit rios baseados em dados obtidos das calibra es anteriores e que seja um compromisso entre se ter menos trabalho de calibra o e menos n o conformidades por causa de instrumentos descalibrados O crit rio mostrado a seguir se baseia no crit rio de Schumacher 1 A cada calibra o feita o instrumento classificado em rela o aos resultados obtidos conforme a Tab 1 Confirma o Metrol gica Tab 1 Status do Instrumento A Designa problema que prejudica Avaria um ou mais par metros ou fun es do instrumento Cc Designa instrumento encontrado Conforme conforme com sua toler ncia durante a calibra o F Designa instrumento apesar de Fora apresentar bom funcionamento encontrado fora das toler ncias de calibra o Tab 2 A es a serem tomadas E Indica que o intervalo entre Estender Calibragoes deve ser estendido D Indica que o intervalo entre Diminuir calibra es deve ser reduzido M Indica redu o do ciclo de M xima calibra o ao seu intervalo 5 m nimo admiss vel Redu o P N o se altera o intervalo Permanece anteriormente estabelecido Tab 3 Classifica o Dos Instrumentos Ciclos Condi es no Anteriores Recebimento ccc FCC ACC CF CA FC FF FA AC
403. lo 1 mm de erro em 100 mm vale 1 1 mm de erro em 10 mm vale 10 1 mm de erro em 1 mm vale 100 Erro relativo A qualidade de uma medi o melhor caracterizada pelo erro relativo tomado como e x100 a onde er o erro relativo e o erro absoluto a o valor da grandeza medida O erro relativo adimensional e geralmente expresso em percentagem A precis o entre 1 e 10 geralmente suficiente para a maioria das aplica es residenciais e at industriais em aplica es cient ficas tem se 0 01 a 0 1 O erro absoluto pode assumir valores negativos e positivos diferente do valor absoluto do erro que assume apenas valores positivos 2 2 Erro Din mico e Est tico Erro din mico Erro din mico aquele que depende do tempo Quando uma medi o altera seu valor significativamente durante a medi o ela pode ter erros din micos O erro din mico mais comum devido ao tempo de resposta ou tempo caracter stico do instrumento quando h atrasos na vari vel medida O erro din mico pode desaparecer naturalmente com o transcorrer do tempo ou quando as condi es de opera o se igualarem s condi es especificadas para Uso Por exemplo quando se faz a medi o de temperatura sem esperar que o sensor atinja a temperatura medida h erro din mico que desaparece quando a temperatura do sensor for igual a temperatura do processo que se quer medir Se a temperatura leva 3 minuto
404. locidade 3 13 Considera es Ambientais V rias condi es ambientais podem afetar a opera o da turbina Os componentes eletr nicos devem ser alojados em caixa a prova de tempo para eliminar os problemas de umidade A temperatura da turbina principalmente determinada pela temperatura do processo Porem a temperatura da bobina de transdu o e o conector pode ser influenciada pelo ambiente As baixas temperaturas geralmente n o causam problemas mas as altas temperaturas podem afetar a isola o A vibra o mec nica encurta a vida til da turbina e pode provocar erros sistem ticos nos dados obtidos Os campos magn ticos e as linhas de transmiss o na proximidade da turbina podem introduzir ru dos esp rios se o circuito n o est adequadamente blindado A pulsa o da vaz o pode produzir erros ou estragos na turbina Deve se cuidar para que as condi es de opera o estejam dentro dos limites estabelecidos na especifica o do fabricante 3 14 Instala o da Turbina A turbina afetada pela configura o da linha a montante e a jusante Isto causado principalmente pelo redemoinho do liquido que flui e por isso a configura o a montante muito mais influente que a jusante Tipicamente a turbina requer trechos retos maiores que os exigidos pela placa de orif cio Quando o fabricante n o especifica diferente ou n o se tem as regras tratadas nas normas API 2534 ASME Fluid Meter
405. ls o se separam no meio e a gua vai para o fundo veja a Figura 3 O separador de tr s fases separa o fluido em g s leo ou emuls o e BSW sedimento e gua Figura 1 3 Separador de Tr s Fases Petr leo e G s Natural 1 4 Processo de separa o Um dispositivo na parte superior do separador se denominado extrator de n voa coleta e remove os l quidos carreados pelo g s medida que o fluido entre no separador e o g s se eleva Um extrator de n voa um dispositivo dotado de tela projetado para reter as min sculas got culas de l quido medida que o g s passa por essa tela Os got culas se re nem no extrator e caem at o fundo do separador Para extrair o g s do l quido o separador emprega placas planas denominadas chicanas medida que o fluido passa sobre a superf cie das chicanas espalha se sobre as mesmas O processo de espalhamento do fluido facilita ao g s escapar subindo para o topo do separador Uma sa da de g s est localizada no topo do separador havendo uma sa da para emuls o oleosa no fundo do mesmo 1 5 Tratamento da emuls o oleosa A separa o apenas a primeira etapa no tratamento do l quido do reservat rio O separador separa o g s 0 leo e alta porcentagem de BSW O leo se apresenta comumente no entanto sob forma de uma emuls o e requer tratamento adicional para remo o da gua emulsificada antes que o leo possa ser armazenado Para s
406. m No dimensionamento da turbina recomendado que a m xima vaz o de trabalho esteja entre 70 e 80 da m xima vaz o do medidor Isto resulta em uma rangeabilidade de 7 1 a 8 1 e ha uma reserva de 25 para futura expans o ou para a vaz o aumentar Quando se quer uma rangeabilidade de 10 1 deve se usar a vaz o m xima de opera o igual a capacidade m xima da turbina Para se ter um timo desempenho e alta rangeabilidade a maioria das turbinas projetada para uma velocidade nominal de 9 m s Esta velocidade maior que as velocidades convencionais dos projetos de tubula es t picas de 2 a 3 m s Como consequ ncia se a turbina selecionada para ter o mesmo di metro da tubula o a rangeabilidade da medi o fica muito pequena aproximadamente de 2 1 a 3 1 Porisso o importante no dimensionamento da turbina n o o seu di metro nominal mas a vaz o volum trica que ela capaz de suportar Assim na escolha do di metro correto da turbina aceit vel e normal que o di metro da turbina seja sempre menor que o da tubula o Esta regra pode ser usada como detectora de erro quando o di metro da turbina for igual ou maior do que o da tubula o h erro de calculo ou de dados da vaz o Como consequ ncia dos di metros diferentes da tubula o e da turbina necess rio o uso de retificadores de vaz o apropriados e adaptadores Como a turbina possui o di metro menor que o da tubula o usam s
407. m as distribui es te ricas assumidas s o 1 se os valores de probabilidade no teste x2 caem entre 0 1 e 0 9 ent o a distribui o observada segue a distribui o assumida ou seja n o h raz o de duvidar da hip tese Em certos casos o limite inferior da probabilidade 2 chamado de n vel de signific ncia pode ser reduzido para 0 05 2 se o valor da probabilidade no teste y2 est abaixo do limite inferior prescrito ent o o resultado significante e os dados da amostra s o considerados inteiramente diferentes da distribui o assumida Neste caso o par metro x2 muito grande 3 Se o valor de x2 muito pequeno e pr ximo de zero ent o a probabilidade pode exceder o limite superior de 0 9 Embora isso seja dif cil de se encontrar na pr tica quando ocorrer os dados s o considerados suspeitosamente bons a Apostilas Metrologia 2Estat stica DOC 24 SET 98 Substitui 01 ABR 98 95 7 Erros da Medicao 1 Introdu o imposs vel fazer uma medi o sem erro ou incerteza Na realidade o que se procura manter os erros dentro de limites toler veis e estimar seus valores com exatid o aceit vel Cada medi o influenciada por muitas incertezas que se combinam para produzir resultados espalhados As incertezas da medi o nunca podem ser completamente eliminadas pois o valor verdadeiro para qualquer quantidade desconhecido Por m o valor prov vel do erro da medi
408. m xima A press o diferencial assumida deve ser de 0 a 100 c a 25 kPa 2 Calcular o n mero de Reynolds na vaz o de projeto e nas condi es de opera o para garantir que ele seja maior que os m nimos especificados Tab 9 2 N meros de Reynolds m nimos Elemento L quido G s vapor Placa Rp210 000 RD gt 10 000 Venturi Rp2100 000 RD gt 10 000 Lo loss Rp2100 000 RD gt 10 000 3 Calcular o fator de dimensionamento na vaz o de projeto e nas condi es de opera o Vaz o m ssica para L quido W a NFD JF Jp VAP 231 Placa de Orificio Vazao massica para Gases s des at NED p VAP Vaz o volum trica para L quidos gega e NF D VAP Vaz o volum trica para Gases nas condi es reais Q vp S Q vr CC NEDVAP Vaz o m ssica de g s com os fatores Fpb Ftb Ftf Fpv ZF NF F F D JAP xP a pv M Vaz o volum trica para g s usando fatores Fpb Ftb Ftf Fpv Fie NF F F Z D JAP M 4 Calcular o by aproximado usando Sm C k k S y 277 fi sd k k Sy o Su k 27h Bo 1 k Sa Por exemplo para a placa de orif cio com tomadas tipo canto flange e D e D 2 RD lt 200 000 06 ali Re 1 006 Su RD gt 200 000 277 0 6 Bo 11 Sm 5 Usando o e a tabela do fator de compressibilidade calcular o coeficiente de descarga que tem a forma C2622 Ro 6 Para l quidos fazer Y1 1 0 Para gases calcular o fator de expans
409. m a viscosidade crescente Com fluidos muito viscoso rotores com maiores folgas permitem maiores vaz es Os erros na medi o s o devidos principalmente aos vazamentos do fluido n o medidos da entrada para a sa da do medidor O termo usado para expressar o vazamento em medidores de vaz o com deslocamento positivo o deslizamento slip 4 Tipos de Medidores Os medidores a deslocamento positivo se baseiam em diferentes mecanismos acionadores do fluido tais como disco nutante 251 Deslocamento Positivo engrenagens ovais pist o rotat rio pist o reciprocante rotor espiral l mina rotat ria em altas temperaturas e press es como 180 OC e 1 000 psig 7 MPa Fig 21 2 Medidor a deslocamento positivo com disco nutante 4 1 Disco Nutante O medidor a deslocamento positivo com disco nutante conhecido como medidor de disco usado extensivamente para o servi o de medi o de gua residencial O conjunto m vel que separa o fluido em incrementos consiste de disco esfera pino axial Estas pe as se fixam numa c mara e a dividem em quatro volumes dois acima do disco na entrada e dois debaixo do disco na sa da Quando o l quido tenta fluir atrav s do medidor a queda de press o da entrada para a sa da faz o disco flutuar e para cada ciclo de flutua o indicar um volume igual ao volume da medidora menos o volume do conjuntos do disco A extremidade do pino axial que move em um circulo
410. m conjunto de n dados fornece n 1 observa es independentes com rela o ao desvio padr o da popula o De um modo mais geral ainda tem se n m graus de liberdade em um conjunto com n dadose m constantes Na popula o quando m desconhecido duas quantidades podem ser calculadas de um conjunto cm n dados replicados x es Um grau de liberdade usado para calcular x porque retendo os sinais dos desvios a soma dos desvios individuais deve ser zero Assim computados n 1 desvios o ltimo desvio n fica conhecido Como consequ ncia somente n 1 desvios fornecem medida independente da precis o do conjunto de medi es Em pequenas amostras n lt 20 quando se usa n em vez de n 1 para calcular s obt m se um valor menor do que o verdadeiro O desvio padr o das medi es da resist ncia de 0 8 9 Como ainda ser visto o valor da resist ncia deve estar entre o valor m dio e uma toler ncia de n desvios padr o O n est relacionado com o n vel de probabilidade associado Assim o valor da resist ncia de 51 6 0 8 1s Q com 68 de probabilidade ou 51 6 1 6 2s Q com 95 de probabilidade 5 7 F rmulas Simplificadas s vezes mais c modo e r pido calcular os desvios padr o da popula o e da amostra com f rmulas que envolvem somente a computa o de x yx e va Estas f rmulas s o 5 8 Desvios da popula o e da amostra Como o desvio padr o da p
411. m explos es detectando automaticamente gases combust veis e alertando tanto os operadores de esta o quanto a voc mesmo no centro de controle Caso haja vazamento a partir das tubula es das bombas ou de v lvulas gases e vapores dos flu dos podem se formar na linha Se os equipamentos estiverem alojados num pr dio os gases acumulam se e se misturam ao oxig nio no ar Atingindo os gases determinada propor o no ar tomam se extremamente explosivos Com a mistura nesse estado qualquer fonte de calor ou centelha poder provocar a sua igni o um arco num disjuntor el trico ou num rel num rolamento de motor aquecido ou at uma centelha de eletricidade est tica Os sistemas de detec o de gases percebem a acumula o de gases e desencadeiam um alarme antes que a mistura de g s e ar se tome explosiva Discutimos nessa se o os instrumentos utilizados para a detec o de vazamento de gases e inc ndios bem como os sistemas de controle utilizados Medi es Auxiliares 4 2 Detec o de inc ndios Existem quatro tipos principais de m todos de detec o de inc ndios em uso Cada um desses tipos possui vantagens e desvantagens Podem ser utilizados em conjunto uns com os outros para contrabalan ar quaisquer limita es individuais Existem tamb m dispositivos mec nicos ativados pelo calor que compreendem elos fus veis ou elementos bimet licos que ativam diretamente os sistemas de prote o como os
412. m fator de cobertura f que est associado com um grau de probabilidade P Os limites de confian a definem um intervalo em torno da m dia da amostra que provavelmente contem a m dia da popula o total 7 1 Intervalo com n grande n gt 20 Quando se tem n gt 20 a m dia das medi es u e o desvio padr o o A medi o pode ser reportada como x utfo P onde x o valor da medi o X o valor m dio das n medi es f o fator de cobertura associado a P o o desvio padr o da popula o P a probabilidade Pode se dizer com uma probabilidade de acerto de P que a medi o x se encontra entre os limites u fo lt x lt u fo Por exemplo para uma probabilidade de 95 o fator de cobertura 2 Isto significa que quando se tem uma medi o com n replica es n gt 20 com desvio padr o o e m dia u ent o a medi o x pode ser reportada como X ut2o 95 ou L 20 lt x lt u 20 959 7 2 Intervalo com n pequeno n lt 20 Quando a amostra tem um n mero pequeno de dados n lt 20 a m dia u se torna X o desvio padr o o se torna s torna se s As equa es passam para x xX fs P ou x fs lt x lt x fs Para o exemplo de probabilidade de 95 para a amostra n lt 20 com m dia x a medi o pode ser reportada como x x 2s 95 x 28 lt X lt x 25 95 90 Estatistica da Medicao 7 3 Intervalo com n muito pequeno n lt 10 P
413. m mente que os n meros sendo usados tem somente um valor limitado de precis o e exatid o Quando se apresenta o resultado de um c lculo de engenharia geralmente se copiam 8 ou mais d gitos do display de uma calculadora Fazendo isso deduz se que o resultado exato at 8 d gitos um tipo de exatid o que raramente poss vel na pr tica da engenharia O n mero de d gitos que podem ser apresentados usualmente muito menos que 8 por que ele depende de problemas particulares e envolve outros conceitos de algarismos significativos precis o toler ncia resolu o e convers o 2 Conceito D gito qualquer um dos numerais arabicos 0 1 2 3 4 5 6 7 8 e 9 Algarismo ou d gito significativo em um numero o d gito que pode ser considerado confi vel como um resultado de medi es ou c lculos O algarismo significativo correto expressa o resultado de uma medi o de forma consistente com a precis o medida O n mero de algarismos significativos em um resultado indica o n mero de d gitos que pode ser usado com confian a Os algarismos significativos s o todos aqueles necess rios na nota o cient fica Qualquer d gito entre 1 e 9 e todo zero que n o anteceda o primeiro d gito n o zero e alguns que n o sucedam o ltimo d gito n o zero um algarismo significativo O status do zero amb guo por que o zero tamb m usado para indicar a magnitude do n mero Por exemplo n o h dificuld
414. m se O gradiente de velocidade representa o cisalhamento que o fluido sofre enquanto que a for a rea que provoca este cisalhamento nas camadas do l quido chamada de tens o de cisalhamento ou press o de cisalhamento shear stress O fator de proporcionalidade u constante e caracter stico de cada material e chamado de viscosidade absoluta 10 6 Medidores de Viscosidade O princ pio de opera o da maioria dos medidores de viscosidade cnamados de viscos metros ou re metros o mesmo O objetivo criar o modelo de Newton onde se tem dois planos um fixo e outro m vel separados por um pequeno intervalo onde se coloca o fluido do qual se quer medir a viscosidade Como o modelo de Newton admite uma geometria plana infinita ele ideal Na pr tica a principal fonte de erro na medi o da viscosidade est na influ ncia das extremidades dos sistemas com dimens es finitas 30 Borda overflow Banho de leo com temperatura controlada Tubo de sa da Ama Fig 2 27 Medidor de viscosidade Saybolt Os tipos b sicos de medidores de viscosidade s o 1 Medidor rotacional o torque requerido para girar um disco ou um cilindro e a for a requerida para mover uma placa s o fun o da viscosidade S o medidores apropriados para fluidos n o newtonianos Exemplos viscos metro de Couette e o de Brookfield 2 Medidor do fluxo atrav s de uma restri o inclui o viscos metro
415. m uma dada confian a Incerteza padr o o desvio padr o estimado Incerteza padr o combinada o resultado da combina o dos componentes da incerteza padr o Incerteza estendida Obtida pela multiplica o da incerteza padr o combinada por um fator de cobertura uma exig ncia para todos os laborat rios credenciados de calibra o que os resultados reportados em um certificado sejam acompanhados de uma declara o descrevendo a incerteza associada com estes resultados E tamb m exig ncia para os laborat rios de testes sob as seguintes circunst ncias 1 onde isto requerido pelo cliente 2 onde isto requerido pela especifica o do teste 3 onde a incerteza relevante para validar ou aplicar o resultado e g onde a incerteza afeta a conformidade a uma especifica o ou limite Os laborat rios credenciados devem ter uma pol tica definida cobrindo a provis o de Erros da Medi o estimativas das incertezas das calibra es ou testes feitos O laborat rio deve usar procedimentos documentados para a estimativa tratamento e relat rio da incerteza Os laborat rios devem consultar seu corpo de credenciamento para qualquer orienta o espec fica que possa estar dispon vel para a calibra o ou teste Os meios pelos quais os laborat rios credenciados devem tratar as incertezas da medi es s o definidos em detalhe na ISO Guide Guide to the Expression of Uncertainty in Measu
416. ma de calibra o de instrumentos requer as seguintes provid ncias 1 listar individualmente todos os instrumentos de medi o teste e padr o da empresa incluindo os do processo oficina laborat rios arm rios do chefe estabelecer os padr es e instrumentos mestres necess rios para a empresa baseando se em fatores econ micos t cnicos seguran a produ o e qualidade do produto adquirir os padr es necess rios e justificados prover local adequado para armazenamento guarda preserva o e opera o dos instrumentos de teste e padr es se necess rio implantar laborat rios de calibra o das vari veis como temperatura vaz o press o voltagem e resist ncia el trica pesquisar conhecer e credenciar os laborat rios externos para fins de interc mbio laboratorial e m tua rastreabilidade H laborat rios de usu rios que s o tecnicamente aceit veis mesmo n o tendo o credenciamento legal do INMETRO definir a escada de rastreabilidade separando os instrumentos que podem ser calibrados internamente e os que 122 devem ser enviados para laborat rios externos 7 elaborar cronogramas de tais calibra es acompanhando as datas de vencimento 8 Elaborar procedimentos para calibra es internas para envio e recebimento de instrumentos para laborat rios externos 9 implantar arquivo para documenta o de todos os hist ricos 10 treinar o pessoal para as at
417. ma dimens o das medi es e fica entre os valores m nimo e m ximo das medi es 3 quando se multiplica uma vari vel aleat ria por uma constante sua m dia ser multiplicada pela mesma constante 4 a m dia da soma de duas vari veis aleat rias a soma de suas m dias 5 se uma constante somada vari vel aleat ria a mesma constante somada ao seu valor m dio 6 a m dia do produto de duas vari veis aleat rias independentes igual ao produto de seus valores m dios 7 mesmo que a distribui o dos valores seja sim trica a distribui o da rea n o sim trica pois se 5 est no meio de 0 e 10 mas 52 n o est no meio de 02 e 102 Exemplo As medi es do valor de um resistor d o 52 3 Q 51 7 Q 53 4 Q 53 1 Q 80 0 Q O valor m dio destas medi es desprezando o valor de 80 0 Q que grosseiro vale 52 6 Q _ 92 34 517 534 531 R r 4 526Q 79 Estatistica da Medicao 4 2 M dia da Raiz da Soma dos Quadrados Quando se tem dados com sinais positivos e negativos e as suas influ ncias se somam n o se pode tirar a m dia aritm tica pois a soma alg brica dos dados cancelam seus valores Por isso inventou se a m dia Raiz quadrada da Soma dos Quadrados RSQ que dada pela express o 2 2 2 Xaso Xp XZH X Em metrologia esta rela o matem tica algoritmo a mais usada para determinar o erro final resultante de v rios erros componentes ale
418. ma super velocidade no rotor A turbina medidora de vaz o um instrumento de precis o e pode se danificar se uma mangueira de alta press o de ar utilizada para sua limpeza ou para a verifica o da rota o do rotor Mais medidores de vaz o s o danificados por excesso de velocidade no rotor durante a partida do que por qualquer outra raz o Para evitar danos no medidor a vaz o de fluido deve ser aumentada gradualmente at o medidor atingir a vaz o desejada recomendado que a turbina de vaz o seja instalada de forma que ela permane a cheia de fluido quando a vaz o cessa Quando o medidor de vaz o deixado instalado em uma linha que est temporariamente fora de servi o e tenha sido parcial ou completamente drenada pode ocorrer severa corros o dos rolamentos ou dos internos Se durante estes per odos de parada houver qualquer duvida sobre o n vel do fluido na linha e se for economicamente vi vel e as condi es permitirem a turbina deve ser removida limpada e guardada Quando a turbina vai ser guardada ou n o utilizada por um longo per odo deve ser impregnada em um preservativo anti corros o ou leo de maquina Verifica o do sinal induzido A bobina detectora o circuito associado e o equipamento de leitura de um sistema podem ser verificados atrav s de um sinal induzido Uma pequena bobina ligada a uma fonte de corrente alternada mantida pr xima a bobina detectora de modo a se notar o efe
419. matos de modo a minimizar o comprimento total do medidor Estes formatos normalmente em U aumentam a perda de carga do medidor O medidor Coriolis um sistema din mico onde a velocidade angular de acionamento est em fase com a acelera o de Coriolis produzida e portanto defasada de 180 da for a de Coriolis do fluido na tubula o H dois modos diferentes de vibra o uma vibra o do circuito da tubula o acionada eletromagneticamente em sua freq ncia natural e outra vibra o produzida pelas for as de Coriolis acionando a tubula o em uma freq ncia correspondendo a frequ ncia do primeiro modo H duas deflex es uma produzida na por o acionada dd na frequ ncia de resson ncia e outra dF resultante da for a de Coriolis Estas deflex es est o defasadas de 180 quando a deflex o de acionamento dd zero a deflex o produzido pela for a de Coriolis dF m xima Esta diferen a de quadratura entre as duas deflex es serve para detectar a vaz o m ssica instant nea e pode ser detectada pela 1 amplitude dos dois modos 2 diferen a de fase 3 cruzamento do zero comum o uso de dois tubos diminuindo a necessidade de pot ncia e resultando em um sistema de sintonia balanceada que minimiza a energia entrando ou saindo do sistema de fontes externas O fluido pode ser dirigido serialmente ou em paralelo dependendo do fabricante Os modos de acionamento de deflex o de Co
420. melho Detector a Ultravioleta UV Esse Detector utiliza um tubo sensor para detectar radia es de chama ou ultravioleta mas n o sens vel a l mpadas fluorescente de vapor de merc rio e incandescentes Serve para detectar as radia es de ultravioleta provenientes de inc ndios de hidrocarbonetos As suas limita es incluem a sensibilidade interfer ncia de solda arco ou radia es de raios x e gama podendo tamb m serem cegados pela presen a de fuma a Os detectores de ultra violeta s o utilizados no coletor de medi o nas esta es terminais e nas reas com tanques Detector Infravermelho IV Este Detector utiliza um elemento sensor base de selenito de c dmio que sens vel s radia es de infravermelho IV Detectam rapidamente a combust o de gasolina querosene e a maioria dos outros hidrocarbonetos exceto metano Podem contudo transmitir alarmes falsos em virtude da luz do sol radia o de elementos escuros e l mpadas de ilumina o de alta intensidade S o utilizados em conjunto com os detectores de ultravioleta nas reas dos tanques 4 3 Controle de inc ndio Existem diversos tipos de sistemas de controle dependendo da rea em que ocorre o inc ndio Por exemplo um inc ndio numa unidade de bombas trava todas as unidades Apenas os alarmes de inc ndio no ESB e na guarita das bombas podem afetar diretamente o oleoduto paralisando as unidades O controlador de l gica p
421. menta tem 44 mm de largura e 1 5 m de comprimento N o se usam unidades m ltiplas ou prefixos m ltiplos Por exemplo Usa se 15 26 m e n o 15 m 260 mm usa se miligrama mg e n o microkilograma ukg Nao usar um prefixo sem a unidade Usar kilograma e n o kilo Usar megohm e n o megs 3 10 ngulo e Temperatura 1 Os s mbolos de grau e grau Celsius OC devem ser usados quando se escreve uma medi o Quando se descreve a escala de medi o e n o uma medi o deve se usar o nome por extenso Exemplos Os ngulos devem ser medidos em graus e n o em radianos O Angulo de inclina o 279 N o se deve deixar espa o entre O e C devendo se escrever C e n o O C A maioria das temperaturas dada na escala Celsius a escala Kelvin usada somente em aplica es cient ficas Exemplo 58 Sistema Internacional A temperatura normal do corpo humano 36 C Quando se tem uma s rie de valores de temperatura ou uma faixa de temperatura usar o s mbolo de medi o somente ap s o ltimo valor Exemplos A temperatura em Salvador varia de 18 a 39 C As leituras do term metro s o 100 150 e200 0C E tecnicamente correto usar prefixos SI com os nomes e s mbolos como grau Celsius C kelvin K e grau angular 9 Por m prefer vel evitar esta pr tica pois os nomes resultantes s o confusos e dif ceis de serem reconhecidos E prefer vel
422. mento 286 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e Gas Natural 10 Procedimentos Operacionais 10 1 Procedimentos em Caso de Falha dos Sistemas de Medi o 10 1 1 A falha real ou presumida de um sistema de medi o pode ser detectada 10 1 1 1 Durante a opera o se o sistema apresentar problemas operacionais ou fornecer resultados err neos ou forem comprovadas regulagens ou ajustes n o autorizados 10 1 1 2 Durante a calibra o se o sistema apresentar erros ou varia es na calibra o acima dos limites ou se os instrumentos n o puderem ser calibrados 10 1 2 Quando for detectada uma falha num medidor o mesmo deve ser retirado de opera o para regulagem ou ajuste e calibra o e substitu do por outro calibrado A produ o entre o momento da falha e a sa da de opera o ser estimada com base na produ o m dia hor ria antes da falha Quando a falha for detectada durante a calibra o peri dica a produ o afetada considerada a produ o desde a calibra o precedente ou durante os 21 dias imediatamente anteriores calibra o 10 1 3 A ANP deve ser notificada por escrito dentro de 48 horas da ocorr ncia de uma falha no sistema de medi o fiscal da produ o assim como de quaisquer outros incidentes operacionais que vierem a causar erro na medi o ou quando houver interrup o total ou parcial da medi o A notifica o deve incluir uma estimativa dos volumes afetados 10 2 Relat
423. mento armazenado na oficina ou substitui o existente Quando o instrumento n o pegar calibra o ele submetido manuten o corretiva e depois calibrado e todos estas opera es devem ser anotadas em sua Folha de Cadastro 1 8 Par metros da Calibra o Al m dos aspectos comerciais envolvidos e s vezes dos aspectos legais a calibra o para ser v lida e confi vel deve cuidas dos seguintes aspectos 1 medi es replicadas padr es rastreados procedimento escrito ambiente conhecido pessoal treinado registro documentado per odo de validade administrado SEO OT GOO Medi es replicadas Toda calibra o deve ter v rias medi es de cada ponto de calibra o Os pontos de calibra o preferidos s o 0 25 50 75 e 100 com valores crescentes e decrescentes da vari vel calibrada A repeti o das medi es tem a finalidade de verificar linearidade repetitividade e histerese do instrumento Por quest o de economia de tempo comum se fazer apenas uma medi o ascendente e outra descendente fazendo se apenas duas medi es de cada ponto Padr o rastreado Toda calibra o requer um padr o para fornecer os valores verdadeiros convencionais envolvidos O padr o fornece o valor confi vel fiduci rio da vari vel calibrada Padr o rastreado significa que ele foi comparado com um outro padr o superior que garanta sua confiabilidade Os padr es de refer ncia devem possuir exatid
424. mento de medi o com precis o de 1 o erro do instrumento de medi o permanece em 1 porque 1 0 1 1 1 0 1 1 Al m da precis o do padr o de refer ncia tamb m importante definir a incerteza do procedimento de calibra o para que ele seja confi vel 8 Algarismo Significativo e a Toler ncia O n mero de d gitos decimais colocados direita da v rgula decimal indica o m ximo erro absoluto O n mero total de d gitos decimais corretos que n o incluem os zeros esquerda do primeiro d gito significativo indica o m ximo erro relativo Quanto maior o n mero de algarismos significativos menor o erro relativo A precis o pretendida de um valor deve se relacionar com o n mero de algarismos significativos mostrados A precis o mais ou menos a metade do ltimo d gito significativo retido Por exemplo o n mero 2 14 pode ter sido arredondado de qualquer n mero entre 2 135 e 2 145 Se arredondado ou n o uma quantidade deve sempre ser expressa com a nota o da precis o em mente Por exemplo 2 14 polegadas implica uma precis o de 0 005 polegada desde que o ltimo algarismo significativo 0 01 Pode haver dois problemas 1 Quantidades podem ser expressas em d gitos que n o pretendem ser significativos A dimens o 1 1875 pode realmente ser muito precisa no caso do quarto d gito depois da v rgula ser significativo ou ela pode ser uma convers o decimal de uma dimens o c
425. mero de Reynolds que para a medi o precisa um sistema de medi o de vaz o tipo press o diferencial pode ser calibrado com gua A vaz o de outros fluidos incluindo gases pode ser precisamente determinada da medi o de press o diferencial e da densidade real do fluido levando em considera o as corre es para quaisquer diferen as entre o n mero de Reynolds nas condi es de opera o e o n mero de Reynolds nas condi es de calibra o 4 8 Fatores de Corre o A perda da energia atrav s do elemento prim rio e a expans o do g s ou do vapor na baixa press o depois do elemento sensor requerem v rios fatores de corre o Os mais significativos s o o coeficiente de descarga o fator de expans o racional do g s e o coeficiente de atrito Fator de descarga Teoricamente a energia conservada atrav s do medidor de vaz o Na pr tica alguma energia perdida no medidor devido ao atrito A queda de press o real maior do que a te rica A introdu o do medidor de vaz o na tubula o altera a pr pria vaz o diminuindo a Ou seja a vaz o do processo diminui quando se coloca o medidor de vaz o Esta diminui o depende da geometria do medidor conveniente portanto definir um fator que reflita o grau de interfer ncia do medidor de vaz o na pr pria vaz o Assim aparece o coeficiente de descarga Define se o coeficiente de descarga como a rela o entre a vaz o rea
426. mi Percenta Probabilid tes gem ade 0 676 50 0 0 500 1 006 68 3 0 683 1 296 80 0 0 800 1 640 90 0 0 900 1 960 95 0 0 950 2 006 95 4 0 954 2 580 99 0 0 990 3 006 99 7 0 997 Por causa destas rela es de rea o desvio padr o de uma popula o de dados um ferramenta til de previs o Por exemplo pode se dizer h uma probabilidade de 68 3 que a incerteza de qualquer medi o isolada n o seja maior que 10 Do mesmo modo a chance de 95 5 que o erro seja menor que 20 qa Is p po ptio p lo prio Fig 6 7 Limites da distribui o Distribui o Normal Precis o e Exatid o A an lise do formato da curva de distribui o normal das medi es pode mostrar a distin o entre exatid o e precis o As medi es de um instrumento muito preciso quando pilotadas d o uma curva de distribui o estreita e com o pico grande As medi es de um instrumento pouco preciso d o uma curva de distribui o larga e com o pico pequeno Quando a largura aumenta o valor do pico deve diminuir porque a rea sob a curva igual a 1 As medi es muito exatas de um instrumento quando pilotadas d o uma curva de distribui o com o valor m dio pr ximo do melhor valor estimado Ou seja a soma dos quadrados dos desvios dos dados de seus valores estimados m nimo princ pio dos m nimos quadrados Quando as medi es s o pouco exatas a sua curva de distribui o tem o valor m dio
427. mudan as de temperatura mudam o n vel de atividades dos el trons n o as taxas de expans o e contra o dos metais Elevando se a temperatura aumentam as atividades dos el trons Os el trons fluem do metal com maior atividade para um metal de melhor atividade gerando uma pequena tens o el trica A medida que a temperatura se eleva a corrente aumenta As leituras de tens o s o produzidas em temperaturas Tra ar Cabo de irtrosis se Compara o n Dir te twa pe bat da Uuci o cera de Compama as ited Terena a 0 Pretendo O FE Fig 2 16 Principio de opera o do termopar 24 Fig 2 17 Termopar aioe Pogo Sal om rp m P n y Ponta iii o i Conector ae NG p fot Jun o Ee f y e a 4 Resist ncia RTD Termopar sa Fig 2 18 Termopar ou RTD montado dentro do bulbo que colocado no po o Detector de Temperatura Resist ncia O detector de temperatura a resist ncia RTD um sensor el trico de temperatura que varia sua resist ncia el trica quando a temperatura sentida tamb m varia O RTD met lico aumenta a resist ncia quando a temperatura aumenta O RTD a semicondutor diminuir a resist ncia quando a temperatura aumenta diz se que seu coeficiente termal negativo O RTD medido no instrumento receptor de painel atrav s de uma ponte de Wheatstone Os RTDs s o tipicamente ligados com o sistema de supervis o e prote
428. n Realiza o da Calibra o da Malha A calibra o da malha inclui 1 Varia o da vari vel medida ou gera o de sinal equivalente ao gerado pelo sensor da vari vel no local pr ximo da medi o As malhas s o calibradas em pontos definidos nos procedimentos espec ficos normalmente nos pontos de 0 25 50 75 e 100 da faixa com valore crescentes e decrescentes 116 2 Leitura e registro dos valores da variavel na sala de controle Registro dos valores efetivamente lidos e ajustes feitos no Relat rio de Calibra o No Relat rio de Calibra o de cada instrumento j devem estar listados os valores limites aceit veis considerando se a toler ncia exigida pelo processo e a incerteza instalada calculada 3 A malha considerada conforme e nenhum ajuste feito quando os valores lidos estiverem dentro dos limites estabelecidos e anotados nos registros de calibra o de cada malha 4 Quando algum valor estiver fora dos limites a malha considerada n o conforme a opera o deve ser informada atrav s do formul rio Relat rio de Calibra o os instrumentos s o retirados da malha e feita a calibra o de cada instrumento isolado na bancada da oficina de instrumenta o conforme procedimentos correspondentes Incerteza da calibra o da malha No formul rio Registro de Calibra o deve ser informada a incerteza do processo de calibra o que dada pela rela o on
429. n o trabalhar bem com um medidor tipo Doppler Deve se tomar cuidado com tubo de pl stico refor ado com fibra de vidro os resultados s o excelentes com tubula o de pl stico como de PVC 266 Medidor Ultra s nico 10 8 Especifica es A precis o especificada tipicamente de 0 2 a 5 da largura de faixa e depende do fabricante velocidade di metro da tubula o fluido do processo Deve ser feita a calibra o no fluido do processo para converter a velocidade em vaz o volum trica A calibra o sem o fluido do processo pode introduzir erros de 5 at 2 da vaz o medida A calibra o feita com outro fluido conhecido mas diferente do fluido do processo real pode produzir precis o t o boa quanto 1 do valor medido A repetitividade da ordem de 0 5 do fundo de escala Os medidores podem ser bidirecionais mas eles medem apenas a magnitude e n o a dire o da vaz o Pode se usar totalizador em vez de indicador da vaz o instant nea Vibra es na tubula o e condi es de n o vaz o podem causar indica o do fundo de escala devido ao movimento das part culas e das bolhas A sa da de 4a 20 mA cc a padr o Sa das de pulso ou de tens o s o opcionais Fig 15 4 Medidor de vaz o chamado de intrusivo Fig 23 5 Medidor ultra s nico multifeixe 10 9 Conclus o O n mero de instala es com medidores ultra s nicos tanto a tempo de tr nsito como a efeito Dopp
430. n vel status e outras informa es para a sala de opera o via Barramento de Campo O RTG consiste de um Transmissor e uma Unidade de Conex o do Tanque V rias diferentes Unidades de Conex o de Tanque para atender aplica es diferentes Medidor com Antena C nica Medidor com Antena Parab lica Medidor em Tubo Acalmador e Medidor de GLP G s Liquefeito de Petr leo 4 2 Sistema TankRadar L 2 O sistema TankRadar L 2 da Saab um sistema de monitora o e controle para medi o de n vel e temperatura de tanque Nenhuma parte do equipamento est em contato f sico com o produto no tanque e a antena a nica parte do medidor que est exposta atmosfera do tanque O medidor de n vel a radar emite microondas na dire o da superf cie do produto no tanque O n vel AON Medi o com Radar calculado atrav s do eco do radar da superf cie O sistema TankRadar L 2 pode medir o n vel de quase todo produto incluindo betumem leo cru produtos refinados produtos qu micos agressivos GLP Usando uma Unidade de conex o do Tanque conveniente o medidor de n vel de tanque TRL 2 pode medir qualquer tipo de tanque Todos os dados medidos s o apresentados para o operador pela Interface do Operador Os dados processados s o tamb m dispon veis para uma conex o ao sistema de Gerenciamento de Invent rio ou para um computador central da planta O medidor de n vel de tanque TRL 2 foi desenvolvido usando
431. nada condi o de polariza o e temperatura o diodo zener mant m constante uma tens o nominal atrav s de seus terminais e esta tens o conhecida e constante pode ser usada para calibrar outros medidores de tens o Uma c lula Weston um padr o prim rio de tens o el trica pois por constru o e sob determinada corrente ela fornece uma tens o constante e igual a 1 018 636 V 20 C Mesmo que estes padr es n o tenham a menor incerteza da pir mide metrol gica de sua quantidade f sica eles s o chamados tamb m de padr es prim rios Padr o secund rio ou de transfer ncia Os padr es secund rios s o tamb m instrumentos de alta precis o mas de menor precis o que a dos padr es prim rios e podem tolerar uma manipula o normal diferente do extremo cuidado necess rio para os padr es prim rios Os padr es secund rios s o usados como um meio para transferir o valor b sico dos padr es prim rios para n veis hier rquicos mais baixos e s o calibrados por padr es prim rios O padr o secund rio o padr o de transfer ncia Ele o padr o dispon vel e 126 usado pelos laborat rios de medi o e calibra o na ind stria Cada laborat rio industrial respons vel exclusivo de seus padr es secund rios Cada laborat rio industrial deve periodicamente enviar seus padr es secund rios para os laborat rios nacionais para serem calibrados contra os prim rios Ap s a calibra o
432. nformidade com as exig ncias desta norma Deve se fazer testes para estabelecer a confian a que as fun es s o realizadas corretamente de acordo com os documentos submetidos Os instrumentos devem ser submetidos para procedimentos de testes desta norma Anexos A e B Se o teste completo do instrumento n o poss vel pode se fazer testes de comum acordo com as autoridades legais 1 Em uma configura o simulada 2 Em m dulos ou com os principais componentes separadamente A avalia o do padr o deve ser feita geralmente no laborat rio da autoridade A autoridade pode requerer at tr s instrumentos instalados no local para testes nas condi es de opera o e um teste de resist ncia de tr s meses em um instrumento instalado Para estes testes no local deve se dar aten o s caracter sticas dos l quidos medidos 6 2 Verifica o inicial Deve se fazer uma verifica o inicial em dois est gios como segue Para o exame e teste do medidor autom tico de n vel antes da instala o no tanque exame preliminar O medidor autom tico de n vel deve ser verificado para conformidade com o padr o aprovado 2 Devem ser feitos testes na precis o discrimina o e histerese para verificar conformidade com as exig ncias da norma Os testes devem ser feitos dentro das condi es da opera o de campo Para o exame da instala o e ajuste do medidor autom tico de n vel no tanque 1 ver
433. ng Electronic Moisture Analyzers gt ASTM D 5504 Standard Test Method for Determination of Sulfur Compounas in Natural Gas and Gaseous Fuels by Gas Chromatography and Chemiluminescence 283 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e Gas Natural gt ISO 6326 Natural Gas Determination of Sulfur Compounas Parts 1 to 5 gt ISO 6974 Natural Gas Determination of Hydrogen Inert Gases and Hydrocarbons up to C8 Gas Chromatography Method 8 Apropria o da Produ o de Petr leo e G s Natural 8 1 Medi es Compartilhadas 8 1 1 Os sistemas de medi o compartilhada das produ es de dois ou mais campos devem ser autorizados pela ANP antes do in cio da produ o A documenta o para autoriza o deve incluir uma descri o detalhada dos m todos de apropria o da produ o a cada campo e dos sistemas de medi o para apropria o utilizados 8 1 2 Nos sistemas de medi o compartilhada a produ o de cada campo deve ser determinada por apropria o com base na produ o medida em medidores de apropria o ou estimada com base nos testes dos po os de cada campo e no tempo de produ o de cada po o no m s 8 2 Medi es para Apropria o 8 2 1 As medi es para apropria o da produ o de petr leo devem cumprir os requisitos para as medi es fiscais com as seguintes exce es 8 2 1 1 O petr leo pode ser n o estabilizado e conter mais de 1 em volume de gua e sedimentos 8 2 1 2 N
434. nha constante no processo em si ou na obten o da amostra a ser usada para a medi o da viscosidade H tabelas gr ficos e bacos que relacionam a viscosidade com a temperatura A partir destas curvas e de equa es exponenciais pode se extrapolar a viscosidade ou seja determinar a viscosidade do fluido em determinada temperatura a partir da viscosidade conhecida em outra temperatura A viscosidade absoluta dos l quidos diretamente proporcional a press o ou seja O aumento da press o aumenta a viscosidade dos l quidos por m em menor grau Os l quidos mais compress veis como os carboidratos leves s o mais sens veis a press o Medi es Auxiliares Na maioria das aplica es da medi o de vaz o o efeito da press o na viscosidade dos l quidos insignificante Pequena varia o na viscosidade afeta somente o numero de Reynolds que na maioria dos casos tem pequena influ ncia nos coeficientes da vaz o A equa o de Kouzel relaciona a viscosidade com a press o 10 9 Viscosidade dos gases A viscosidade absoluta dos gases e vapores diretamente proporcional a temperatura Este comportamento oposto ao dos l quidos Por m em press es muito elevadas a viscosidade inverte a viscosidade inversamente proporcional a temperatura O g s sob alt ssima press o se comporta como l quido At a press o de 1500 psia as varia es da viscosidade n o afetam a maioria das medi es
435. nicos acham que fazer 10 medi es da mesma grandeza nas mesmas condi es com o mesmo instrumento e lidas pela mesma pessoa in til pois todos os valores v o ser iguais Elas desconhecem a variabilidade da constante Ou seja na natureza at as constantes variam levemente em torno do valor constante Em tabelas de calibra o frequente encontrar n meros inventados e repetidos sem que o instrumentista tenha feito realmente as medi es A rotina pode levar o operador a n o fazer efetivamente as leituras e a invent las pois o processo est normal e os valores esperados j s o conhecidos Os erros grosseiros normalmente se referem a uma nica medi o que deve ser desprezada quando identificada Ele imprevis vel e n o adianta ser tratado estatisticamente O erro grosseiro ou de opera o pode ser evitado atrav s de 1 treinamento 2 maior aten o 3 menor cansa o 4 maior motiva o e 5 melhoria nos procedimentos 2 4 Erro Sistem tico Erro sistem tico tamb m chamado de consistente fixo determin vel previs vel avali vel e de polariza o bias As caracter sticas do erro sistem tico s o as seguintes 1 se mant m constante em valor absoluto e sinal quando se fazem v rias medi es do mesmo valor de uma da vari vel sob as mesmas condi es 2 varia de acordo com uma lei definida quando as condi es variam 3 devido aos efeitos quantific veis que
436. niversal de erro pessoal o preconceito A maioria das pessoas independente de sua honestidade e compet ncia tem uma tend ncia natural de estimar as leituras da escala na dire o que aumenta a precis o em um conjunto de resultados Quando se tem uma no o preconcebida do valor verdadeiro da medi o subconsciente mente o operador faz os resultado cair pr ximo deste valor A polariza o outra fonte de erro pessoal que varia consideravelmente de pessoa para pessoa A polariza o mais comum encontrada na estimativa da posi o de um ponteiro em uma escala envolve uma prefer ncia para os d gitos O e 5 Tamb m prevalente o preconceito de favorecer pequenos d gitos sobre grandes e n meros pares sobre os mpares A vantagem dos instrumentos digitais sobre os anal gicos que sua leitura independe de julgamentos eliminando se a polariza o Por m todo indicador digital apresenta erro de quantizacao devido sua natureza discreta A maioria dos erros pessoais pode ser minimizada pelo cuidado e auto disciplina E um bom h bito verificar sistematicamente as leituras do instrumento os fatores e os c lculos A maioria dos erros grosseiros pessoal e causada pela falta de aten o pregui a ou incompet ncia Os erros grosseiros podem ser aleat rios mas ocorrem raramente e por isso eles n o s o considerados como erros indeterminados Fontes de erros grosseiros incluem erros aritm ticos tran
437. nomicamente realiz veis e estabelecer graus de probabilidade de sua localiza o A an lise estat stica n o melhora a precis o de uma medi o As leis da probabilidade usadas pela estat stica se aplicam somente em erros aleat rios e n o nos erros sistem ticos ou do operador Assim antes de fazer o tratamento estat stico dos erros aleat rios deve se cuidar de eliminar ou diminuir os erros sistem ticos e evitar os erros de opera o A precis o de um instrumento que descreve a concord ncia entre v rias medi es replicadas pode ser medida atrav s dos par metros estat sticos como desvio padr o vari ncia e espalhamento das medi es Por exemplo se um instrumento est com um erro de calibra o de zero um tratamento estat stico n o remover este erro Por m a an lise estat stica de dois m todos de medi o diferentes pode demonstrar a discrep ncia entre eles A estat stica descritiva usa tabelas gr ficos e m todos num ricos para resumir conjuntos de dados da popula o total ou de amostras A estat stica inferencial pode 1 definir o intervalo em torno da m dia de um conjunto dentro do qual a m dia da popula o deve estar com uma dada probabilidade 2 determinar o n mero de medi es replicadas necess rias para garantir com uma dada probabilidade que uma m dia experimental caia dentro de um intervalo predeterminado em torno da m dia da popula o 3 decidir se um val
438. ntais como ANP 4 O sistema de medi o autom tica mais complexo requer maior treinamento e envolvimento do operador As normas que tratam da medi o autom tica de n vel s o 1 OIML R 85 1998 Medidor autom tico de n vel para medir o n vel de l quido em tanque de armazenagem fixo Parte 1 Exig ncias metrol gicas e t cnicas Testes Parte 2 Formato do relatorio de teste 2 ISO 4266 15 DEZ 1994 Petr leo e produtos l quidos de petr leo Medi o direta de temperatura e n vel em tanques de armazenagem M todos autom ticos 2 Exig ncias metrol gicas 2 1 Componentes do medidor Um medidor autom tico de n vel constitu do no m nimo de 1 Um elemento detector do n vel do l quido 2 Um instrumento transmissor 3 Um instrumento mostrador 2 2 Materiais Todos os materiais usados no medidor autom tico de n vel devem ser de boa qualidade e adequados para sua aplica o 2 3 Instrumento de indica o As unidades de medi o autorizadas s o as do SI Sistema Internacional de Unidades Indica es do innage ou ullage devem ser em unidade de comprimento acompanhada do nome ou s mbolo da unidade Pode se usar a indica o de informa o n o metrol gica desde que n o seja confundida com a informa o metrol gica Intervalo da escala n o pode exceder 1 mm Para uma indica o anal gica a dist ncia entre marcas sucessivas da escala n o podem ser menores
439. nte porque h v rios tipos diferentes de viscosidade A unidade SI da viscosidade absoluta o pascal segundo Pa s ou o poiseuille n o confundir poiseuille com poise A unidade do poiseuille newton N segundo por metro quadrado N s m O poise a unidade n o SI de viscosidade din mica Um poise igual viscosidade din mica do fluido em que h uma for a tangencial de 1 dina por crr resistindo vaz o de duas l minas m veis e paralelas do fluido com uma velocidade diferencial de 1 cm s e separadas por 1 cent metro Como o poise muito grande comum se usar o subm ltiplo centipoise 10 A unidade de viscosidade cinem tica no sistema SI o metro quadrado segundo ou m s A unidade de viscosidade cinem tica n o recomendada pelo SI o stoke St com dimens o de cent metro quadrado por segundo O mais usado na pr tica o seu submultiplo centistoke Por causa dos m todos de medi o de viscosidade comum expressar a viscosidade em termos de tempo segundo H v rias unidades como Saybolt Universal Saybolt Furol para fluido muito viscoso Redwood Engler H bacos para converter estas unidades entre si 10 5 Rela es e Equa es O coeficiente de viscosidade mede a rigidez tempor ria de um fluido A resist ncia de atrito que o fluido oferece a uma altera o de formato diretamente proporcional a rapidez com que a altera o feita ou seja tens o de ci
440. nte efetivado 2 Siglas Utilizadas ANP Ag ncia Nacional do Petr leo INMETRO Instituto Nacional de Metrologia Normaliza o e Qualidade Industrial ABNT Associa o Brasileira de Normas T cnicas OIML Organiza o Internacional de Metrologia Legal ISO International Organization for Standardization API American Petroleum Institute AGA American Gas Association ASTM American Society for Testing and Materials CNP Conselho Nacional do Petr leo INPM Instituto Nacional de Pesos e Medidas 211 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e G s Natural 3 Defini es Para efeito deste Regulamento s o consideradas as seguintes defini es al m daquelas constantes da Lei n 9 478 de 06 de agosto de 1997 e do Contrato de Concess o para Explora o Desenvolvimento e Produ o de Petr leo e G s Natural 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 3 6 3 7 3 8 3 9 3 10 3 11 3 12 3 13 3 14 3 15 3 16 3 17 Medi o fiscal Medi o fiscal compartilhada Medi o operacional Medi o para apropria o Relat rio de medi o Medidor fiscal Tabela volum trica Fator de calibra o do medidor Volume registrado Volume efetivo Volume efetivo em condi es de refer ncia Volume l quido Vaz o de teste de po o Potencial de produ o do po o Potencial de produ o corrigido do po o Potencial de produ o corrigido do campo Raz o g s petr leo RGO
441. ntervalo de classe pelo n mero total de observa es para obter a frequ ncia esperada de ocorr ncias da vari vel neste intervalo 6 como a soma das frequ ncias esperadas em todas as classes n o necessariamente igual ao numero total de observa es pois os arredondamentos devidos interpola o na tabela das probabilidades provocam pequenas diferen as usa se um fator de corre o para fazer a soma das frequ ncias esperadas igual ao n mero de observa es 7 a partir das frequ ncias esperadas em v rias classes determina se o par metro 2 pela equa o f f i inn ES n i l ei onde n o numero de valores que s o somados para produzir o valor de x2 m o n mero de constantes usadas no c lculo das frequ ncias esperadas n m o grau de liberdade com ndice v fet fea fen sao as n frequ ncias esperadas fot fo2 fon s o as n frequ ncias observadas Pode tamb m se falar de uma distribui o 2 definida como 0 E Ls onde O a frequ ncia da ocorr ncia observada no i intervalo de classe E a frequ ncia da ocorr ncia esperada no i intervalo de classe baseada em uma hip tese ou distribui o O objetivo determinar se as frequ ncias observadas e esperadas est o pr ximas o suficiente para se concluir se elas s o provenientes de mesma distribui o de probabilidade 93 Estatistica da Medicao O numerador da expressao de x2 rep
442. ntos sem espa o ou h fen entre eles Os prefixos s o invari veis Exemplo correto O comprimento de 110 km Exemplos incorretos O comprimento da estrada de 110km O comprimento da estrada de 110 kms O comprimento da estrada de 110 km O comprimento da estrada de 110 k m O comprimento da estrada de 110 Km 3 3 Pontua o Ponto N o se usa o ponto depois do s mbolo das unidades exceto no fim da senten a Pode se usar um ponto ou h fen para indicar o produto de dois s mbolos por m n o se usa o ponto para indicar o produto de dois nomes Exemplos corretos incorretos O cabo de 10 m tinha uma massa de 20 kg O cabo de 10 m tinha uma massa de 20 kg A unidade de momentum o newton metro A unidade de momentum o newton metro A unidade de momentum o produto N m A unidade de momentum o produto Nm 54 Sistema Internacional Marcador decimal No Brasil usa se a virgula como um marcador decimal e o ponto como separador de grupos de 3 algarismos em condi es onde n o se quer deixar a possibilidade de preenchimento indevido Quando o n mero menor que um escreve se um zero antes da v rgula Nos Estados Unidos usa se o ponto como marcador decimal e a virgula como separador de algarismos Exemplo Brasil A express o meio metro se escreve 0 5 m O valor do cheque de R 2 345 367 00 Exemplo Estados Unidos A express o meio metro se escreve
443. ntratado para esse fim Depois que o arqueador de tanque tiver medido a circunfer ncia a profundidade a espessura das paredes do tanque e as conex es com o oleoduto ele pode elaborar uma tabela de arquea o Essa tabela uma tabela oficial da capacidade de armazenamento do tanque geralmente por incrementos de um mil metro e que ir servir de base para todos os futuros c lculos das quantidades de petr leo no tanque Petr leo e G s Natural 2 5 Medi o manual da quantidade e qualidade de petr leo Antes que as regi es de produ o comecem as an lises e as medi es regulares dos produtos devem chegar a um consenso com o comprador quanto as an lises que o comprador vai exigir e como as an lises devem ser realizadas Podem variar de campo para campo tanto os tipos quanto os m todos de an lises 2 6 Quest es de seguran a Os operadores devem aplicar procedimentos de seguran a durante as an lises e medi es Uma vez que gases perigosos podem escapar ao se abrir a escotilha de medi o os operadores devem portar consigo um detector de g s sulf drico em devido estado de funcionamento Os tanques jamais devem ser medidos durante o tempo ruim sendo que ao abrirem a escotilha os operadores devem posicionar se um lado para que o vento possa soprar as vapores do tanque para longe deles Sempre existe a possibilidade de haver um inc ndio num parque de tanques Devem existir ao mesmo tempo tr s condi
444. ntre o valor da medi o e o valor m dio determinado experimentalmente Eles n o podem ser eliminados mas podem ser reduzidos por exemplo fazendo corre es para o tamanho conhecido de um erro devido a um efeito sistematico reconhecido O Guide adotou o enfoque de agrupar os componentes da incerteza em duas categorias baseadas em seus m todos de avalia o Tipo Ae Tipo B Esta classifica o de m todos de avalia o em vez dos componentes em si evita certas ambiguidades Por exemplo um componente aleat rio de incerteza em uma medi o pode se tornar um componente sistem tico em outra medi o que tem como sua entrada o resultado da primeira medi o Assim a incerteza total cotada em um certificado de calibra o de um instrumento incluir o componente devido aos efeitos aleat rios mas quando este valor total subsequentemente usado como a contribui o na avalia o da incerteza em um teste usando este instrumento a contribui o deve ser tomada como sistem tica Avalia o do Tipo A feita pelo c lculo de uma s rie de leituras repetidas usando m todos estat sticos Avalia o do Tipo B feita por meios diferentes dos usados no m todo B Por exemplo por julgamento baseado em 1 Dados de certificados de calibra o que possibilita corre es a serem feitas e incertezas do Tipo B a serem atribu das Erros da Medi o N Dados de medi es anteriores por exemplo gr ficos his
445. o 4 2 Alarmes e desarmes Ocorrendo determinados alarmes voc necessitar entrar em contato com o operador de esta o Ao se conversar com ele poder o surgir refer ncias a alarmes ou desarmes trips Existem a n vel de esta o tanto alarmes como alarmes com desligamento De maneira t pica no campo todos eles s o chamados alarmes No centro de controle n o existe diferen a entre um alarme e um desligamento Todos eles aparecem na tela de alarmes O alarme de Problema na Esta o por exemplo um alarme dirigido para o SCADA assim como emitido a n vel de campo mas n o ativa automaticamente qualquer tipo de desligamento Por outro lado um alarme de Defeito de Selo de Bomba considerado uma condi o de desligamento e far com que a bomba seja travada e pare automaticamente Alarme ou desarme da A Cia Transmissor Alarme ou desarme Contator Fig 3 13 Alarme e desarme 4 3 Sequ ncias de alarme Muitos dos alarmes fazem com que a bomba pare Ao se efetuar essa opera o a parada poder ter lugar de duas maneiras diferentes quais sejam uma parada com rearme autom tico ou uma parada com travamento Esses dois tipos de paradas podem afetar as suas opera es com o oleoduto de modo que importante saber a diferen a entre um e outro Paradas da bomba com rearme autom tico A parada com Rearme Autom tico significa que voc pode re ligar uma bomba parada mediante
446. o 1 Introdu o 2 Diferen a de Tempo 10 3 Diferen a de Freqii ncia w Efeito Doppler A Rela o Matem tica a Realiza o do Medidor nN Aplica es 10 8 Especifica es 10 9 Conclus o Medi o de Petr leo e G s Natural 258 258 258 259 260 260 261 261 261 262 262 264 264 264 265 265 265 266 266 267 267 Regulamento t cnico da ANP269 7 Regulamento T cnico de medi o de petr leo e g s natural 270 1 Objetivo e Campo de Aplica o 270 1 1 Objetivo 270 1 2 Campo de Aplica o 270 1 3 Normas e Regulamentos 271 2 Siglas Utilizadas 271 3 Defini es 272 4 Unidades de Medida 274 5 Crit rios Gerais para Medi o 274 6 Medi o de Petr leo 275 6 1 Medi o de Petr leo em Tanques 275 6 2 Procedimentos para Arquea o de Tanques de Medi o e Calibra o de Sistemas de Medi o de N vel 277 6 3 Medi o de Petr leo em Linha 277 6 4 Calibra o de Medidores em Linha 278 6 5 Amostragem e An lise de Propriedades do Petr leo 280 7 Medi o de G s Natural 282 7 1 Medi o de G s Natural em Linha 282 7 2 Calibra o e Inspe o de Medidores de G s Natural 283 7 3 Amostragem e An lise de G s Natural283 8 Apropria o da Produ o de Petr leo e G s Natural 284 8 1 Medi es Compartilhadas 284 8 2 Medi es para Apropria o 284 8 3 Testes de Po os 285 8 4 Apropria o da Produ o aos Po os e Campos 285
447. o Controlador Y Selecionado o maior Valvula Controladora de Press o Figura 3 6 Controle de press o de descarga Controle de press o da descarga Finalmente o controlador faz por meios eletr nicos a compara o entre o sinal proveniente do transmissor de press o de descarga e o ponto de ajuste Mandando em seguida o sinal de erro baseado nessa compara o para o est gio de passa alta O est gio de passa alta compara os sinais de erro provenientes do controlador de suc o e o controlador de descarga mandando o maior dentre os dois sinais para a etapa seguinte no sistema de instrumenta o qual seja o acionador da v lvula de controle de press o V lvula de controle de press o A v lvula de controle de press o o elemento final de controle nesse sistema de instrumenta o isto o dispositivo que afeta realmente a vari vel O controlador aumenta ou diminui a press o de linha atrav s da PCV para lev la ao ponto de ajuste Um acionador eletro hidr ulico o dispositivo que abre ou fecha hidraulicamente uma v lvula em resposta a um sinal el trico A v lvula de controle de press o abre e fecha de acordo com um sinal do conversor de sinais altos Suponhamos que a esta o tenha alta press o de descarga O controlador compara o maior sinal com o ponto de ajuste de descarga certifica se de que a press o de descarga mais elevada do que o ponto de ajuste gera um sinal de erro
448. o calor Calor uma das in meras formas que a energia se apresenta na natureza expresso em joule Temperatura uma grandeza de base do SI expresso em kelvin A temperatura pode ser vista como o resultado do grau de calor Corpos em temperaturas iguais podem ter diferentes quantidades de calor e como consequ ncia corpos em temperaturas diferentes podem ter quantidades de calor iguais Por exemplo um litro de gua morna pode ter mais quantidade de calor do que uma colher de gua fervente A temperatura do litro de gua morna muito menor do que a temperatura da gua fervente da colher que est em torno de 100 OC A temperatura pode inclusive ser diferenciada pela ponta do dedo sensor de temperatura subjetivo e com grande incerteza mergulhada nas duas guas O calor uma forma comum de energia a energia t rmica ou termal A quantidade de calor em um corpo aproximadamente proporcional sua temperatura O calor adicionado a um corpo o torna mais quente a remo o de calor esfria o corpo O calor tamb m pode derreter s lidos em l quidos e converter l quidos em vapores ou gases A expans o outro resultado do aquecimento que tamb m pode desencadear certas rea es qu micas e a solda de certos materiais 8 3 Unidades de temperatura A unidade Si de temperatura o kelvin n o grau Kelvin Para aplica es pr ticas e industriais o SI admite o uso do grau Celsius C A escala Kel
449. o com a incerteza com limites de confian a de 95 n o excedendo 0 25 mm em qualquer ponto at 30 m quando o conjunto fita peso suspenso verticalmente no ar ou como alternativa suportada horizontalmente em sua tens o e temperatura de refer ncia Em um procedimento t pico de verifica o a incerteza combinada das duas incertezas dos instrumentos de medi o no limite de confian a de 95 estimada pela raiz quadrada da soma dos quadrados das incertezas individuais como 0 20 0 25 0 32 mm que est dentro do limite m ximo especificado de 0 5 mm Uma tens o de refer ncia de 10 ou 15 N recomendada para conjunto t pico de fita peso quando isto representa um boa aproxima o da tens o de uma fita padr o de 30 m quando suspensa verticalmente no ar com um peso de imers o padr o de 0 7 kg fixado Corre es de comprimento devem ser feitas quando a fita que fabricada ou calibrada em outras tens es de refer ncia s o sujeitas a diferentes tens es quando em uso 3 10 Marca o Cada fita deve ser marcada em sua extremidade com o seguinte N mero desta norma ISO 4512 Nome do fabricante Condi es padr o de calibra o Temperatura padr o 20 C Tens o aplicada na calibra o normal 10 ou 15 N Qualquer marca oficial necess ria de conformidade akWN gt D 136 Tab 2 Erro maximo permissivel para conjuntos de fita e peso de imersao Comprimento Con
450. o deve ser estabilizado e n o conter mais de 1 de gua e sedimentos 5 7 1 A medi o de petr leo em outras condi es pode ser aprovada pela ANP devendo ser previamente apresentados e justificados os crit rios par metros e fatores de corre o para determinar o volume l quido de petr leo 5 7 2 O sistema de medi o deve incorporar detectores e ou procedimentos operacionais para prevenir a transfer ncia atrav s do ponto de medi o de petr leo que n o obede a s especifica es do subitem 5 7 ou s especifica es alternativas aprovadas pela ANP conforme subitem 5 7 1 214 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e G s Natural 5 8 Os instrumentos de medi o as medidas materializadas e os sistemas de medi o utilizados devem ser submetidos ao controle metrol gico do INMETRO quando houver ou comprovar rastreabilidade aos padr es do INMETRO 5 9 Todas as calibra es e inspe es requeridas neste Regulamento s o executadas por conta e risco do concession rio ou do autorizat rio de outras instala es de petr leo e g s natural e devem ser realizadas por pessoas ou entidades qualificadas 6 Medi o de Petr leo 6 1 Medi o de Petr leo em Tanques 6 1 1 Nas medi es fiscais em tanques o ponto de medi o da produ o est localizado por conven o imediatamente jusante dos tanques de medi o 6 1 2 Os tanques utilizados para medi o fiscal de petr leo devem atender aos seg
451. o pintadas exceto pelo uso recente de tintas base de ep xi pr ximo ao fundo do tanque As tintas base de ep xi usadas nesta faixa pintada combatem a a o corrosiva da gua que se deposita no fundo dos tanques Uma regi o de produ o possui geralmente um volume de armazenamento de leo suficiente para tr s a sete dias de produ o E pratica comum adotar uma bateria de dois tanques pois um dos tanques pode ser enchido enquanto o outro esta sendo esvaziado Os fabricantes de tanques de armazenamento seguem diretrizes industriais espec ficas no projeto e na fabrica o dos tanques Entre as especifica es que adotam est o as estabeleci das pelo Instituto Americano do Petr leo API De acordo com as especifica es do API por exemplo um tanque que acomode 750 barris de petr leo deve ter um di metro interno de 4 7 m uma altura de costado de 7 3 m O API especifica tamb m a espessura do a o e outros n veis de press o para garantir a integridade dos tanques Fig 1 8 Tanques esf ricos 2 4 Arqueamento de tanques Embora os tanques sejam constru dos de acordo com determinadas especifica es a ind stria meticulosa no que tanque medi o acurada do petr leo Assim sendo antes que um tanque seja usado em qualquer aplica o no campo submetido a um processo denominado arquea o de tanque Trata se de um processo de medi o executado geralmente por um arqueador de tanques co
452. o trabalho di rio de medi es Geralmente s o port teis e de uso coletivo e por isso sua precis o se degrada rapidamente e requerem calipra es frequentes Atualmente com a tend ncia de se calibrar a malha de processo in situ os fabricantes de instrumento desenvolveram padr es de trabalho robustos e precisos para calibra o dos instrumentos da rea industrial Deve se tomar cuidados especiais com o uso dos instrumentos padr o el tricos port teis em local industrial observando e cumprindo as exig ncias de classifica o mec nica el trica e de temperatura para n o danificar o instrumento e principalmente n o explodir a rea Fig 8 9 Instrumento de medi o Foxboro Materiais de Refer ncia Certificada Em laborat rio qu mico e f sico comum se ter os Materiais de Refer ncia Certificada ou Materiais de Refer ncia Padr o que cont m uma propriedade com n vel de incerteza conhecida S o exemplos 1 solu o padr o de pH para calibrar e ajustar indicadores e transmissores de an lise de pH 2 gases de pureza definida para calibrar cromat grafos 3 chapas de a o com revestimento definido para calibrar e ajustar indicadores de espessura a raios X 4 rochas minerais misturas de gases vidros misturas de hidrocarbonetos 127 pol meros p s guas de chuva e sedimentos de rio e efluentes Os materiais de refer ncia certificadas podem ser preparados por s ntese pelo pr
453. o Operador para interfacear com um Barramento de Grupo padr o medidor de n vel de tanque TRL 2 Ele pode tamb m ser usado para interfacear com um Barramento de Campo em sistema pequeno sem FCU A Interface de Operador OPI Operator s Process Interface que um programa aplicativo do sistema rodando sob OS 2 inicialmente projetado para IBM OS 2 O operador pode ver todos os par metros medidos com o sistema medidor de n vel de tanque TRL 2 2 A Interface do Operador tamb m usada para estabelecer limites de alarme fazer configura es parametriza o e calibra o do sistema medidor de n vel de tanque TRL 2 O Programa de Configura o chamado COS Consiguration Software que normalmente usado em um laptop operador em DOS que pode ser ligado a um Barramento de Grupo da FCU ou diretamente ao Barramento de Campo via um FBM Ele usado para servi o operador e calibra o do sistema Ele n o uma substitui o para o mais poderoso OPI 4 3 Dist ncias do Tanque V rias dist ncias devem ser medidas no tanque antes de se fazer sua configura o Na Fig 5 15 s o mostradas as dist ncias do tanque armazenadas na base de dados do Medidor de Tanque a Radar prefer vel que as dist ncias do tanque sejam medidas no tanque em si e n o tiradas dos desenhos de constru o te rica H poucos pontos de refer ncia mostrados na Fig 5 15 O principal ponto de refer ncia o Ponto de Refer nci
454. o Y1 a montante do medidor 7 Calcular o B aproximado como 2 CxY B 1 i Sy 8 Repetir 5 6 e 7 at que duas itera es consecutivas de difiram menos que 0 0001 A 9 Calcular o furo da placa usando d BxD 232 Placa de Orificio 4 10 Sensores da Pressao Diferencial A placa de orif cio gera a press o diferencial proporcional ao quadrado da vaz o medida Deve se depois medir e condicionar esta press o diferencial gerada para completar o sistema de medi o da vaz o Os instrumentos mais usado para medir a press o diferencial s o o transmissor de vaz o e o diafragma Diafragma Sensor de Press o Diferencial Em algumas aplica es o transmissor de press o diferencial pode ser substitu do pelo diafragma ou c mara Barton que sente a vari vel press o diferencial e produz na sua sa da um pequeno movimento O diafragma usado principalmente em locais onde n o se disp e de energia el trica ou pneum tica para alimentar o transmissor O diafragma n o necessita de alimenta o externa a press o diferencial medida produz um torque com energia suficiente para posicionar um ponteiro de indica o uma pena de registro ou um mecanismo de controle Diafragma ou c mara Barton desmontada Fig 15 17 Diafragma ou C mara BArton Fig 15 18 Diafragma instalado no registrador de vaz o Transmissor de Press o Diferencial O transmissor de press o diferencial pneum
455. o atmosf rica ambiente 2 Fechado baixa press o 3 Fechado alta press o Com rela o temperatura os tanques podem ser 1 Sem aquecimento 2 Com aquecimento mas sem isola o termal 3 Com aquecimento e com isola o termal 4 Com refrigera o e isola o termal 1 3 Unidades de medi o As unidades autorizadas na medi o s o as do Sistema Internacional de Unidades SI 177 Arqueacao de Tanque Se em algum pais sao autorizadas unidades de medi o n o recomendadas pelo SI pode se usar estas unidades legais No com rcio internacional devem ser aplicadas as equivalentes oficialmente acordadas entre estas unidades e as do SI 1 4 Caracter sticas t cnicas e metrol gicas dos tanques Os tanques devem ser constru dos de acordo com boas pr ticas de engenharia Com rela o sua constru o posi o e condi es de uso os tanques devem satisfazer as exig ncias legais para armazenagem dos l quidos contidos em rela o s caracter sticas destes l quidos pot vel petr leo qu mico t xico vol til Os tanques podem ter equipamentos necess rios para evitar tanto quanto poss vel a perda do l quido por evapora o Os tanques a serem aceitos para verifica o devem satisfazer as seguintes regras gerais visando garantir a exatid o da medi o do volume do l quido contido 1 Oformato material refor o constru o e montagem devem ser tais que o t
456. o da sa da para uma dada entrada fixa 104 2 Og nn x100 max A repetitividade do instrumento reflete somente o erro encontrado sob condi es controladas de calibra o Ela n o inclui os erros adicionais inclu dos durante a medi o devidos a varia o na vari vel medida ou devidos ao procedimento Reprodutibilidade A reprodutibilidade quando reportada na especifica o de um instrumento se refere aos resultados de testes de repetitividade separados A reprodutibilidade se baseia em m ltiplos testes de repetitividade replica o feitos em diferentes laborat rios em um nico instrumento A repetitividade se refere a um nico ponto a reprodutibilidade a repetitividade em todos os pontos da faixa de calibra o Erro de histerese O erro de histerese se refere diferen a entre uma medi o sequencial crescente e uma decrescente O erro de histerese dado por en Ycrescente Y decrescente A histerese especificada usualmente para um sistema de medi o em termos do erro m ximo de histerese como uma percentagem do fundo de escala da sa da vee 2 e DO ras x 1 00 f en A histerese ocorre quando a sa da de um sistema de medi o depende do valor pr vio indicado pelo sistema Tal depend ncia pode ser provocada por alguma limita o realistica do sistema como atrito e amortecimento viscoso em partes m veis ou carga residual em componentes el tricos Alguma histere
457. o de sinal anal gico proporcional vaz o instant nea 253 Deslocamento Positivo Para manter as for as de atrito e as perdas de carga num valor m nimo as engrenagens ovais giram totalmente livres Elas tocam apenas na linha de acoplamento e n o tocam na c mara de medi o deixando pequena rea ou fenda entre as engrenagens e a c mara Como em todos os medidores de deslocamento positivo o erro da medi o causado pela vaz o do fluido atrav s destas fendas e fun o da dimens o da fenda entre as engrenagens e a c mara do diferencial de press o entre a entrada e a sa da e da viscosidade do fluido medido Um aspecto importante da precis o do medidor com engrenagens a rela o da rea da fenda com o volume da c mara de medi o Quando o volume da c mara de medi o aumenta o volume medido cresce ao cubo e a rea da fenda cresce ao quadrado A precis o t pica dos medidores com engrenagem de 0 3 do valor medido numa rangeabilidade de 10 1 Para viscosidades altas a modifica o do perfil dos dentes das engrenagens do medidor permite diminuir a perda que carga diminuindo a energia necess ria para eliminar o l quido do espa o entre os dentes Os medidores de engrenagens ovais s o aferidos normalmente com tanques volum tricos ou medidas de capacidade A calibra o simples consistindo na altera o da rela o de transmiss o do medidor atrav s da troca de pequenas eng
458. o e a alta temperatura falhas do circuito eletr nico rupturas do tubo em soldas internas e entupimento do tubo por fases secund rias A maioria dos problemas pode ser resolvida com melhorias do projeto Tubos curvados de v rios formatos reduzem o tamanho e peso de corpo do medidor e diminuem a perda de carga permanente em m dias e altas velocidades A distor o do tubo pode ser medida sem a necessidade de se ter um ponto ou plano de refer ncia para o movimento do tubo Maiores rela es sinal ru do e corre o de desvio de zero melhoram o desempenho do instrumento Adicionalmente os medidores s o menos sens veis a vibra o e mais faceeis de serem instalados A vaz o divergente entre os dois tubos n o mais necessitam ser distribu da igualmente para manter a precis o e novos projetos eliminam a necessidade de soldas internas nas extremidades do tubo Fig 22 3 Formatos dos medidores Embora o medidor de massa de Coriolis seja n o intrusivo a trajet ria da vaz o passa em seu circuito Em adi o a vaz o separada em dois tubos com di metros menores que o di metro da tubula o de processo Isto ocasiona o aparecimento frequente de fase secund ria no medidor quando n o cuidadosamente instalado A perda de press o pode ser substancialmente maior do que em outros tipos n o intrusivos e portanto pode haver o aparecimento de cavita o e flasheamento de l quidos vol teis
459. o em rela o ao ponto de ajuste n o fica constantemente a procura do ponto de ajuste Ao inv s disto espera uma mudan a maior para atuar O retardamento n o significa que os instrumentos do sistema de controle sejam inexatos s o t o acurados quanto seja poss vel O retardamento provocado pelas condi es de mudan a pelas quais passa o processo e n o pode ser evitado Figura 3 3 Oscila o da press o de descarga do compressor Banda mortas dos equipamentos Imagine virar suavemente uma ma aneta de porta Pense naquela pequena virada que pode dar a ma aneta antes que o mecanismo se encaixe e o trinco come a a se retirar do encaixe Essa distancia assim chamada faixa morta da ma aneta A faixa morta significa a dist ncia que o dispositivo pode deslocar se dentro de seus v nculos mec nicos antes de provocar uma rea o Nos dispositivos de detec o a banda morta significa a dist ncia que uma sonda se desloca antes que o sensor reaja Todos os instrumentos tem bandas mortas embora os t cnicos se esforcem por mant las t o reduzidas quanto seja poss vel As bandas mortas aumentam o retardamento do sistema de controle As bandas mortas impedem tamb m ao sistema de controle de registrarem mudan as muito pequenas da vari vel Contribuem tamb m para as bandas mortas o atrito e a in rcia As pe as m veis em fun o da in rcia e o atrito que existe entre elas resistem a qualquer esfor
460. o espa o improdutivo na linha de transfer ncia comum se instalar um filtro entre o tanque de armazenamento e a bomba para remover part culas grandes de sedimentos ou borra que possam ainda estar presentes no petr leo uma vez que isto tamb m seria pass vel de danificar os equipamentos ou de causar medi es inexatas A principal fun o da unidade de bomba transferir o petr leo com press o e vaz o constantes Bombas de tipo centr fuga ou de engrenagens s o utilizadas nestes sistemas pelo fato de proporcionarem mais suave e mais uniforme do que as bombas alternativas ou de pist o Figura 1 11 Unidade de Amostragem autom tica e medi o de volumes Um valor constante de press o tem import ncia cr tica uma vez que a varia o da press o ir afetar a medi o dos volumes transferidos O volume do leo afetado pela press o que medida num valor padr o de Petr leo e G s Natural press o atmosf rica padr o de 101 325 kPa absoluto ou O kPa manom trico 0 psig N o se requer que leo seja entregue press o de O kPa ab o leo deve ser entregue sob press o uniforme sendo que um simples c lculo matem tico converte a press o de transfer ncia de cust dia para o valor padr o N o sendo constante a press o por outro lado imposs vel efetuar a convers o acurada A fun o essencial da sonda de BSW mostrada na Fig 10 impedir que entre leo ruim no sistema de tran
461. o pela opera o estes instrumentos s o aferidos e recalibrados Para se fazer esta calibra o devem ser usados tamb m instrumentos de medi o como volt metros amper metros man metros term metros d cadas de resist ncia fontes de alimenta o Estes instrumentos geralmente port teis tamb m devem ser calibrados por outros da oficina Os instrumentos da oficina devem ser calibrados por outros de laborat rios do fabricante ou laborat rios nacionais E assim sobe se na escada de calibra o fundamental entender que a precis o do padr o de refer ncia deve ser melhor que a do instrumento sob calibra o Quanto melhor A resposta um compromisso entre custo e precis o Como recomenda o a precis o do padr o deve ser entre quatro a dez NIST ou tr s a dez INMETRO vezes melhor que a precis o do instrumento sob calibra o Abaixo de tr s ou quatro a incerteza do padr o da ordem do instrumento sob calibra o e deve ser somada incerteza dele Acima de dez os instrumentos come am a ficar caro demais e n o se justifica tal rigor Assim para calibrar um instrumento com precis o de 1 deve se usar um padr o com precis o entre 0 3 a 0 1 Quando se usa um padr o de 1 para calibrar um instrumento de medi o com precis o de 1 o erro do instrumento de medi o passa para 2 por que 1 1 2 ou 0 01 0 01 0 02 Quando se usa um padr o de 0 1 para calibrar um instru
462. o pode ser avaliado E poss vel definir os limites dentro dos quais o valor verdadeiro de uma quantidade medida se situa em um dado n vel de probabilidade O erro a diferen a alg brica entre a indica o e o valor verdadeiro convencional O valor verdadeiro o valor da vari vel medida sem erro ideal Erro a quantidade que deve ser subtra da algebricamente da indica o para dar o valor ideal Se A um valor exato e a o valor aproximado medido ent o o erro o desvio do valor aproximado do exato Matematicamente e A a Sob o ponto de vista matem tico o erro pode ser positivo ou negativo Um erro positivo denota que a medi o maior que o valor ideal O valor ideal obtido subtraindo se este valor do indicado Um erro negativo denota que a medi o do instrumento menor que o valor ideal O valor ideal obtido somando se este valor ao indicado Por exemplo o comprimento de 9 0 0 2 0 1 mm significa que o valor verdadeiro de 9 0 mm possui um erro para mais de 0 2 mm e um erro para menos de 0 1 mm Assim o comprimento deve estar entre 8 9 e 9 2 mm Neste caso os erros s o assim tricos Na maioria dos casos os erros s o sim tricos de modo que o valor medido dado por Ate a 2 Tipos de Erros Os erros da medi o e do instrumento podem ser classificados sob v rios crit rios como express o matem tica resposta no tempo responsabilidade causa e previsibilidade E poss vel
463. o processo variam continuamente para compensar estes desvios dos valores padr o de projeto medem se a press o e a temperatura e fazem se as corre es obtendo se a vaz o volum trica compensada Na pr tica a maioria das medi es de vaz o de l quidos n o tem nenhuma compensa o a minoria das vaz es de l quidos possui apenas compensa o da temperatura A maioria absoluta das vaz es de gases necessita da compensa o da press o e da temperatura uma minoria reduzida n o faz qualquer compensa o e algumas aplica es requerem ainda a medi o e compensa o da densidade al m das medi es de press o e temperatura H aplica es onde se mede a temperatura e usa o seu valor para compensar a varia o provocada simultaneamente no volume e na densidade do fluido Mede Volume a Nannidada Mede Volume W Qp Qp P T Fig 147 Rela o entre volume e massa 208 Conceitos Basicos 4 6 Vazao Incompressivel e Compressivel Na vaz o incompressivel o fluido se move com a densidade constante Nenhum fluido verdadeiramente incompressivel desde que at os liquidos podem variar a densidade quando submetidos alt ssima press o Na pr tica para fluidos com n mero de Mach menor que 0 3 a vaz o pode ser considerada incompress vel E quase imposs vel se atingir a velocidade de l quido de 100 m s por causa da alt ssima press o requerida Por isso o l quido considerado incompress v
464. o sob teste deve estar em opera o normal durante todo o teste O equipamento sob teste deve ser totalmente verificado ap s o t rmino de cada teste e deve se deixar um tempo suficiente para recupera o Os testes devem ser feitos nas condi es normais de teste Quando o efeito de um fator est sendo avaliado todos os outros fatores devem ser mantidos relativamente constantes em um valor pr ximo s condi es de refer ncia As condi es de refer ncia para este objetivo s o 1 20245 C 2 press o atmosf rica ambiente 101 325 kPa 3 umidade relativa de 60 15 4 tens o nominal O ambiente eletromagn tico do laborat rio n o deve influenciar os resultados do teste 149 A temperatura considerada constante quando a diferen a entre as temperaturas extremas notadas durante o teste n o deve exceder 5 C e a taxa de varia o n o deve exceder 5 C por hora Quando sujeito ao efeito de fatores de influencia como fornecido em A 2 o instrumento deve continuar a operar corretamente e as indica es devem estar dentro dos erros m ximos permitidos Precis o Constituir n veis aumentando de 0 at um valor pr ximo da faixa de medi o e depois aplicar diminuindo Quando determinando o erro intr nseco inicial no m nimo dez 10 n veis devem ser selecionados e para outras determina es no m nimo tr s 3 n veis devem ser selecionados Das indica es do medidor autom tico d
465. o tubo de fogo Acima do tubo de fogo existe um feixe de tubos atrav s do qual flui o g s chamado feixe pelo fato de ser curvado para um lado e para outro Tanto o tubo de fogo como o feixe de tubos est circundado por gua O tubo de fogo aquece a gua que por sua vez aquece o g s que passa pelo feixe de tubos aquecendo assim o g s mido inibindo a forma o dos hidratos Entrada de i Releiveder Gece Sees T 1 f L de Slicos Abs orvedor eh de Glico Seeds de eol Imido ao 10 a ni w Calor Entrada de ts Gac Unido na da as Glical Figura 1 6 Desidrata o do g s com glicol O equipamento mais comum para a desidrata o do g s o absorvedor de glicol ou desidratador O glicol usado para desidratar o g s mido por sua vez regenerado num refervedor de glicol para ser reutilizado Uma vez solucionado o problema do aquecimento do g s os produtores devem enfrentar o desafio de remover o vapor d gua antes que o g s possa ser entregue a uma empresa de oleodutos O processo de remover o vapor d gua do g s mido se denomina desidrata o sendo efetuado num vaso denominado desidratador Entre os tipos mais comuns se acha o desidratador com glicol O glicol um l quido que absorve gua sendo efetivamente reciclado durante o processo de desidrata o pelo fato de ter ponto de ebuli o muito mais elevado do que a gua 1 8 Desidrata o do g s mido O g s mido entra p
466. o volume de cada quantidade e se conte o n mero das quantidades isoladas obt m se o volume total O medidor a deslocamento positivo divide a vaz o de l quidos em volumes separados conhecidos baseados nas dimens es f sicas do medidor conta os ou totaliza os Eles s o medidores mec nicos em que uma ou mais pe a m vel localizada no jato da vaz o separa fisicamente o l quido em incrementos A energia para acionar estas pe as extra da do fluido do processo sob medi o e apresenta uma queda de press o entre a entrada e a sa da do medidor A precis o geral do medidor depende dos pequenos espa amentos entre as partes moveis e fixas e dos comprimentos destas extens es de vazamento Assim a precis o tende a aumentar quando o tamanho do medidor aumenta Rotor Entrada Fig 21 1 Princ pio de funcionamento do medidor de vaz o a deslocamento positivo volumes discretos passam da entrada para a sa da do medidor acionando um contador 3 Caracter sticas Enquanto a maioria dos medidores de vaz o mede a velocidade do fluido e infere a vaz o volum trica desta velocidade o medidor a deslocamento positivo n o mede a vaz o instant nea mas totaliza diretamente o volume embora alguns tamb m forne am uma sa da anal gica proporcional a vaz o Os medidores de vaz o de deslocamento positivo s o considerados geradores de pulso porque cada volume discreto de fluido representado por um pulso ou uma
467. oal do processo que considera o instrumento descalibrado Uma das coisas dif ceis da vida em todos os aspectos a de relacionar causa e efeito Geralmente para o pessoal de processo quando h um problema com o produto final a primeira v tima o instrumento A maioria dos instrumentos que v o para a calibra o est dentro dos limites da calibra o e n o precisava de calibra o Calibra o est tica ou din mica O tipo mais comum de calibra o conhecido como calibra o est tica Neste procedimento um valor conhecido entrada para o sistema sob calibra o e a sa da do sistema registrada O termo est tico se refere ao procedimento da calibra o em que os valores das vari veis envolvidos permanecem constantes durante uma medi o isto eles n o variam com o tempo Nas calibra es est ticas somente as magnitudes da entrada conhecida e a sa da medida s o importantes Os pontos medidos de uma curva t pica de calibra o est tica descrevem a rela o entrada sa da para um sistema de medi o Uma curva polinomial acomoda os dados que podem ser convenientemente usados para descrever esta rela o Em um sentido amplo as vari veis din micas s o dependentes do tempo tanto Confirma o Metrol gica em magnitude como em frequ ncia A rela o das magnitudes entrada sa da entre um sinal de entrada din mico e um sistema de medi o depende da depend ncia do tempo do sinal
468. ocarbons Dynamic Measurement Proving Systems for Volumetric Meters Part 2 Pipe Provers ISO 7278 3 Liquid Hydrocarbons Dynamic Measurement Proving Systems for Volumetric Meters Part 3 Pulse Interpolation Techniques ISO DIS 7278 4 Liquid Hydrocarbons Dynamic Measurement Proving Systems for Volumetric Meters Part 4 Guide for Operators of Pipe Provers API MPMS Chapter 4 Proving Systems Chapter 4 1 Introduction Second Edition Chapter 4 3 Small Volume Provers Chapter 4 4 Tank Provers Chapter 4 5 Master Meter Provers Chapter 4 7 Field Standard Test Measures 291 Normas na ANP Coleta de amostras Portaria do INPM n 12 67 Norma de Amostragem de Petr leo e Seus Derivados L quidos Para Fins Quantitativos ABNT 05800 NB00418 75 Amostragem de Petr leo e Derivados L quidos Para Fins Quantitativos ABNT 0500 NB00174 72 Norma Para Amostragem de Petr leo e Produtos Derivados API MPMS Chapter 8 Sampling Chapter 8 2 Automatic Sampling of Petroleum and Petroleum Products ANSVASTM D4177 Chapter 8 3 Mixing and Handling of Liquid Samples of Petroleum and Petroleum Products ASTM D5854 Determina o da massa espec fica do petr leo ABNT 14065 98 Destilados de Petr leo e leos Viscosos Determina o da Massa Espec fica e da Massa Espec fica Relativa Pelo Dens metro Digital 07148 MBO00 Petr leo e Derivados Determina o da Massa Espec fica M todo do 10492 Dens met
469. ocesso 4 processador de texto 5 gerenciamento de display orientado para objeto 6 esta o de trabalho orientada para janela 7 troca de informa es com outros sistemas da planta 8 comunica o com outros sistemas digitais como controlador l gico program vel controlador digital single loop sistema de monitora o de m quinas rotativas sistema de an lise da planta 9 interoperabilidade entre outras plataformas digitais disparatadas 3 Eu ay Fig 3 7 Sistema digital t pico 3 3 Programa Aplicativo Software A opera o de selecionar uma malha iniciar uma entrada de dados atuar em determinado dispositivo remoto apresentar uma lista de alarmes n o feita milagrosamente mas deve ser prevista e programada Para facilitar as coisas s o 44 Controle Supervis rio e Aquisi o de Dados SCADA dispon veis v rios programas aplicativos no mercado para que usu rio realize seu controle sendo os mais conhecidos 1 Intouch da Wonderware FicsDmacs da Intellution Oasys da Valmet Wizcon da Wizcon Elipse da Elipse Software RSView da Allen Bradley Aimax da Smar 2 SCADA de um oleoduto Quando um operador de petr leo emite um comando a partir do centro de controle uma s rie de comandos precisos vai da esta o de trabalho do operador passando por uma s rie de subsistemas e chegando at um dispositivo que responde ao comando Ent o depois do dispositivo ter realizado o com
470. ocesso a coloca o da placa de orif cio produz uma perda de carga na linha a coloca o de um amper metro introduz uma resist ncia parasita no circuito el trico Erro Causado Pelo Instrumento O pr prio instrumento de medi o pode introduzir erro na medi o Por exemplo o amper metro que inserido no circuito el trico para medir a corrente que circula pode modificar a corrente medida Ou seja a corrente que circula no circuito sem o amper metro diferente da corrente do circuito com o amper metro A resist ncia interna no amper metro modificou a corrente do circuito Esse erro devido ao casamento das Erros da Medi o imped ncias do circuito e do amperimetro O amper metro deve ter uma imped ncia igual a zero Amper metro com resist ncia interna zero n o modifica a corrente medida Analogamente a imped ncia do volt metro pode alterar a voltagem a ser medida A imped ncia ideal do volt metro infinita Volt metro com imped ncia infinita n o introduz erro na medi o da voltagem Nestas aplica es diz se que o instrumento de medi o carregou o circuito o instrumento de medi o uma carga adicional ao circuito 2 5 Erro Aleat rio Os erros aleat rios s o devidos probabilidade e chance Eles s o imprevis veis e aparecem por causas irregulares e probabil sticas Eles s o diferentes em medi es repetidas do mesmo valor de uma quantidade medida sob as mesmas condi e
471. om tica Todos os dados relevantes da medi o devem ser verificados se est o corretos sempre que forem transferidos ou armazenados internamente ou transmitidos para equipamentos perif ricos por interface por meios como bit paridade check sum armazenagem dupla independente ou outra rotina handshake com retransmiss o Nota O uso apenas do bit de paridade n o suficiente no caso de armazenar ou ler os dados metrol gicos para um medidor autom tico de n vel eletr nico 6 Controle metrol gico 6 1 Aprova o de padr o Aplica o para aprova o de padr o A aplica o para aprova o do padr o deve incluir o n mero requerido de instrumentos geralmente um a tr s e os seguintes documentos e informa es 1 Caracter sticas metrol gicas incluindo uma defini o do campo de opera o valores de refer ncia faixa de trabalho 2 Desenhos de arranjos gerais e detalhes de interesse metrol gico tais como alarme intertravamento prote es restri es limites 3 Uma curta descri o funcional do instrumento 4 Uma curta descri o t cnica incluindo se necess rio diagramas esquem ticos do m todo de opera o para processamento interno e troca 148 externa atrav s da interface de dados e instrugdes 5 Modos de instala o 6 Todas outras informa es metrol gicas interessantes Avalia o do padr o Os documentos submetidos devem ser examinados para verificar a co
472. omar a raiz quadrada do n mero dos dados o que na pr tica resulta em 5 a 15 grupos Por exemplo se h 100 dados escolhem se 10 classes 4100 10 Quando o n mero n o for exato arredonda se para o inteiro mais pr ximo por exemplo para 200 dados usam se 14 classes 200 14 1 Os limites inferior e superior devem ser escolhidos de modo a n o se ter superposi es ou dados de fora O intervalo da classe pode ser determinado dividindo se a diferen a do maior dado pelo menor dado pelo n mero de classes Matematicamente tem se Xho Xi Intervalo da classe n mero de classes onde x O maior n mero da matriz x O menor n mero da matriz Exemplo Para fixar id ias ser apresentado o exemplo onde se quer desenvolver uma controle de qualidade para a fabrica o de l mpadas de 100 watt S o tomados 50 registros de uma lote da produ o e s o feitos testes de falha das l mpadas A confiabilidade medida em termos de horas para falhar As confiabilidades s o as seguintes Tab 1 Dados completos 1983 2235 2414 2465 2510 2329 2414 2697 2567 2270 2321 2214 2130 2174 2553 2438 2356 2299 2238 2350 2450 2454 2452 2543 2544 2026 2237 2248 2643 2544 2326 2320 2293 2234 2343 2027 2175 2346 2438 2652 2420 2355 2362 2146 2124 15 Estatistica da Medicao Tab 2 Dados em ordem crescente 1983 2235 2329 2414 2510 2026 2237 2343 2417 2544 2027 2238 2346 2420 2543 2124 2248 2350 2438 2564
473. ommendations for Monitoring Checking and Verification of Tank Calibration and Capacity Table OIML R 71 Fixed Storage Tanks General Requirements Instala o e opera o de sistemas de medi o de petr leo em linha Portaria INMETRO n 113 97 medidores m ssicos OIML R117 ISO 2714 Liquid hydrocarbons Volumetric Measurement by Displacement Meter Systems Other Than Dispensing Pumps ISO 2715 Liquid Hydrocarbons Volumetric Measurement by Turbine Meter Systems API MPMS Chapter 5 Metering Chapter 5 1 General Consideration for Measurement by Meters Chapter 5 4 Accessory Equipment for Liquid Meters Chapter 5 5 Fidelity and Security of Flow Measurement Pulsed Data Transmission Systems Medicoes devem ser corrigidas pelos seguintes fatores gt CNP Resolu o n 06 70 Tabelas de Corre o de Volume do Petr leo e Derivados gt API MPMS Chapter 7 2 Temperature Dynamic Temperature Determination Compressibilidade do liquido gt API MPMS Chapter 11 2 1M Compressibility Factors for Hydrocarbons 638 1074 Kilograms per Cubic Meter Range C lculo dos volumes dos l quidos medidos ISO 4267 2 Petroleum and Liquid Petroleum Products Calculation of Oil Quantities Part 2 Dynamic Measurement Sistemas de calibra o de medidores de petr leo em linha ISO 7278 1 Liquid Hydrocarbons Dynamic Measurement Proving Systems for Volumetric Meters Part 1 General Principles ISO 7278 2 Liquid Hydr
474. omo 1 3 16 no caso em que a dimens o dada com excesso de algarismos significativos 2 Quantidades podem ser expressas omitindo se os zeros significativos A dimens o de 2 pode significar cerca de 2 ou pode significar uma express o muito precisa que deveria ser escrita como 2 000 No ltimo caso enquanto Os zeros acrescentados n o s o significativos no estabelecimento do valor elas s o muito significativos em expressar a precis o adequada conferida Portanto necess rio determinar uma precis o implicada aproximada antes do arredondamento Isto pode ser feito pelo 65 Algarismos Significativos conhecimento das circunstancias ou pela informagao da precisao do equipamento de medi o Se a precis o da medi o conhecida isto fornecer um menor limite de precis o da dimens o e alguns casos pode ser a nica base para estabelecer a precis o A precis o final nunca pode ser melhor que a precis o da medi o A toler ncia em uma dimens o d uma boa indica o da precis o indicada embora a precis o deva ser sempre menor que a toler ncia Uma dimens o de 1 635 0 003 possui precis o de 0 0005 total 0 001 Uma dimens o 4 625 0 125 est escrita incorretamente provavelmente por causa da decimaliza o das fra es O correto seria 4 62 0 12 com uma precis o indicada de 0 005 precis o total de 0 01 Uma regra til para determinar a precis o indicada a partir do valo
475. omo elas devem ser usadas para se obter o desempenho projetado do produto 3 o usu rio e o fornecedor devem concordar no documento de compra em que partes da especifica o aplicam se Os limites concordados que meios ser o empregados prelo fabricante para se garantir que o produtor est dentro destes limites e que meios o usu rio deve empregar para verificar se o produto entregue de fato satisfaz as especifica es e as normas envolvidas O uso inteligente de normas e especifica es garante produtos melhores e medidores mais exatos e confi veis nas aplica es do usu rio 3 7 Organiza es de Normas Qualquer medi o feita com rela o a outra medi o Quando se fala de exatid o implica em uma medi o comparada com algum padr o aceit vel para esta medi o Os padr es nacionais para todas as medi es no Brasil est o guardados no INMETRO Tab 4 Laborat rios Nacionais de Metrologia Pa s Laborat rio Brasil INMETRO Instituto Nacional de Metrologia Normaliza o e Qualidade Industrial EUA NIST National Institute of Standards and Technology ex NBS National Bureau of Standards Fran a Bureau International de Poids et Mesures UK National Physical Laboratory Alemanha Physikalisch Technische Bundesanstalt PTB Italia Instituto de Metrologia Gustavo Colonnetti Apostilas Metrologia 5Calibra o DOC 24 SET 98 Substitui 02 ABR 98 129 Metrologia IMGC NRLM INMETRO
476. ondi es usuais de opera o Quando isto n o for poss vel as vaz es obtidas devem ser corrigidas para as condi es usuais de opera o 8 3 5 Os testes devem ter uma dura o de pelo menos quatro horas precedidas de um tempo de produ o nas condi es de teste n o inferior a uma hora para a estabiliza o das condi es operacionais 8 3 6 Nos testes devem ser medidos os volumes de petr leo g s natural e gua produzidos A medi o de g s pode ser estimada quando a ANP houver autorizado a ventila o ou a queima do g s natural produzido no campo ou ainda tratar se de um po o de gas lift intermitente A medi o da gua pode ser estimada quando n o houver produ o de gua livre ou quando assim for autorizado pela ANP A produ o de gua deve ser determinada neste caso atrav s da medi o do conte do medi o de gua e sedimentos no fluido produzido 8 3 7 Os sistemas de medi o utilizados para os testes de po os devem atender aos requisitos dos sistemas de medi o para apropria o 8 3 8 Devem ser elaborados relat rios de teste de po os conforme o subitem 10 2 deste Regulamento 8 4 Apropria o da Produ o aos Po os e Campos 8 4 1 A produ o medida nos pontos de medi o deve ser apropriada aos po os do campo com base nos testes dos po os 8 4 1 1 A produ o apropriada a cada po o ser igual ao volume total de produ o do campo multiplicado pelo potencial de produ o corrig
477. ondicionado O condicionamento de um sinal significa trabalh lo de forma fina para que ele possa corrigir com precis o determinado problema Um sinal corretamente condicionado n o ir provocar uma corre o excessiva ou inadequada permitindo que o sistema volte ao ponto de ajuste r pida e eficientemente ao inv s de oscilar em tomo desse ponto primeiro abaixo depois acima do ponto e depois novamente para baixo Essas oscila es provocam uma degrada o grande da efici ncia do sistema implicando em um gasto in til de energia e dinheiro podendo acarretar desgaste precoce de equipamentos o que provocar cuidados de manuten o dispendiosos bem como condi es de opera o n o est veis da linha O CLP condiciona o sinal com um conjunto de comandos denominado um algoritmo de controle ou malha PID malha fechada com algoritmo Derivado Integral e Proporcional Transmissor de press o de suc o O transmissor de press o de suc o mede a press o de flu do medida que este ingressa na esta o de bombeamento Existe tamb m uma chave de baixa press o de suc o que designada de pressostato ao lado do transmissor de press o que acionada automaticamente sempre que a press o de suc o caia abaixo de certo n vel que corresponde ao ponto de ajuste da chave As informa es provenientes do transmissor de press o e da chave de press o v o para um controlador que pode ser um instrumento locali
478. ontrolado por um sinal de sa da do medidor de fluidos e atendendo aos requisitos do subitem 6 5 deste Regulamento d Um instrumento ou sistema de medi o de temperatura ou de compensa o autom tica de temperatura e Um instrumento ou sistema de medi o de press o ou de compensa o autom tica da press o 277 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e G s Natural 6 3 2 Os sistemas de medi o em linha devem ser projetados para a Serem compat veis com os sistemas de transfer ncia aos quais estiverem conectados b Impedir refluxo atrav s dos medidores c Proteger os medidores contra transientes de press o d Proteger os medidores contra press es de choque maiores que as press es de projeto dos mesmos e N o permitir a passagem de gases ou vapores pelos medidores f N o possuir contorno dos medidores 6 3 3 Os sistemas de medi o fiscal de petr leo devem ser projetados instalados e calibrados para operar dentro da classe de exatid o 0 3 conforme OIML R117 Na opera o dos sistemas de medi o em linha deve ser assegurado que a Os medidores sejam operados dentro dos limites especificados pelo fabricante b As vaz es e outras condi es de opera o estejam entre as m ximas e as m nimas para assegurar que os erros m ximos admiss veis n o sejam excedidos c Os medidores fiscais sejam submetidos a calibra o toda vez que houver mudan as nas condi es de opera o capazes de caus
479. onvers o de quantidades de unidades entre sistemas de medi o envolve a determina o cuidadosa do n mero de d gitos a serem retidos depois da convers o feita Converter 1 quarto de leo para 0 046 352 9 litros de leo rid culo por que a precis o pretendida do valor n o garante a reten o de tantos d gitos Todas as convers es para serem feitas logicamente devem depender da precis o estabelecida da quantidade original insinuada pela toler ncia especifica ou pela natureza da quantidade sendo medida O primeiro passo ap s o c lculo da convers o estabelecer o grau da precis o O procedimento correto da convers o multiplicar a quantidade especificada pelo fator de convers o exatamente como dado e depois arredondar o resultado para o n mero apropriado de algarismos significativos direita da v rgula decimal ou para o n mero inteiro real stico de acordo com o grau de precis o implicado no quantidade original Por exemplo seja um comprimento de 75 ft onde a convers o m trica 22 86 m Seo comprimento em p s arredondado para o valor mais pr ximo dentro de 5 ft ent o razo vel aproximar o valor m trico pr ximo de 0 1 m obtendo se 22 9 m Se o arredondamento dos 75 ft foi feito para o valor inteiro mais pr ximo ent o o valor m trico correto seria de 23 m Enfim a convers o de 75 ft para 22 86 m exagerada e incorreta o recomend vel dizer que 75 ft equivalem a 23 m Outro ex
480. operador da plataforma do topo E essencial que o operador que faz a medi o e o observador estejam ambos equipados com toda seguran a inclusive com m scaras quando 1 O produto no tanque contiver HS ou mercaptano vol til 2 O teto estiver em repouso sobre seu suporte ou n o estiver totalmente flutuante 3 Seo teto estiver descentralizado ou se o selo falhar frequentemente 4 Quando houver vapores presentes em concentra es perigosas Eixos rotativos podem entrar na instala o do medidor que estiver ligado efetivamente no espa o de vapor Se um transmissor eletricamente energizado for ligado ao medidor 154 deve haver um espa o ventilado entre o medidor e o transmissor Todos os condutores entrando em Zona O dentro do tanque devem ser protegidos contra flash over que pode ocorrer durante raios em tempestades 11 Sele o do medidor 11 1 Geral Os instrumentos de medi o s o requeridos para prover uma leitura local e equipados com transmissor para fornecer indica o remota Os medidores autom ticos de n vel podem ser montados no topo ou perto do fundo do tanque Eles podem tamb m detectar interfaces de l quidos n o misc veis leo e gua por exemplo Para conseguir confiabilidade de opera o essencial seguir todas as normas e recomenda es de engenharia 11 2 Mec nico ou el trico Os medidores autom ticos de n vel na maioria dos casos usam um dos seguintes
481. opula es com n muito grande n gt 20 requerem muito tempo para a computa o de seus par metros e h uma grande probabilidade de enganos nos c lculos E mais pratico e r pido trabalhar com popula es com n mero pequeno de dados n lt 10 por exemplo 5 medi es Foram desenvolvidos m todos cient ficos para tornar m nimos os erros quando se manipulam amostras com pequeno n mero de dados Neste caso o desvio padr o aumenta pois ele inversamente proporcional a n e tamb m a incerteza aumenta Agora o fator de cobertura dado pelo t do Student que X xxts ou x ts lt x lt x ts P t obtido de uma tabela que relaciona o seu valor a probabilidade associada e o numero de medi es replicadas O par metro estat stico t cnamado de t do Student por que Student foi o pseud nimo usado por W S Gosset quando ele escreveu o artigo cl ssico t que apareceu na revista Biometrika 1908 Vol 6 Nr 1 Gosset era empregado da Guinness Brewery e sua fun o era analisar estatisticamente os resultados da an lise de seus produtos Com o resultado de seu trabalho ele descobriu o famoso tratamento estat stico de pequenos conjuntos de dados Para evitar problemas com segredos profissionais Gosset publicou o papel sob o pseud nimo Student A distribui o t Student tem formato semelhante ao da distribui o normal exceto que mais achatada e se espalha mais progressivamente para valores pequenos
482. opula o envolve n e o desvio padr o da amostra envolve n 1 obt m se facilmente a rela o entre os dois desvios como n S xo n 1 ns 7 onde o fator A conhecido como n fator de corre o de Bessel 82 Estatistica da Medicao Quando n aumenta o fator de Bessel se aproxima de 1 e o s se iguala a o Na pr tica para n gt 20 pode se considerar s iguala o O desvio padr o da amostra tamb m chamado de desvio padr o ajustado 5 9 Desvio padr o de opera es matem ticas Para uma soma ou diferen a o desvio padr o absoluto da opera o a raiz quadrada da soma dos quadrados dos desvios padr es absolutos individuais dos n meros envolvidos na soma ou subtra o Ou seja na computa o de y a ts b s c s o desvio padr o do resultado dado por E ee S y5 55 5 Para a multiplica o e divis o o desvio padr o relativa da opera o a raiz quadrada da soma dos quadrados dos desvios padr o relativos dos n meros envolvidos na multiplica o e divis o Ou seja na computa o de _axb C o desvio padr o relativo a y vale HATE y a b c 5 10 Coeficiente de varia o Define se como desvio padr o relativo a divis o do desvio padr o absoluto pela m dia do conjunto de dados O desvio padr o relativo geralmente expresso em ppm parte por mil multiplicando se esta rela o por 1000 ppm ou em percentagem multiplicando se a rela
483. or distante no conjunto de resultados replicados deve ser mantido ou rejeitado no c lculo da m dia para o conjunto 4 manipular os dados da calibra o Popula o Infer ncia estat stica Fig 6 1 Infer ncia estat stica Kume 1 3 Variabilidade da Quantidade As medi es repetidas de um mesmo valor exibem varia es Estas varia es s o causadas por diferen as em materiais equipamentos instrumentos instala es opera es condi es problemas rea es psicol gicas e condi es clim ticas Geralmente se tem muitas varia es pequenas e poucas grandes varia es diagrama de Paretto s vezes ocorre uma varia o n o usual maior que todas as outras por uma ou pela combina o das seguintes causas 1 material diferente da batelada 2 novo ajuste do equipamento 3 nova calibra o do instrumento de medi o 4 substitui o do operador 5 jogo da sele o brasileira de futebol 6 festa de Carnaval S o Jo o ou Natal A experi ncia mostra que h diferen as definidas detet veis entre o padr o natural e o n o natural E poss vel descobrir e estudar estas diferen as por meio de c lculos simples baseados na estat stica Assim que se conhece o padr o natural poss vel encontrar as causas das anormalidades As medi es de uma mesma vari vel do processo tendem a se agrupar em torno de um valor central tipicamente a m dia aritm tica com uma certa varia
484. ora km h N o usar k p h kph ou KPH 57 Sistema Internacional 8 Nao se usa mais de uma barra em qualquer combina o de s mbolos a nao ser que haja par ntesis separando as barras Como exemplos escrever m s2 e n o m s s escrever W m K ou W m K e n o W m K Para a maioria dos nomes derivados como um produto na escrita do nome por extenso usa se um espa o ou um h fen para indicar a rela o mas nunca se usa um ponto Algumas unidades compostas podem ser escritas como uma nica palavra sem espa o ou h fen Por exemplo a unidade de momento pode ser escrita como newton metro ou newton metro e nunca newton metro Tamb m correto escrever watt hora watt hora ou watthora mas incorreto watt hora 10 Para s mbolos derivados de produtos usa se um ponto entre cada s mbolo individual N o usar o ponto como s mbolo de multiplica o em equa es e c lculos Exemplos N m newton metro Pa s pascal segundo kW h ou kWh kilowatthora Use 7 6 x 6 1 cosa e n o 7 6 6 1 cosa Deve se ter cuidado para escrever unidades compostas envolvendo pot ncias Os modificadores quadrado e c bico devem ser colocados ap s o nome da unidade a qual eles se aplicam Para pot ncias maiores que tr s usar somente s mbolos Deve se usar s mbolos sempre que a express o envolvida for complexa Por exemplo kg m N m 12 Para representa es complicadas com 3 9
485. ores dados nos certificados ou na tabela de calibra o b Medi o da temperatura m dia t c Tomada de amostras e prepara o de uma amostra representativa m dia do l quido contido no tanque A densidade py do l quido temperatura t muito pr xima de t determinada no laborat rio d Determina o da densidade rtl baseando em rt por c lculo ou tabela e C lculo da massa do l quido usando a f rmula M V X Py Os procedimentos descritos em d e e podem ser substitu dos pela determina o do volume Vo e da densidade rto temperatura de refer ncia to por calcula ou por tabela M Vo x rto 181 Arqueacao de Tanque As vezes suficiente calcular o valor de Vto na temperatura de refer ncia baseando se nos procedimentos descritos em a b e c e com a ajuda de tabelas Em alguns casos por exemplo para produtos de pre o moderado ou medido em pequena quantidade um c lculo de Vt de acordo com o procedimento descrito em a suficiente Notas A Geralmente necess rio medir 1 Altura da camada de gua depositada no fundo do tanque 2 Quantidade de gua em suspens o 3 Quantidade de impurezas s lidas em suspens o e fazer as corre es apropriadas B Se um dispositivo para determinar diretamente a massa do l quido contido em rela o sua press o hidrost tica usado os procedimentos descritos em a at e s o consideravelmente simplificados E suf
486. os funda es ou suportes similares aqueles usados em bombas O custo relativamente elevado do equipamento e de sua opera o pode ser plenamente justificado pela excepcional precis o pela capacidade de medir baixas vaz es pela repetitividade e pela rangeabilidade O medidor a deslocamento positivo com bom desempenho deve manter a isola o das quantidades obtida atrav s de dois tipos de selagem a positiva e a capilar A selagem positiva pode usar um selo flex vel p ex gua ou um selo mec nico Em qualquer caso o selo deve evitar vazamentos do fluido para e da c mara de isola o A selagem capilar prove um selo atrav s da tens o superficial de um filme ou fluido entre duas superf cies que n o est o em contato f sico de uma c mara de isola o Como o fluido deve fazer uma selagem o medidor a deslocamento positivo de l quido sens vel a varia o da viscosidade Abaixo de uma viscosidade limite tipicamente de cerca de 100 centistoke o medidor deve ser calibrado para o fluido especifico As viscosidades acima do limite n o afetam o desempenho da medi o Realmente quanto maior a viscosidade melhor o desempenho embora a alta viscosidade aumente a queda de press o porque as pe as moveis consomem mais energia para deslocar o fluido Como a alta queda de press o apressa o desgaste a maioria dos fabricantes especifica uma queda m xima de press o permiss vel e especifica a capacidade co
487. os rigores do processo como temperaturas extremas corros o abras o transientes de vaz o e de press o picos de supervelocidade A rangeabilidade e a linearidade da turbina dependem do desempenho dos mancais e suportes H tr s tipos de mancal radial esf rico ball cilindro jornal e c nico piv Mancal esf rico Os mancais s o com rolamentos esf ricos de baixo atrito comumente de a o inoxid vel 440C Ambos os mancais s o usados com um rotor balan ado com preciso com p s usinadas a um ngulo apropriado para melhorar a linearidade e a repetitividade da turbina Os mancais esf ricos oferecem pequena for a de arraste e por isso a turbina tem as caracter sticas de grande rangeabilidade e excelente linearidade Os rolamentos s o facilmente substitu dos e a substitui o n o influi praticamente no desempenho e n o necessita de nova recalibra o Al m dos rolamentos os mancais possuem retentores para manter o espa amento e o alinhamento das esferas Estes retentores s o de a o inox 303 ou 410 liga fen lica ou fibra com teflon Estes materiais devem ser compat veis com o fluido do processo O conjunto do mancal e rotor fixado axial mente no interior da carca a atrav s dos cones e estruturas de apoio As aplica es da turbina com rolamentos esf ricos s o para fluidos limpos e lubrificantes como leos hidr ulicos vegetais e de combust o A grande limita o dos mancais esf ri
488. os usados para calibrar os medidores de gases s o orif cios calibrados e bocais cr ticos com precis o variando de 0 15 a 0 5 do valor medido 6 Vantagens e Desvantagens Os medidores a deslocamento positivo fornecem boa precis o 0 25 do valor medido e alta rangeabilidade 15 1 Sua repetitividade da ordem de 0 05 do valor medidor Alguns projetos s o adequados para fluidos com alta viscosidade N o requerem alimenta o externa e apresentam v rios tipos de indicadores Seu desempenho praticamente n o afetado pela configura o a montante do medidor Eles s o excelentes para aplica es de batelada mistura blending desde que s o medidas as quantidades reais de l quidos S o simples e f ceis de serem mantidos usando se pessoal regular e ferramentas padr o Os medidores a deslocamento positivo requerem pe as usinadas com grande precis o para se obter pequenos intervalos que influem no desempenho do medidor Os l quidos medidos devem ser limpos sen o o desgaste destruiria rapidamente o medidor e degradaria sua precis o As part culas contaminantes devem ser menores que 100 micros As pe as moveis requerem manuten o peri dica os instrumentos podem exigir recalibra o e manuten o peri dicas Eles podem se danificar por excesso de velocidade e requerem alta press o para a opera o N o servem para manipular fluidos sujos n o lubrificantes e abrasivos SSH rotor HK
489. otencialmente perigoso O esfor o sobre a v lvula pode desgast la precocemente ao passo que o esfor o provocado por bombear contra uma v lvula quase fechada poder fazer com que os motores das bombas se aque am excessivamente o oleoduto ficou bloqueado em algum lugar entre as bombas e a sa da ou descarga da esta o E poss vel que a PCV esteja emperrada numa posi o quase fechada 42 Controle Supervis rio e Aquisi o de Dados SCADA o oleoduto estaria vazando ou se rompeu entre a PVC e a sa da ou descarga da esta o ou existe uma ruptura jusante Todas essas situa es s o extremamente graves de modo que se Voc observar alta press o de carca a e baixa press o de descarga dever fazer uma investiga o e corrigir imediatamente o problema Exatamente da mesma forma que os transmissores de press es de suc o e descarga existe uma chave de press o que fecha t o logo a press o de carca a se eleve acima do ponto de ajuste da chave A chave n o faz parte do sistema de controle de press o mas ajuda a operar a linha com seguran a 3 Controle Supervis rio e Aquisi o de Dados 3 1 Introdu o Um sistema de aquisi o de dados coleta e armazena para uso futuro Os dados anal gicos corrente de 4 a 20 mA cc tens o de mV de c lulas de carga tens o de termopares dos tipos J K R S T e B resist ncias detectoras de temperatura pulsos de turbinas medidoras de va
490. ou menos favor veis que os medidores baseados na extra o da energia 6 3 Par metros da Sele o Quanto maior o n mero de op es mais dif cil a escolha A sele o do medidor de vaz o uma tarefa dif cil e complexa geralmente exigindo v rias itera es para se chegar melhor escolha Para dificultar a escolha a vaz o a vari vel do processo industrial que possui o maior n mero de diferentes elementos sensores e de medidores S o dispon veis tabelas relacionando os tipos dos medidores e as suas aplica es ideais aceit veis e proibidas Por m tais tabelas n o s o completas e n o consideram todas as exig ncias e aplica es As vezes elas s o apresentadas pelo suspeito fabricante de determinado medidor e relacionam imparcialmente as principais vantagens do medidor especifico A sele o do medidor algo t o complicado que n o deve se limitar a uma tabela bidimensional Os par metros que devem ser considerados na escolha e na especifica o do medidor de vaz o s o os seguintes Dados da Vaz o Antes da sele o do medidor de vaz o mais conveniente e para qualquer medidor escolhido mandat rio se ter todos os dados dispon veis da vaz o de modo claro confi vel e definitivo A vaz o requer mais dados que a temperatura e a press o pois devem ser conhecidas as condi es e instala es do processo e do fluido medido necess rio o conhecimento dos seguintes dados da
491. p para pico L para a grandeza comprimento e L paraa unidade litro m para mili e m para metro H para henry e Hz para hertz W para watt e Wb para weber Os simbolos sao preferidos quando as unidades s o usadas com n meros como nos 53 Sistema Internacional valores de medi es N o se deve misturar ou combinar partes escritas por extenso com partes expressas por s mbolo Letra romana para s mbolos Quase todos os s mbolos SI s o escritos em letras romanas As duas nicas exce es s o as letras gregas u mi para micro 109 e Q mega para ohm unidade de resist ncia Nomes dos s mbolos em letra min scula S mbolos de unidades com nomes de pessoas tem a primeira letra mai scula Os outros s mbolos s o escritos com letras min sculas exceto o s mbolo do litro que pode ser escrito tamb m com letra mai scula L para n o ser confundido com o n mero 1 Exemplos A corrente de 5 A O comprimento da corda de 6 0 m O volume de 2 L S mbolos com duas letras H s mbolos com duas letras onde somente a primeira letra deve ser escrita como mai scula e a segunda deve ser min scula Exemplos Hz s mbolo de hertz H s mbolo de henry Wb s mbolo de weber W s mbolo de watt Pa s mbolo de pascal P prefixo peta 10 Uso do simbolo e do nome Deve se usar os simbolos somente quando escrevendo o valor da medi o ou quando o nome da unidade muito
492. para proceder a calibra o da turbina parte e p ra em opera o e parte e p ra parado Deve ser selecionado o tipo que mais se aproxima da aplica o real do medidor O m todo parte e p ra em opera o requer a manuten o de uma vaz o constante atrav s da turbina antes durante e depois da coleta do fluido no vaso de medi o Isto conseguido usando se um divertedor diverter de vaz o cujo movimento sincronizado com o acionamento e a parada do contador eletr nico O m todo parte e p ra requer a condi o de vaz o zero antes e no fim da calibra o e que no m nimo em 95 do tempo total a vaz o esteja no valor desejado Isto implementado com v lvulas solen ides sincronizadas com a a o do contador eletr nico A bancada de calibra o deve reproduzir as condi es reais da aplica o da turbina utilizando o mesmo fluido do processo com a duplica o dos valores da densidade viscosidade press o temperatura 3 18 Cuidados e procedimentos Tubula o A tubula o entre a turbina e o vaso de medi o deve ser curto com volume desprez vel em rela o ao volume medido e projetado para eliminar todo ar vapor e gradientes de temperatura Ele deve ser constru do para garantir que todo o liquido e somente este liquido passando atrav s da turbina est sendo medido V lvula de controle de vaz o A v lvula de controle de vaz o deve ser colocada depois do medidor de vaz o para
493. para apontar por es espec ficas da GUI Por exemplo para dar a partida de uma bomba o operador posiciona a seta do mouse cursor sobre o s mbolo daquela bomba espec fica e seleciona um painel de execu o H v rias telas diferentes s quais o operador pode ter acesso Cada uma apresenta informa es diferentes ou a informa o em formatos diversos digital ou linear sera Figura 3 10 Tela em formato Linear A Figura 3 ilustra uma das telas que um operador do centro de controle usa Esta tela lista as esta es de bombeamento verticalmente em ambos os lados esquerdo e direito da tela press es RMS HLD SUC DISC RMD ponto de ajustes SSP DSP head LD vaz o FLW estado da bomba 1 2 3 e densidade do produto GRV a 4 ia TA cc Figura 3 11 Tela do Perfil Hidr ulico A tela mostrada na Fig 4 fornece ao operador informa es sobre escoamento press o head eleva o e na parte inferior da tela as bateladas de produto no oleoduto 2 2 N vel do centro de controle HOST O hardware e o software que ficam no topo da hierarquia do SCADA s o denominados de forma global de N vel do Centro de Controle Todas as esta es de trabalho e seus softwares trabalham juntamente com o n vel do Centro de Controle do sistema de controle do oleoduto O elemento chave no N vel do Centro de Controle de Opera o do sistema o software um conjunto de programas que func
494. pela equa o 2 y 17D h 3 4 Embora a determina o do volume do fundo de um tanque por c lculo geom trico seja matematicamente correta na pr tica de metrologia o m todo apresenta pequena precis o pois a sua forma geom trica n o perfeita O volume do fundo c nico do tanque somado ao volume do tanque cil ndrico quando o fundo for c ncavo e deve ser diminu do quando o fundo for convexo Os m todos acima apresentam o volume total do cone o que nem sempre suficiente para o arqueamento volum trico Dependendo da posi o do cone e da mesa de medi o outros c lculos podem ser necess rios 187 Arquea o de Tanque Pode se determinar o volume do fundo do tanque por enchimento de fluido Com o tanque completamente vazio coloca se um volume conhecido de l quido no tanque e mede se a altura de seu n vel pela boca de medi o Depois adiciona se outro volume conhecido e torna se a medir o seu n vel Repete se esta opera o at que toda parte irregular do tanque seja totalmente coberta pelo l quido Somando se todos os volumes colocados tem se o volume total contido no fundo A partir desta altura os volumes ser o calculados pela parte cil ndrica regular do tanque Se a parte irregular do fundo ficar abaixo do ponto de medi o este m todo n o permite determinar os volumes parciais Medindo se as alturas em fun o dos volumes colocadas atrav s da boca de medi o elabor
495. petr leo s o fechadas as v lvulas de sa da para o ponto de medi o e medido o n vel residual no tanque Nas medi es fiscais as v lvulas devem ser seladas 6 1 8 O c lculo dos volumes l quidos deve seguir as recomenda es do seguinte documento API MPMS gt Chapter 12 1 Calculation of Static Petroleum Quantities Part 1 Upright Cylindrical Tanks and Marine Vessels gt Chapter 12 1 1 Errata to Chapter 12 1 Calculation Static Measurement Part 1 Upright Cylindrical Tanks and Marine Vessels First Edition Errata published 6 1 9 Devem ser elaborados relat rios de medi o conforme o subitem 10 2 deste Regulamento contendo todos os valores medidos e todos os c lculos para a determina o do volume de petr leo produzido recebido ou transferido atrav s do ponto de medi o 216 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e Gas Natural 6 2 Procedimentos para Arquea o de Tanques de Medi o e Calibra o de Sistemas de Medi o de N vel 6 2 1 Os tanques devem ser arqueados atendendo s prescri es estabelecidas no subitem 5 8 deste Regulamento para a elabora o da tabela volum trica A tabela volum trica deve ser apresentada ANP antes da aprova o do tanque para fins de medi o Os tanques devem ser calibrados conforme as seguintes normas gt ISO DIS 4269 1 Petroleum and Liquid Petroleum Products Tank Calibration by Liquid Measurement Part 1 Incremental Method Using Volumetric Meters
496. plos A corrente de um ampere A frequ ncia de 60 heriz A press o de 15 2 kilopascals Temperatura No termo grau Celsius grau considerado o nome da unidade e Celsius o modificador da unidade O grau sempre escrito em letra min scula mas Celsius em mai scula O nome de unidade de temperatura no Sl o kelvin escrito em letra min scula Mas quando se refere escala escreve se escala Kelvin Antes de 1967 se falava grau Kelvin hoje o correto kelvin Exemplos A temperatura da sala de 25 graus Celsius A temperatura do objeto de 303 kelvin A escala Kelvin defasada da Celsius de 273 15 graus S mbolos S mbolo a forma curta dos nomes das unidades SI e dos prefixos E incorreto cnam lo de abrevia o ou acr stico O s mbolo invari vel n o tendo plural modificador ndice ou ponto Deve se manter a diferen a clara entre os s mbolos das grandezas das unidades e dos prefixos Os s mbolos das grandezas fundamentais s o em letra mai scula Os s mbolos das unidades e dos prefixos podem ser de letras mai sculas e min sculas A import ncia do uso preciso de letras min sculas e mai sculas mostrada nos seguintes exemplos G para giga g para grama K para kelvin k para kilo N para newton n para nano T para tera t para tonelada e T para a grandeza tempo S para siemens s para segundo M para mega e M para a grandeza massa P para peta e Pa para pascal e
497. pode ser garantido por ancoragem ou por um per odo adequado de estabiliza o o tanque permanecendo cheio de modo que sua base n o varie muito com o tempo Para tanques cil ndricos verticais excedendo 2 000 m deve haver cinco aberturas para medidores uma delas sendo o mais pr ximo poss vel do centro e as outras espa adas uniformemente pr ximas das paredes laterais A abertura do medidor localizada na parte menos exposta ao sol deve ser considerada a principal 6 Os tanques devem ser testados com press o e vazamento e os resultados devem ser registrados em um documento que deve ser apresentado antes de come ar a calibra o Os tanques devem satisfazer as exig ncias t cnicas relacionadas com a instala o e uso dos equipamentos de medi o de n vel que s o fornecidos para cada tanque Se requerido por normas nacionais os tanques devem ter uma placa de informa o da calibra o contendo 1 N mero de identifica o do tanque 2 Altura de refer ncia H em mm exceto para tanque com um tubo medidor externo 3 N mero do certificado de calibra o seguido pelos ltimos dois d gitos do ano em que foi feita a calibra o e precedido pelo nome ou sigla da institui o que fez a calibra o recomendado marcar nesta placa tamb m a capacidade nominal arredondada para baixo para o mais pr ximo metro c bico A plaqueta de informa o de calibra o deve ser feita de metal que se man
498. por uma opera o de esta o ou automaticamente atrav s do sistema SCADA Existem muitas raz es diferentes para se terem sistemas de controle A aplica o mais bvia na ind stria de oleodutos para controlar a v lvula de regulagem de press o no entorno do ponto de ajuste ponto de ajuste estabelecido e emitido pelo centro de controle Podem os sistemas de controle fazer outras coisas al m da citada Por exemplo se o n vel no po o atinge um certo ponto existe um sistema de controle que liga automaticamente a bomba ou caso se detecte um alto n vel de g s existe um sistema de controle que d partida nos ventiladores apropriados Alguns sistemas de controle se denominam sistemas de controle por realimenta o Um Sistema de Controle por Realimenta o tamb m denominado de malha fechada Neste o dispositivo controlador usa a informa o obtida da vari vel de processo que deseja controlar por exemplo a press o em um dado ponto do oleoduto realimentando a para sua entrada onde ser comparada com o valor desejado ou ponto de ajuste A diferen a entre o valor corrente da vari vel e o ponto de ajuste ent o utilizada pelo controlador para corrigir sua sa da visando diminuir a diferen a entre a condi o presente e a desej vel no processo que est sendo controlado X lt _ lt ie baidi Figura 3 1 Sistema de controle com realimenta o negativa 37 Controle Supervis rio
499. poral e espacial com m nima sensibilidade s fontes externas do ambiente No Brasil os padr es prim rios refer ncia e secund rios transfer ncia s o mantidos no INMETRO Periodicamente o INMETRO tamb m calibra seus pr prios padr es de transfer ncia 2 1 Padr es f sicos e de receita A medi o requer a defini o de unidades estabelecimento de padr es de medi o forma o de escalas e compara o de quantidades medidas com as escalas O padr o fornece a ordem de compara o e a base de toda calibra o Foram estabelecidos os conceitos de padr o material e de receita Padr o f sico ou material baseado em uma entidade f sica como uma quantidade de metal ou um comprimento de uma barra de metal O padr o material f sico e deve ser armazenado em condi es de temperatura press o e umidade especificas e ser rastreado periodicamente Exemplo de padr o f sico kilograma f sico padr o de massa no SI que consiste em um cilindro de platina ir dio com 39 mm de altura e de di metro e que recentemente engordou passando para 1 000 030 kg Este padr o est preservado e guardo em S vres Fran a e uma r plica dele est guardada no INMETRO em Xer m RJ Brasil Padr o de receita pode ser reproduzido em qualquer laborat rio do mundo baseando se em fen menos f sicos procedimentos e m todos espec ficos O padr o de receita substitui o padr o f sico por causa da maior faci
500. pouca deforma o A vaz o laminar conseguida de v rios modos 1 fluido com pequena densidade 2 movimento em baixa velocidade 3 pequenos tamanhos dos corpos como os microrganismos nadando no mar ou 4 fluido com alta viscosidade tais como os leos lubrificantes A vaz o laminar ocorre para vaz es com Re menor que 2 000 VAIO cs Des DZ lara yer tm so 4 CS PIpe AVA RN AA Ale o Aa ore ee ie a b a varios filamentos b nico filamento Fig 14 4 Fluido dentro da tubula o Um modo experimental de verificar quando um fluido est em vaz o laminar introduzir um filamento fino de um l quido colorido na vaz o do fluido atrav s de um tubo de vidro As trajet rias de todas as part culas do fluido ser o paralelas as paredes do tubo e portanto o l quido se move em uma linha reta como se estivesse dentro de um tubo fino mergulhado no fluido Este estado da vaz o depende da viscosidade da densidade e da velocidade do fluido Quando se aumenta a velocidade a vaz o continua laminar at se atingir um valor cr tico acima do qual o l quido colorido come a a se dispersar e misturar com o fluido vazante Neste ponto as part culas do l quido colorido n o s o mais paralelas as paredes do tubo mas sua velocidade possui componentes transversais Esta forma de vaz o chamada de turbulenta A teoria dos fluidos viscosos lubrificantes em rolamentos se baseia na an lise da vaz o lam
501. press o diferencial atrav s do medidor n o havendo assim for a para causar deslizamento das folgas A elimina o desta press o diferencial feita detectando as press es a montante e a jusante e automaticamente ajustando um motor que varia a velocidade do rotor de modo que as press es sejam iguais Fig 21 6 Medidor a DP com engrenagens ovais 4 6 Medidor com Engrenagens Ovais O medidor de engrenagens ovais pertence classe dos medidores de deslocamento positivo com extra o da energia do processo intrusivo e com sa da linear em rela o a vaz o O medidor possui uma c mara de medi o com duas engrenagens ovais acopladas entre si e girando em sentidos contr rios Estas engrenagens giram muito pr ximas da parede da c mara isolando os volumes do l quido A c mara de medi o possui uma entrada e uma sa da As duas engrenagens iniciam seu movimento devido ao diferencial de press o existente entre a entrada e a sa da A cada giro completo das engrenagens quatro volumes discretos s o transportados da entrada para a sa da do medidor havendo uma proporcionalidade entre a rota o e o volume transferido Fig 21 7 Medidor de vaz o a DP com engrenagens Esta rota o normalmente transmitida por acoplamento magn tico passa por unidades redutoras de velocidade que permitem a instala o de contadores ou indicadores locais transmiss o de pulsos eletr nicos distancia ou transmiss
502. pretada como se a medi o do medidor eletr nico port til fosse menos precisa que a Medi o Manual feita com o conjunto tradicional fita peso de imers o Alguma histerese inevit vel e a toler ncia da histerese equivalente a parte da toler ncia da repetitividade da medi o para os procedimentos tradicionais definidos na ISO 4511 A incerteza rastre vel certificada para limites de confian a de 95 do instrumento de medi o de refer ncia usado para verificar o erro m ximo permiss vel de um medidor eletr nico port til n o deve exceder 0 5 mm para qualquer dist ncia entre 0 e 30 m A precis o de calibra o de cada medidor eletr nico port til deve ser verificada antes do primeiro uso e depois em intervalos regulares por exemplo a cada 6 meses Nota Tipicamente a verifica o consiste de dois passos A dist ncia entre a refer ncia de zero ponto de rea o de leo do sensor de uma gradua o conveniente na fita do medidor eletr nico port til e g gradua o de 300 mm deve ser verificada usando um microsc pio m vel com vernier ou um dispositivo de medi o de refer ncia similar com a incerteza com limites de confian a de 95 n o excedendo 0 20 mm em qualquer ponto at 500 mm quando o sensor do medidor eletr nico port til suspenso verticalmente imerso em uma superf cie de l quido hidrocarbono leve e g querosene Onde aplic vel para verificar o ponto de rea o de
503. princ pios de opera o 1 Mec nica 2 El trica Medidor mec nico No medidor mec nico o elemento sensor normalmente uma b ia ou a pot ncia para atua o do mecanismo derivada diretamente da mudan a no n vel do l quido Medidor el trico No medidor el trico o elemento sensor de n vel segue a varia o do n vel por meio de um servomecanismo 11 3 Par metros de sele o Os seguintes fatores devem ser considerados na sele o do sistema de medi o de n vel Grau de precis o requerido O grau de precis o necess rio depende da aplica o medi o interna medi o para transfer ncia de cust dia medi o de apropria o medi o para controle ou alarme Deve se conhecer o m nimo incremento do n vel do l quido indicado pelo medidor Medi o Autom tica A precis o de um medidor autom tico de n vel deve estar de acordo com as exig ncias das normas nacionais A precis o da medi o de n vel est contida no Regulamento T cnico da ANP e na norma OIML R 85 O fabricante deve estabelecer os erros t picos para o medidor em quest o e em adi o deve dar a varia o na leitura do n vel para o medidor que ocorrer com as varia es na densidade do produto e temperatura ambiente A precis o do medidor n o pode ser afetada significativamente pela quantidade de fita ou fio enrolado e deve haver um mecanismo de contrabalan o nos sistemas de medi o mec nica
504. que mede o tempo para um fluido passar atrav s de um orif cio ou de um tubo capilar e a queda de press o atrav s do capilar em vaz o constante Exemplo viscos metro de Ostwald de Poiseuille e o de Ford 3 Medidor da vaz o em torno de obstru es inclui a medi o da queda vertical de uma esfera medidor de Glen Creston ou o rolamento de uma esfera num plano inclinado medidor de Hoeppler ou a subida de uma bolha de ar velocidade da queda da esfera ou da subida da bolha fun o da viscosidade do fluido Medi es Auxiliares H ainda medidores mais complexos e menos usados baseados na medi o da oscila o de uma l mina vibrante imersa no fluido de medi o cuja taxa de amortecimento fun o da viscosidade 10 7 Depend ncia da Temperatura e Press o Todas as t cnicas de medi o de viscosidade dos fluidos podem ser adaptadas para estudar os efeitos da temperatura e da press o na viscosidade E importante enfatizar que a viscosidade dependente umbilicalmente da temperatura Por exemplo a viscosidade da gua varia 3 para cada kelvin A medi o da viscosidade independente do medidor utilizado deve ser efetuada com a temperatura controlada ou medida com precis o para fins de compensa o ou polariza o Em menor grau a viscosidade tamb m depende da press o Em algumas aplica es de leos lubrificantes por exemplo necess rio conhecer a depend ncia viscosidade x pres
505. r o como o produto de um n mero entre 1 e 10 e uma pot ncia conveniente de 10 Por exemplo os n meros acima podem ser escritos como 61 Algarismos Significativos 10 000 000 1 00 x 107 3 d gitos significativos 0 000 000 12 1 2 x 10 7 2 digitos significativos Pode se visualizar o expoente de 10 da nota o cient fica como um deslocador do ponto decimal Por exemplo o expoente 7 significa mover o ponto decimal sete casas para a direita o expoente 7 significa mover o ponto decimal sete casas para a esquerda Para fazer manualmente os c lculos de n meros escritos na nota o cient fica as vezes conveniente coloc los em forma n o convencional com o objetivo de fazer contas de somar ou subtrair Estas formas s o obtidas simplesmente ajustando simultaneamente a posi o do ponto decimal e os expoentes a fim de se obter os mesmos expoentes de 10 Nesta opera o perde se o conceito de algarismos significativos Por exemplo 1 2 x 1074 4 1 x 105 0 3 x 10 3 1 2 x 104 0 41 x 10 4 3 0 x 1074 1 2 0 41 3 0 x 1074 4 6 x 104 Deve se evitar escrever express es como M 1800 g a n o ser que se tenha o erro absoluto m ximo de 1 g Rigorosamente 1800 g significa 1800 1 g Quando n o se tem esta precis o e quando h suspeita do segundo d gito decimal ser incorreto deve se escrever M 1 8 0 1 x 103g Se o quarto d gito decimal o duvidoso ent o o correto
506. r s maratonas a melhorem 3 h 13 m 11 s e a pior em 3 h 28 m 30 s Diariamente corre entre 8 e 12 km s margens do oceano Atl ntico Semanalmente participa de torneios de xadrez rel mpago e nas horas de taxa telef nica reduzida joga xadrez atrav s da Internet Possivelmente o melhor jogador de xadrez entre os corredores e o melhor corredor entre os jogadores de xadrez o que realmente n o grande coisa e tamb m n o contribui nada para a Medi o de Petr leo e G s Natural Tekinfim Tek foi seu apelido no ITA pois s conseguiu entrar l na terceira tentativa Mas o que conta que entrou e saiu engenheiro O que foi um grande feito para um b ia fria do interior de Minas Gerais Introdu o Atualmente no Brasil toda movimenta o e transporte de leo e g s natural devem atender as exig ncias da Agencia Nacional de Petr leo Assim todo o pessoal t cnico envolvido devem ser familiarizado com os equipamentos de produ o t picos e instrumentos de medi o associados localizados nas reas de produ o e com as finalidades e a intera o desses equipamentos Este trabalho serve como material did tico de um curso a ser ministrado para a Petrobras em varias cidades do Brasil e ele tem o seguinte roteiro Petr leo e g s natural onde s o mostrados rapidamente os equipamentos e processos de tratamento de produtos Conceitos de Medi o onde s o vistos os principais instrumentos para medir as p
507. r da toler ncia assumir a precis o igual a um d cimo da toler ncia Como a precis o indicada do valor convertido n o deve ser melhor do que a do original a toler ncia total deve ser dividida por 10 e convertida e o n mero de algarismos significativos retido 9 Algarismo Significativo e Convers o Uma medi o de vari vel consiste de um valor num rico e de uma unidade A unidade da medi o pode ser uma de v rios sistemas Na convers o de um sistema para outro o estabelecimento do n mero correto de algarismos significativos nem sempre entendido ou feito adequadamente A reten o de um n mero excessivo de algarismos significativos resulta em valores artificiais indicando uma precis o inexistente e exagerada O corte de muitos algarismos significativos resulta na perda da precis o necess ria Todas as convers es devem ser manipuladas logicamente considerando se cuidadosamente a precis o pretendida da quantidade original A precis o indicada usualmente determinada pela toler ncia especifica ou por algum conhecimento da quantidade original O passo inicial na convers o determinar a precis o necess ria garantindo que n o nem exagerada e nem sacrificada A determina o do n mero de algarismos significativos a ser retido dif cil a n o ser que sejam observados alguns procedimentos corretos A literatura t cnica apresenta tabelas contendo fatores de convers o com at 7 d gitos A c
508. r na tubula o h dois tipos b sicos com buraco pleno full bore ou de inser o A maioria dos medidores possuem aproximadamente o mesmo di metro que a tubula o onde ele instalado A tubula o cortada retira se um carretel do tamanho do medidor e o instala entre flanges ou rosqueado Tipicamente o seu di metro aproximadamente igual ao da tubula o e ele colocado direto na tubula o cortando a tubula o e inserindo o medidor alinhado com ela Esta classe de medidores mais cara e com melhor desempenho Exemplos de medidores com di metro pleno placa venturi bocal turbina medidor magn tico deslocamento positivo target vortex A outra op o de montagem atrav s da inser o do medidor na tubula o Os medidores de inser o podem ser port teis e s o geralmente mais baratos por m possuem desempenho e precis o piores Exemplos de medidores tubo pitot e turbina de inser o Medidores Com e Sem Fator K H medidores que possuem o fator K que relaciona a vaz o com a grandeza f sica gerada A desvantagem desta classe de medidores a necessidade de outro medidor padr o de vaz o para a sua aferi o peri dica S o exemplos de medidores com fator K turbina magn tico Vortex O sistema de medi o de vaz o com placa de orif cio calibrado e dimensionado a partir de equa es matem ticas e dados experimentais dispon veis A grande vantagem da medi o com p
509. r o espa o vazio ullage Este medidor tamb m chamado usualmente de trena eletr nica O m todo para seu uso para medi o de n vel descrito na norma ISO 4511 e para medir temperatura na ISO 4268 O medidor eletr nico port til pode ser projetado para aplica es abertas restritas ou fechadas Quando usado para medir n vel em tanques fechados e restritos deve se associar a v lvula de bloqueio de vapor compat vel 9 2 Seguran a O sistema eletr nico no instrumento deve ser alimentado com baixa baterias de tens o Todos os instrumentos do sistema de medi o devem ter aprova o el trica de seguran a intr nseca ou qualquer outra prote o compat vel com a classifica o da rea de conformidade com a IEC 60 079 9 3 Constru o gradua o e marca o A fita principal de medi o deve estar de conformidade com as especifica es da fita de imers o 5 2 5 3 e 5 6 A gradua o da fita deve estar de conformidade com a especifica o detalhada em 5 7 exceto que a tens o de refer ncia para a fita deve ser igual tens o que a fita ir experimentar devida massa do sensor do medidor eletr nico port til quando a fita for suspensa verticalmente no ar 10 9 4 Inv lucro e sensor O inv lucro do sensor deve ser constru do com material que seja resistente a fa sca A massa do sensor deve ser suficiente para manter a fita sempre reta e tensa quando em uso Nota Se a fit
510. r retirado da carca a O conjunto do suporte do rotor e a carca a podem ser limpos com solvente ou lcool Se o transdutor 3 17 Calibra o e Rastreabilidade N o se pode ajustar o medidor de vaz o tipo turbina pois ela n o possui parafusos de ajustes de zero ou de largura de faixa O que realmente se deve fazer periodicamente na turbina a sua calibra o aferi o Calibrar a turbina levantar de novo o seu fator K que representa a correspond ncia do n mero de pulsos com a vaz o medida Para se fazer esta calibra o deve se conhecer a vaz o simulada com uma precis o superior da turbina Na pr tica esta aferi o cnamada de calibra o A rastreabilidade a capacidade de demonstrar que determinado medidor de vaz o foi calibrado por um laborat rio nacional de refer ncia ou foi calibrado em compara o com um padr o secund rio referido a uma padr o prim rio Por exemplo nos EUA o padr o prim rio dado pelo National Institute of Standards and Technology NIST ex National Bureau of Standards NBS Os m todos de calibra o aceit veis para a turbina s o do tipo gravim trico volum trico e de compara o Cada tipo possui vantagens e desvantagens dependendo do tipo do fluido e da opera o Os m todos gravim tricos requerem que a densidade do fluido seja determinada com precis o desde que ela a base para a conversa de volume massa O efeito do g s adicionado ao tanqu
511. ra medir n veis ou volumes quantidades do l quido contido 4 Tipo de l quido a ser contido 5 Condi es de uso quantidades suplementares de influ ncia Os formatos mais comuns de tanques s o os seguintes 1 Cil ndricos com eixo vertical ou horizontal e com topo e fundo ou extremidades com formato reto c nico truncado el ptico semi esf rico ou em domo 2 Esf ricos ou esferoidal 3 Paralelep pedo Os tanques verticais podem ter um teto fixo ou flutuante A posi o do tanque em rela o terra pode ser 1 Naterra 2 Parcialmente enterrado 3 Debaixo da terra 4 Acima daterra Os meios usados para medir os n veis ou volumes quantidades de l quido contido podem ser 1 Uma nica marca graduada 2 Um dispositivo de medi o com uma escala graduada com uma janela visora ou um tubo medidor externo 3 Uma r gua graduada dipstick ou uma fita graduada com um peso de imers o ou afundador sinker para fazer medi o manual 4 Um medidor autom tico de n vel para fazer medi o autom tica As principais quantidades de influ ncia que afetam a medi o e calibra o s o a press o e a temperatura Press o incluindo a press o hidrost tica pode alterar o volume aparente pela distor o da estrutura Diferen as de temperatura podem alterar os volumes pela expans o ou contra o do l quido e da estrutura Com rela o press o os tanques podem ser 1 press
512. ra na placa podem provocar erros grosseiros na medi o da vaz o Por exemplo quando h deposi o tornando o furo menor tem se uma maior press o diferencial e portanto uma indica o maior que a vaz o real A espessura varia de 1 8 a 1 2 A espessura da placa com furo de di metro d fun o do di metro D da tubula o e n o deve exceder nenhuma das rela es D 50 d 8 ou D d 8 Canto vivo square edge Em tubula es com di metros iguais ou maiores que 50 mm 2 a placa de orif cio conc ntrico a restri o mais comumente usada para medir vaz es de l quidos limpos gases e vapores em baixa velocidade Ela uma placa fina plana com um furo conc ntrico com cantos vivos A precis o da medi o de vaz o com placa de canto vivo varia de 1 a 5 do fundo de escala A precis o depende do tipo do fluido da configura o da tubula o a montante e a jusante do elemento sensor da press o diferencial e se h corre es do n mero de Reynolds do fator de expans o dos gases da dilata o t rmica da placa do di metro interno da tubula o e de outros efeitos O canto vivo pode ter um chanfro bevel e a parte inclinada fica a jusante Quando a placa colocada ao contrario com o chanfro a montante o valor medido maior que o te rico A placa com chanfro por ser assim trica s pode medir o fluido em uma dire o a placa com canto vivo pode medir vaz o bidirecional Enquan
513. ra verificar a qualidade Essas amostras estabelecem o teor de BSW sendo que o pre o estabelecido posteriormente subtraindo se o teor de BSW do volume total Sonda ou Detector de BSW V lvula Figura 1 12 Sonda de BSW Antes de atingir o medidor o leo flui atrav s de duas v lvulas Essas v lvulas s o utilizadas para desviar o fluxo do leo quando o medidor submetido a um processo de aferi o que consiste essencialmente em se verificar a sua precis o comparando se as suas Petr leo e G s Natural medi es com um volume conhecido O processo de verifica o ser descrito mais adiante sendo importante por enquanto observar a localiza o dessas v lvulas 2 8 Do medidor em diante Terminada a fase de processamento na rea de produ o tendo sido determinados o volume e a qualidade o leo est pronto para entrar no sistema de transporte O mais importante componente individual do sistema autom tico de transfer ncia de cust dia o medidor O medidor um conjunto complexo de compensadores monitores e contadores projetado para medir com exatid o o volume do leo a determinada temperatura e press o Enquanto esses valores se mantenham constantes ou pelo menos mensur veis um simples c lculo de convers o indica o volume entregue de acordo com as condi es padr o de 15 6 C 60 F e 101 325 kPa ab ou 0 kPa manom trico Os dois tipos de medidores mais comuns s o o m
514. rcional ao quadrado da vaz o Esta rela o n o linear entre a vaz o e a press o diferencia medida torna pequena a rangeabilidade da medi o A rangeabilidade t pica de 3 1 Isto significa que um sistema de medi o de vaz o com placa de orif cio dimensionado para medir a vaz o m xima de 100 LPM com a precis o de 2 do fundo de escala medir a vaz o m nima de 33 LPM com aproximadamente a mesma precis o de 2 As vaz es menores que 33 LPM ter o erros maiores que 2 Tipicamente uma placa de orif cio que desenvolve uma press o diferencial de 100 de coluna d gua correspondente a 100 da vaz o desenvolver uma press o diferencial de somente 1 quando a vaz o for 10 da projetada Mais ainda uma altera o de 10 para 9 da vaz o real produz uma varia o na press o diferencial de 1 para 0 81 de coluna d gua menos que 0 1 da largura de faixa total Esta n o linearidade com resposta reduzida no in cio da escala introduz complica o na indica o registro controle e computa o da vaz o Quando se quer aumentar a rangeabilidade da medi o usam se dois ou tr s transmissores associados a uma nica placa de orif cio Cada sistema mede uma faixa e eles s o escalonados para a medi o de vaz es progressivamente decrescentes O chaveamento autom tico transfere a vaz o de um medidor para outro dependendo da vaz o Tais sistemas s o efetivos e resolvem o problema da pequena rang
515. re a frequ ncia e a vaz o a turbina possui uma rangeabilidade t pica de 10 1 A vaz o m xima pode ser estendida de 100 durante curtos intervalos de tempo sem estrago para a turbina As penalidades poss veis pela opera o acima da faixa o aumento da queda de press o atrav s da turbina e um desgaste maior dos mancais por causa da maior acelera o O uso do detector com r dio frequ ncia mandat rio para turbinas menores que 2 aumenta a rangeabilidade diminuindo o valor da vaz o m nima pois elimina as for as de arraste magn tico O aumento da rangeabilidade da turbina pela diminui o da vaz o m nima se aplica principalmente na medi o de l quidos Tempo de resposta A capacidade de responder rapidamente as condi es da vaz o uma das vantagens da turbina A constante de tempo depende do tamanho do medidor da massa do rotor e do projeto das l minas A constante de tempo t pica varia entre 5 e 10 mili segundos para turbinas de at 4 de di metro 3 9 Fatores de Influ ncia Os medidores tipo turbina alcan am uma precis o excepcionalmente boa quando usados sob as devidas condi es operacionais no entanto s o muitos os fatores que podem ter um consider vel efeito sobre o desempenho dos medidores tpo turbina n mero de Reynolds viscosidade valor e perfil da velocidade N mero de Reynolds O n mero de Reynolds influi na medi o feita pela turbina porque ele determina o torque q
516. rement A terminologia usada aqui consistente com a do Guide 3 2 Princ pios Gerais O objetivo de uma medi o determinar o valor de uma quantidade espec fica sujeita medida mesurando Para laborat rios de calibra o isto pode ser qualquer par metro da medi o dentro de campos reconhecidos da medi o comprimento massa tempo press o corrente el trica Quando aplicado a teste o termo gen rico mesurando pode cobrir muitas quantidades diferentes eg a resist ncia de um material a concentra o de uma solu o o n vel de emiss o de ru do ou radia o eletromagn tica a quantidade de microorganismos Uma medi o come a com uma especifica o apropriada da quantidade medida o m todo gen rico de medi o e o procedimento espec fico detalhado da medi o Nenhuma medi o ou teste perfeito e as imperfei es fazem aparecer erro de medi o no resultado Como consequ ncia o resultado de uma medi o somente uma aproxima o do valor da quantidade medida e somente completa quando acompanhado por uma express o da incerteza desta aproxima o Realmente por causa da incerteza da medi o o valor verdadeiro nunca pode ser conhecido No limite por causa de alguns efeitos ele pode mesmo n o existir Tamb m deve ser notado que o artigo indefinido um em vez do artigo definido o deve ser usado em conjunto com valor verdadeiro por que pode haver mais de um valor consistente
517. renagens de ajuste A calibra o pode ser feita pelo pr prio usu rio com o medidor em linha e com o pr prio l quido de opera o Os medidores de engrenagens ovais s o dispon veis em v rios modelos diferentes 1 medidores com carca a simples para pequenas e m dias vaz es e press es 2 medidores com carca a dupla para medi o de vaz es m dias e grandes com altas temperaturas e press es 3 medidores com acabamento sanit rio para medi o de produtos aliment cios e farmac uticos 4 medidores com c mara de medi o encamisada para medi o de l quidos que necessitam de aquecimento ou resfriamento em linha 5 medidores com dispositivos para dosagem local para possibilitar o controle autom tico de pequenas vaz es 6 medidores com gerador de pulsos para aplica o com indica o e monitora o remotas 5 Medidores para Gases Os medidores de vaz o de g s a deslocamento positivo mede passando volumes isolados de g s por seus internos sucessivamente enchendo e esvaziando os compartimentos com uma quantidade fixa de g s O enchimento e o esvaziamento s o controlados por v lvulas convenientes e s o transformados em um movimento rotat rio para operar um contador calibrado ou um ponteiro que indica o volume total do g s que passou atrav s do medidor O medidor com tambor com l quido de selagem o mais antigo medidor de g s a deslocamento positivo Ele foi desenvolvido no
518. res A Multilin monitora a temperatura do estator do motor a quantidade de corrente de cada uma das fases a quantidade de corrente que retoma ao transformador da esta o pelo cabo de aterramento Mancal Externe Mancal interad Mangal Interno da Bomba Carca a da Bomba do Motor Detectores de Vibra o Figura 2 31 Sondas de aceler metro do tipo de sensores de vibra o e proximidade Medi es Auxiliares A maioria dos controladores atua sobre as informa es que chegam dos sensores e em seguida esquecem nas O Multilin no entanto guarda as suas leituras em mem ria Acumula um perfil daquilo que normal para o motor com o qual est ligado O Multilin desenha um gr fico de aquecimento do motor e aplica essa curva para predizer qu o rapidamente o motor poder ficar quente Al m do mais guarda um registro da quantidade de corrente que o motor costuma puxar tanto na partida como nas opera es normais Com essas informa es o Multilin pode indicar imediatamente se o motor n o est se comportando de maneira normal Caso o Multilin perceba que o motor est se aquecendo mais rapidamente do que deveria ocorrer ou que est puxando mais energia do que de costume poder desligar o motor antes que sofra avarias O operador de campo poder examinar o motor e rearm lo manualmente Detectores de temperatura por resistor O Multilin rastreia a temperatura do motor mediante uma s rie de detectores de
519. resenta os quadrados dos desvios entre as frequ ncias esperadas e observadas nas n classes e sempre positivo Estes valores s o normalizados em cada classe dividindo os pela respectiva frequ ncia esperada de cada classe A mesma ordem de desvio nas frequ ncias esperadas e observadas causa relativamente maior contribui o no par metro x2 nas extremidades da curva dos dados normalmente distribu dos em compara o com os valores pr ximos do valor m dio da curva Isto explicado pelo fato de os valores relativamente grandes das frequ ncias esperadas pr ximas do valor m dio dos dados estarem no denominador de 2 Para evitar que as contribui es anormalmente grandes no par metro 2 quando as frequ ncias esperadas forem pequenas deve se reagrupar as v rias classes de modo que a frequ ncia esperada em cada classe n o seja menor que 5 Se a distribui o da amostra est de conformidade com a distribui o te rica assumida deve se ter x2 0 Quanto maior o valor de x2 maior a discord ncia entre a distribui o esperada e os valores observados Quanto maior o valor de x2 menor a Tab 14 Coeficientes e frequ ncia Coeficiente Frequ ncia observada 0 44 0 46 3 0 46 0 48 10 0 48 0 50 12 0 50 0 52 16 0 52 0 54 10 0 54 0 56 6 0 56 0 58 3 Determinar se os valores dos coeficientes de atrito seguem a distribui o normal ou n o Os valores do teste x2 at o n vel de 10 Sol
520. resist ncia os elementos finais de controle devem atuar lentamente Suponhamos que uma v lvula de controle de press o se feche subitamente de maneira completa O flu do resiste mudan a no seu movimento e tende a continuar a se deslocar para frente Isto significa que todo flu do na linha exerce press o sobre a v lvula O resultado uma eleva o muito grande e r pida da press o que poderia danificar a v lvula ou at romper a linha Ainda que a v lvula se feche parcialmente o flu do resiste mudan a exercendo muita for a contra ela Os elementos de controle final devem portanto movimentar se lentamente e isto aumenta ainda mais o retardamento do sistema de controle 3 5 Exemplo sistema de controle de press o Seja o sistema de controle de press o sistema de transmiss o de press o de suc o sistema de transmiss o de press o de descarga o v lvula de controle de press o e um controlador neste caso o CLP O controlador recebe do centro de controle os ponto de ajustes que voc fixou para efeito de controle das press es de descarga e suc o Recebe tamb m a leitura corrente dos transmissores de press o a press o informada sob a forma de corrente na faixa de 4 a 20 mA de descarga e suc o O controlador determina ent o a diferen a entre a press o de descarga e o ponto de ajuste Ao mesmo tempo determina a diferen a entre a press o de suc o e o respectivo ponto de
521. ress o atmosf rica ambiente 101 325 kPa 3 Umidade relativa de 60 15 4 Tens o nominal Energizar o equipamento sob teste por um per odo suficientemente longo para atingir a estabilidade Os testes devem ser feitos enquanto o instrumento colocado para medir um n vel fixo 8 2 Testes de dist rbio Redu es r pidas de alimenta o Deve se usar um gerador de teste capaz de reduzir a amplitude de um ou mais meio ciclos da tens o alternada O gerador de teste deve ser ajustado antes de ser ligado ao equipamento sob teste As redu es da tens o principal devem ser repetidas 10 vezes com um intervalo m nimo de 10 segundos Severidade do teste Redu o 50 100 N mero de meio ciclos 1 2 Picos de tens o burst O teste consiste de expor o equipamento sob teste a picos espec ficos de tens o A configura o do teste instrumenta o e procedimento devem estar de conformidade com a norma IEC 61 000 4 4 151 O teste deve ser aplicado separadamente Linhas de alimenta o usando o circuito de acoplamento em modo comum e uma interfer ncia em modo diferencial 2 Circuitos de entrada e sa da e linhas de comunica o usando o acoplamento capacitivo Severidade do teste n vel 2 Tens o de teste da sa da com circuito aberto para 1 Linhas de alimenta o 1 kV 2 Sinal i o dados e linhas de controle 0 5 kV No m nimo 10 picos positivos e 10 picos
522. rgura uniforme e n o mais que 0 5 mm e devem ser perpendiculares borda da fita As marcas de gradua o devem ser permanentes e indel veis O processo de marca o n o pode isolar eletricamente a fita de imers o A marca o pode ser por grava o serigrafia ou qualquer outro meio permanente e indel vel e resistente a solventes As marcas da escala devem ter largura uniforme devem ser normais extremidade da fita de imers o O comprimento da escala deve estar relacionado com a unidade de medi o correspondente As marcas da escala devem ser tais que formem uma escala distinta e clara e que sua espessura n o cause qualquer incerteza na medi o As marcas da escala devem ser claramente numeradas como mostrado na Tab 1 135 Tab 1 Numera o das fitas de imers o Gradua es intermedi rias Numerada em cada N meros maiores em cm cada cm Graduacoes principais N meros maiores em Numera o repetida cada metro ou fita em n meros numerada em uma menores em cada tabela brilhante dm ap s o primeiro ressaltada metro 3 8 Refer ncia zero A refer ncia zero zero datum do conjunto fita de imers o e peso de imers o deve estar na face inferior do peso de imers o 3 9 Precis o erro m ximo permiss vel O erro m ximo permiss vel para qualquer dist ncia da refer ncia zero do peso de imers o at a marca de gradua o de 30 m n o pode exceder 1 5 m para uma combina o nova
523. ri veis de processo de diferentes modos sua escolha Os valores podem aparecer ao lado dos equipamentos associados Por exemplo o n vel do tanque pode ser apresentado em percentagem ao lado do desenho do tanque a vaz o que passa por uma tubula o pode ter o valor instant neo mostrado junto da tubula o a temperatura de um reator pode ser mostrada em diferentes posi es em valores digitais Atrav s da configura o de tela os instrumentos virtuais podem se parecer com instrumentos convencionais com escala anal gica gr fico 43 Controle Supervis rio e Aquisi o de Dados SCADA de barras simula a escala anal gica com bot es chaves seletoras e chaves de atua o A totaliza o da vaz o ou de outra vari vel por exemplo tempo acumulado de opera o de motor de bomba pode ser apresentada na tela do monitor em tamanho e cor definidos pelo usu rio O anunciador de alarme eliminado e agora os alarmes s o listados pelo computador mostrados na tela do monitor ou impressos em papel se necess rio O alarme sonoro cont nua existindo O usu rio pode definir um c digo de cores para diferentes tipos de alarme No diagrama do processo mostrado na tela do monitor do computador as vari veis alarmadas podem assumir diferentes cores Tamb m no sistema os status dos equipamentos podem ser definidos e observados na tela do monitor Assim por exemplo v lvulas fechadas podem ser representadas em
524. rincipais vari veis do processo como press o temperatura densidade an lise As vari veis vaz o e n vel s o t o importantes por causa da transfer ncia de cust dia que ser o vistas parte em outros cap tulos Conceitos de Automa o que trata dos componentes do sistema supervis rio e aquisi o de dados usado para monitorar toda a movimenta o de produtos de modo autom tico e remoto Conceitos de Metrologia que trata das unidades do SI algarismos significativos estat stica da medi o e da confirma o metrol gica dos instrumentos Neste cap tulo tamb m s o vistas as incertezas sistem ticas e aleat rias da medi o Medi o de Vaz o onde s o vistos os principais medidores de vaz o dos produtos em linha Medi o de N vel que mostra os principais m todos manuais e autom ticos para medir corretamente o n vel de l quidos contidos em tanques Regulamento T cnico da ANP com terminologia defini es e exig ncias S o listadas as principais normas brasileiras internacionais e americanas contidas Medi o de Petr leo e Gas Natural Conteudo 2 Vantagens e Aplica es 16 z 2 1 Qualidade do Produto 16 MEDI AO CONTROLE E 2 2 Quantidade do Produto 16 AUTOMA O 1 2 3 Economia do Processo 17 2 4 Ecologia 17 2 5 Seguran a da Planta 17 1 Petr leo e g s natural 2 2 6 Prote o do Processo 17 1 Produ o de Petr leo 2 6 Medi o das vari veis 18 1 1 Introdu o 2
525. rio ajustado A calibra o pode incluir a inspe o visual do instrumento pesquisa de defeitos funcionais expl citos e bvios e testes operacionais A manuten o n o calibra o mas depois de qualquer manuten o de instrumento ele deve ser calibrado E recomend vel que a pessoa que faz a manuten o seja diferente da que faz a calibra o Confirma o Metrol gica Calibrar um indicador de press o quase a mesma coisa Gera se o sinal de entrada do indicador indicando o com um man metro padr o e ajusta se a posi o do ponteiro na escala Se necess rio ajusta se a posi o do ponteiro Quando o instrumento n o permite a calibra o envia o para a manuten o IG EM f Fig 8 1 Ajuste de transmissor Rosemount s vezes em vez de se aplicar a grandeza medida pelo instrumento pode se simular o sinal de sa da do sensor por conveni ncia de tempo e custo Por exemplo na calibra o de um transmissor de temperatura a termopar em vez de se simular a temperatura que uma opera o demorada molhada e cara simula se uma milivoltagem na entrada do transmissor conforme valores listados na literatura t cnica curvas ou tabelas de tens o x temperatura facilmente obtida de um gerador de tens o 1 5 Tipos de calibra o Toda calibra o deve incluir padr o rastreado procedimento escrito ambiente conhecido operador treinado registro documentado e ter um per odo
526. riolis de detec o e rela o da amplitude medida dependem de cada fabricante 259 Medidor Coriolis 4 Calibra o O medidor Coriolis necessita da calibra o inicial para a determina o da constante do instrumento e se mant m para qualquer fluido A verifica o ou a recalibra o facilmente feita no campo pelo usu rio Para uma mola acionada estaticamente a calibra o com um nico l quido usando um fluido com nica densidade seria suficiente para determinar a constante do medidor para todas as varia es de densidade desde que a rigidez do sistema constante de mola seja corrida para as varia es de temperatura As cargas n o s o aplicadas estaticamente mas s o aplicadas na frequ ncia de acionamento Uma fun o de transfer ncia mec nica portanto introduzida em adi o a fun o est tica 5 Medidor Industrial Um objeto se movendo em um sistema de coordenadas que gira com uma velocidade angular desenvolve uma for a de Coriolis proporcional a sua massa a velocidade linear do objeto e a velocidade angular do sistema Esta for a perpendicular junto a velocidade linear do objeto como a velocidade angular do sistema de coordenadas A Terra constitui o sistema rotat rio Por causa da for a de Coriolis um objeto lan ado de uma torre alta atingir a terra um pouco a leste da vertical Neste caso a velocidade angular est apontada para o norte e a velocidade linear est d
527. rismos significativos contidos nas parcelas da opera o 4 Para adi o e subtra o arredonde de modo que o d gito menos significativo da direita do resultado corresponda ao algarismo mais significativo duvidoso contido na adi o ou na subtra o 5 Para combina es de opera es aritm ticas fazer primeiro as multiplica es e divis es arredondar quando necess rio e depois fazer a somas e subtra es Se as somas e subtra es est o envolvidas para posterior multiplica o e divis o faze las arredondar e depois multiplicar e dividir 6 Em c lculos mais complexos como solu o de equa es alg bricas simult neas quando for necess rio obter resultados intermedi rios com algarismos significativos extras garantir que os resultados finais sejam razoavelmente exatos usando o bom senso e deixando de lado as regras acima 7 Quando executar os c lculos com calculadora eletr nica ou microcomputador tamb m ter bom senso e n o seguir as regras rigorosamente N o necess rio interromper a computa o em cada est gio para estabelecer o n mero de algarismos significativos Por m depois de completar a computa o considerar a precis o global e arredondar os resultados corretamente 8 Em qualquer opera o o resultado final deve ter uma quantidade de algarismos significativos igual quantidade da parcela envolvida com menor n mero de significativos Exemplos de arredondamento p
528. rmita a aplica o f cil da marca Deve ser imposs vel remover a marca sem danific la 2 10 Selagem Deve ser poss vel selar a placa de dados de marca o A placa de marca o s pode ser removida sendo destru da Deve se selar as partes e componentes que possam afetar a precis o da medi o e cujo acesso n o seja autorizado pelo operador 3 Exig ncias t cnicas 3 1 Mecanismo de suspens o Para facilitar as verifica es do mecanismo do medidor e quando aplic vel o medidor autom tico de n vel deve ter meios de permitir dar um movimento s pe as de opera o do medidor quando necess rio 3 2 Posi o est tica Se o elemento detector de n vel pode ser posicionado estaticamente acima ou abaixo do n vel do l quido deve ser claro que a indica o n o est apresentando uma medi o real Medi o Autom tica 4 Exig ncias da instala o 4 1 Geral O medidor autom tico de n vel deve ser instalado atendendo as exig ncias dos equipamentos auxiliares marca o marcas de verifica o e selagem A indica o deve ser facilmente acess vel e leg vel Exceto no caso de tanques com alta press o o medidor autom tico de n vel deve ser equipado e instalado de modo que possa ser facilmente verificado quando instalado no tanque Um medidor autom tico de n vel deve indicar o n vel innage ou continuamente ou quando solicitado Se existir certas regides do nivel do l quido
529. ro A turbina normalmente calibrada na posi o horizontal com o elemento de transdu o vertical e na parte superior Quando a instala o de servi o diferente da 247 Turbina de Vazao horizontal a inclina o pode causar uma varia o no fator de calibra o por causa do desequilibrio axial A orientagao do elemento de transdugao tamb m pode causar um erro devido a rela o das for as de arraste magn tico e da gravidade Procedimentos de teste Os resultados obtidos durante a calibra o devem ser registrados em uma folha de dados A turbina deve funcionar por um per odo m nimo de cinco minutos em uma vaz o razo vel antes da calibra o Durante o per odo de funcionamento o pico da tens o de sa da deve ser medido e registrado nas vaz es m nima e m xima O formato da onda do sinal de sa da tamb m deve ser observado num oscilosc pio para verificar o mau funcionamento da turbina O n mero de pontos de calibra o n o deve ser menor que cinco e deve incluir as vaz es m nima e a m xima especificadas pelo fabricante O n mero de vaz es em cada ponto de calibra o n o deve no m nimo igual a dois com a vaz o subindo e descendo O fator K a linearidade e a faixa linear s o determinadas destes dados A press o absoluta a jusante deve ser medida no ponto de 4D depois da extremidade da turbina No m nimo ela deve ser igual a soma da press o de vapor do liquido na tempera
530. ro API MPMS Chapter 9 Density Determination Chapter 9 1 Hydrometer Test Method for Density Relative Density Specific Gravity or API Gravity of Crude Petroleum and Liquid Petroleum Products ANSVASTM D 1298 IP 160 Chapter 9 3 Thermohydrometer Test Method for Density and API Gravity of Crude Petroleum and Liquid Petroleum Products Determina o da fra o volum trica de gua e sedimento ABNT MB00038 72 Determina o da gua e Sedimentos em Petr leos Brutos e leos Combust veis M todos de Centrifuga o MB00294 66 M todo de Ensaio Para a Determina o de Sedimentos em Petr leos e leos Combust veis M todo por Extra o 14236 98 Produtos de Petr leo e Materiais Betuminosos Determina o do Teor de gua por Destila o API MPMS Chapter 10 Sediment and Water Chapter 10 7 Standard Test Method for Water in Crude Oil by Karl Fischer Titration Potentiometric ANSVASTM D4377 IP 356 Determina o do Ponto de Ebuli o Verdadeiro ASTM D2892 98b Standard Test Method for Distillation of Crude Petroleum 15 Theoretical Plate Column ASTM D5236 95 Standard Test Method for Distillation of Heavy Hydrocarbon Mixtures Vacuum Potstill Method Determina o do teor de enxofre ASTM D129 95 Standard Test Method for Sulfur in Petroleum Products General Bomb Method ASTM D1266 98 Standard Test Method for Sulfur in Petroleum Products Lamp Method 292 Normas na ANP Determina o de metais pes
531. rogram vel ajustado para monitorar as informa es dos sensores e tomar as medidas apropriadas Os CLP t m como entradas os alarmes de detectores t rmicos de esta es de bombas Medi es Auxiliares quaisquer alarmes de rea provida de detectores de luz infravermelha e ultra violeta inclusive de esta es de medi o esta es de v lvulas tanques de sump e de armazenamento os alarmes detectores de fuma a no pr dio da RTU CLP e os alarmes de detectores de calor e de fuma a em quaisquer pr dios associados O CLP pode automaticamente realizar algumas das seguintes a es fazer soar alarmes aud veis e vis veis ao pessoal transmitir alarmes remotos para cada rea separada de prote o desligar bombas alimentadores el tricos de pain is de controle ou disjuntores do circuito principal abrindo v lvulas de desvio e fechando v lvulas de esta o e de isolamento desligar ventiladores de aquecimento e de exaust o de ar apropriados ativa o e transi o de alarme de sistemas de espuma de gua e outros sistemas de dil vio transmitir alarmes ao operador SCADA Consulte as informa es espec ficas do local para verificar o que feito em cada esta o se for necess rio 4 4 Detec o de g s S o previstos instrumentos de detec o de gases para detectar vazamentos de tubula es ou equipamentos instalados em abrigos S o utilizados tamb m para se ter ce
532. rotacional quando a tubula o muda de dire o formando ngulos de 90 H medidores de vaz o como o tipo vortex e efeito Coanda que provocam artificialmente v rtices para a medi o do valor da vaz o Quando for indesej vel e geralmente o a rota o da vaz o usam se retificadores de vaz o para eliminar os redemoinhos 4 8 Vaz o monof sica e bif sica Nenhum medidor de vaz o pode distinguir entre um l quido puro e um l quido contendo ar ou g s entranhado O g s entranhado pode resultar em medi o com grande erro mesmo quando a quantidade de ar for pequena Quando se tem um medidor de vaz o para medir l quido e h g s em suspens o ou quando se tem um medidor para g s e h l quido condensado h erros grosseiros de medi o Para se garantir medi es com pequenos erros devidos a vaz o multif sica deve se instalar eliminador de g s O eliminador de g s reduz a velocidade do fluido em uma c mara para dar tempo ao g s escapar antes de reentrar na tubula o Quando o g s se acumula o n vel do l quido cai baixando uma b ia que abre um vent para liberar o g s do eliminador Deve se manter uma press o de retorno na sa da suficientemente grande para garantir uma vaz o de descarga correta do g s Atualmente h desenvolvimento de medidores para a ind stria de petr leo para medir e distinguir as vaz es de diferentes fases mas estes medidores ainda n o est o dispon veis
533. rquea o a altera o da topografia do fundo do tanque Os tanques devem ser inspecionados a cada 3 anos interna e externamente A inspe o deve ter comprovante A inspe o deve ser feita por entidade ou profissional qualificado que pode ser a pr pria Transpetro S o consideradas n o conformidades graves deforma o e corros o detectadas visivelmente e n o inclu das na arquea o O registro das tabelas de arquea o na Receita Federal s necess rio tanques de transfer ncias de cust dia Transfer ncia de cust dia a compra e venda de produtos cujos volumes sejam medidos por instrumentos ou tanques Os equivalentes transfer ncia de custodia s o medi o fiscal para a ANP e medi o de cabotagem para a Receita Federal Al m de tanques tamb m s o arqueados caminh es tanques vag es tanques embarca es e navios Um tanque de armazenagem arqueado considerado um instrumento de medi o de volume A arquea o do tanque que garante a exatid o e precis o da medi o feita pelo tanque A medi o feita por um tanque arqueado v lida e deve ser aceita para fins de medi o fiscal de apropria o e de produ o A incerteza do m todo de arquea o do INMETRO de 0 2 Caracter sticas do tanque inclu das no Certificado de Calibra o 1 N mero do tanque TQ 7 102 Di metro interno m dio 4 571 9 cm Altura til 1 460 cm Altura de refer ncia 1 556 5
534. rteza n o implica falta de conhecimento mas somente que o resultado exato n o completamente previs vel Infer ncia estat stica o processo de se deduzir algo acerca de um universo baseando se em dados obtidos de uma amostra retirada deste universo Partindo se dos par metros da amostra calculados e obtidos mais facilmente estimam se as faixas onde devem estar estes mesmos par metros da popula o Quando o tamanho da amostra aumenta os valores dos par metros da amostra tendem para os valores 14 Estatistica da Medicao dos par metros da popula o Assim a escolha do tamanho da amostra um compromisso entre a facilidade dos c lculos amostra muito pequena e a validade dos valores amostra muito grande O tamanho conveniente da amostra depende de v rios fatores como 1 desvio permitido entre o par metro e o valor verdadeiro 2 o grau de variabilidade da popula o fornecido pela experi ncia anterior 3 o risco assumido ou o grau de probabilidade determinado Na pr tica amostra com n gt 20 considerada de bom tamanho e representativa do universo Alguns autores consideram ideal n gt 30 Na pr tica por conveni ncia trabalha se com amostras contendo cerca de 4 a 10 pontos e aplicando a estat stica t do Student que compensa os erros das amostras pequenas A metodologia da infer ncia estat stica envolve 1 o problema estimativa dos par metros da popula o m dia e vari nci
535. rteza se gases combust veis n o entraram onde sejam instalados instrumentos el tricos considerados como sendo para fins gerais com contatos provocadores de arco expostos O sistema de detec o de gases n o eficaz para detec o de vazamentos em reas externas em geral em virtude da baixa concentra o de vapores dos ventos e dos alarmes falsos mas utilizado contudo em reas pr ximas a coletores de GLP g s liquefeito de petr leo O sistema de detec o de gases projetado para detec o de gases mais pesados do que o ar O g s pode pegar fogo t o somente se estiver misturado com o ar em determinadas propor es As rela es de g s para ar pass veis de se incendiarem ficam entre o limite explosivo inferior e o limite explosivo superior Concentra es de g s inferiores ao limite explosivo inferior LEL s o demasiado rarefeitas para se incendiarem isto 34 tem oxig nio demais e muito pouco g s para que a mistura pegue fogo As concentra es acima do limite explosivo superior UEL s o demasiadamente ricas para queimarem tem pouco ar para permitir que o g s pegue fogo Esses limites variam de g s para g s em virtude das concentra es qu micas diferentes dos gases Os detectores de g s s o equilibrados para detec o de gases diferentes enquanto as concentra es estejam bem abaixo do LEL S o tamb m calibrados para as linhas e equipamentos particulares para proporcionar
536. s Os erros aleat rios fazem as medi es se espalharem mais ou menos e simetricamente em torno do valor m dio Os erros aleat rios afetam a precis o das medi es H muitas fontes deste tipo de erro mas nenhuma delas pode ser positivamente identificada ou medida porque muitas delas s o pequenas e n o podem ser detectadas individualmente O efeito acumulado dos erros indeterminados individuais por m faz os dados de um conjunto de medi es replicadas flutuarem aleatoriamente em torno da m dia do conjunto As causas dos erros aleat rios s o devidas a 1 variabilidade natural da constante 2 erros intr nsecos ao instrumento dependentes da qualidade dos circuitos e mecanismos 3 erros irregulares devidos histerese banda morta atrito backlash 4 Os erros intr nsecos indeterminados relacionados com o desgaste o uso O atrito e a resist ncia de contato 5 erros de influ ncia que aparecem de uma varia o r pida de uma vari vel de influ ncia Repetitividade do instrumentoo A habilidade de um sistema de medi o indicar o mesmo valor sob aplica o repetida e independente da mesma entrada cnamada de repetitividade do instrumento As express es da repetitividade s o baseadas em testes m ltiplos de calibra o replica o feitos dentro de um dado laborat rio em uma unidade particular A repetitividade se baseia em uma medida estat stica chamada de desvio padr o s que a varia
537. s Their Theory and Application deve se usar trechos retos iguais ao m nimo de 20 D antes e de 5 D depois da turbina Pode se usar retificador de vaz o antes da turbina e o pr prio suporte do rotor age como um retificador de vaz o Raramente usado mas poss vel que grandes dist rbios depois da turbina requeiram o uso de retificador de vaz o a jusante Deve se evitar que a tubula o exer a press o e tens o mec nica sobre o corpo da turbina A turbina deve ser instalada de conformidade com a seta de dire o marcada no seu corpo E poss vel se ter turbinas especiais capazes de medir a vaz o nos dois sentidos Ela necessita de um fator de calibra o aplic vel nos dois sentidos e um projeto especial das pe as internas A turbina deve ser instalada na mesma posi o em que ela foi calibrada usualmente na posi o horizontal O liquido medido no pode conter part culas solidas com dimens es m ximas maiores do que a metade do espa o entre as extremidades da l mina e o espa o da caixa A vida til da turbina ser aumentada com a coloca o de um filtro a montante O tamanho do filtro depende do di metro da turbina variando de 170 para part culas de 88 microns para turbinas de 3 8 de diametro at 18 para particulas de 1000 microns para turbinas de 1 1 2 3 15 Opera o Press o do fluido Uma press o m nima a jusante da turbina para qualquer instala o deve ser mantida para evitar
538. s seguintes m todos usado 1 Strapping para tanques cil ndricos verticais ou horizontais esferas e esfer ides 2 M todo ptico com uma linha de refer ncia ou um plano de refer ncia para tanques cil ndricos verticais 3 M todo ptico por triangula o para tanques cil ndricos verticais esferas e esfer ides O procedimento de medi o interna por meio de uma fita com um peso de tensionamento geralmente admitida para calibra o de tanques contendo l quidos envolvidos em com rcio internacional exceto quando n o houver nenhum m todo melhor aplic vel Os m todos geom tricos podem ser usados em tanques com uma capacidade nominal de cerca de 50 m e maiores com uma geometria regular e sem deforma o O m todo volum trico consiste em estabelecer diretamente a capacidade interna medindo os volumes parciais de um l quido n o vol til por meio de um padr o de medi o Estes volumes s o sucessivamente colocados e retirados do tanque Agua um l quido n o vol til muito adequado pois possui um pequeno coeficiente de expans o termal O m todo volum trico geralmente usado para a calibra o dos seguintes tipos de tanques 1 Tanques enterrados de qualquer tipo 2 Tanques na terra ou acima da terra com uma capacidade nominal de at 100 m 3 Tanques com formato n o adequado para o m todo geom trico O m todo de combinar o geom trico e o volum trico consiste em esta
539. s Program veis CLP a base de microprocessadores que possuem grande efici ncia em computa o matem tica 17 sequencial e l gica que s o os par metros b sicos do desligamento Alguns instrumentistas fazem distin o entre o sistema de desligamento trip e o de intertravamento interlock enquanto outros consideram os dois conceitos id nticos E m all Fig 2 4 Area industrial hostil 6 Medi o das vari veis 6 1 Introdu o Na ind stria de petr leo e g s natural as vari veis mais importantes s o a vaz o e o n vel pois elas s o usadas como vari veis de transfer ncia de cust dia ou seja os seus medidores s o a base para a compra e venda destes produtos Mesmo assim as outras vari veis s o medidas para fins de compensa o mudan a de volume para massa estabelecimento de condi es padr o de transfer ncia e seguran a da opera o Estas vari veis s o 1 Press o Temperatura Densidade Viscosidade An lise Vibra o Ss a BON Medi es Auxiliares 7 Press o 7 1 Introdu o A press o definida como a distribui o de uma for a sobre uma rea Quando uma for a aplicada num objeto a rea sobre a qual a for a aplicada sofre press o Por exemplo um tanque de armazenamento pesando um 1 000 000 de toneladas e com um fundo cuja superf cie de rea de 200 000 polegadas quadradas exerce uma press o sobre o ch o equivalente a 5 psi 7
540. s em torno de valores estabelecidos seguem a distribui o normal 2 pode se mostrar que v rias estat sticas de amostras como a m dia seguem a distribui o normal mesmo que a popula o de onde foram tiradas as amostras n o seja normal 3 mesmo a distribui o binomial tende para a distribui o normal quando o n mero de dados aumenta muito E os c lculos relacionados com a distribui o binomial s o muito mais complexos que os empregados pela distribui o normal 4 a distribui o normal possui propriedades matem ticas precisas e id nticas para todas as distribui es normais 86 Estatistica da Medicao Fig 6 6 Distribui o normal ou de Gauss Rela o matem tica Quando se tem uma vari vel continua a fun o distribui o normal ou fun o de Gauss tem a seguinte express o matem tica envolvendo os n meros naturais 2 me exponencial de e 1 1 2 F x ae 34 0427 2 6 A express o matem tica para uma amostra pequena tem se E 1 l x x F x ex S427 r 21 5 Quando a vari vel for discreta pode se construir a curva a partir dos dados No eixo x colocam se os valores dos dados divididos em classes e no eixo y o n mero de vezes que aparecem os dados Quando o n mero de dados muito grande tendendo para infinito e sujeito somente s varia es aleat rias os dados produzidos caem dentro da curva de distribui o normal Os erros aleat rios de uma medi
541. s no certificado s o validos para uma temperatura de refer ncia de 20 oC ou qualquer outra oficialmente aceita 10 Densidade de refer ncia se apropriado 5 5 4 3 11 Erro maximo permissivel na determina o dos valores dados na tabela de calibra o 4 6 12 Dados relativos calibra o m todo de calibra o usado normas e legisla o que constitui a base t cnica e legal 13 Per odo de validade do certificado da calibra o se prescrito pela legisla o nacional no Brasil 14 Corre es para as varia es em certos par metros tais como imers o do teto flutuante ou da tela flutuante press o temperatura diferen as de densidade maiores que as especificadas em 5 5 4 3 15 Data da emiss o do certificado de calibra o Quando exigido pela legisla o nacional a legalidade da verifica o confirmada aplicando uma marca de verifica o sobre 1 Certificado de calibra o 2 Plaqueta de informa o da calibra o 3 Local para identificar o ponto de refer ncia superior 4 Regra graduada dipstick se fornecida 5 Dispositivo para selar o medidor de n vel se fornecido 1 7 Determina o de volumes do tanque Em principio a medi o dos volumes quantidades do l quido contido em um tanque requer os seguintes procedimentos a Medi o do n vel da superf cie livre do l quido O volume do l quido no tanque Vw temperatura tr determinado usando os val
542. s o Geralmente a viscosidade diretamente proporcional a densidade da subst ncia 10 8 Viscosidade dos l quidos A viscosidade absoluta dos l quidos inversamente proporcional a temperatura ou seja o aumento da temperatura diminui a viscosidade dos l quidos Praticamente todos os l quidos se tornam mais finos diminuem a viscosidade com o aumento da temperatura e ficam mais grossos aumentam a viscosidade quando resfriados Esta a raz o porque em pa ses frios h dois tipos de leo de motor para o ver o e para o inverno SAE 10 SAE 20 O leo mais fino usado no frio de modo que a queda da temperatura que aumenta a viscosidade ainda o mant m no estado l quido J s o dispon veis leos com pequena varia o de viscosidade com varia o da temperatura SAE 10W 30 31 0 250 500 750 1000 viscosidade absoluta u mPas 0 25 50 75 100 Temperatura o Fig 2 28 Viscosidade din mica da gua Para a maioria dos materiais a curva viscosidade x temperatura exponencial e uma pequena varia o de temperatura pode provocar grande varia o da viscosidade H materiais que possuem coeficientes de varia o t o elevados quanto 30 0C O formato exponencial da curva viscosidade x temperatura toma a compensa o de temperatura uma tarefa complexa e dif cil de ser realizada Talvez a melhor solu o a coloca o de um sistema de controle de temperatura que a mante
543. s o diferencial permitindo a padroniza o do elemento sensor ou da calibra o do transmissor de press o diferencial 2 constr i se a placa de orif cio com rela o B conveniente geralmente 0 500 ou 0 600 e se calcula a faixa de press o 230 Placa de Orificio diferencial para a calibra o do transmissor Esta alternativa mais conveniente para o pessoal que constr i a placa Ali s esta op o permite que se tenha placa de orif cio j pronta em estoque De modo a se calcular o di metro do furo do elemento prim rio deve se conhecer o coeficiente de descarga A n o ser que o coeficiente seja constante como no caso do tubo venturi o coeficiente de descarga uma fun o do di metro do furo Para a vaz o do g s o fator de expans o tamb m fun o do furo Assim requerida uma solu o iterativa para a determina o do furo do elemento prim rio de modo que a vaz o tamanho da tubula o e a press o diferencial satisfa am a equa o te rica Par metros do dimensionamento da placa Dimensionar a placa de orif cio basicamente determinar o di metro do seu furo Ou ent o calcular o beta da placa que a rela o entre o di metro do furo com o di metro interno da tubula o O dimensionamento da placa de orif cio para satisfazer as exig ncias do processo uma opera o clara e direta Embora sejam semi emp ricos os c lculos s o baseados na equa o de Bernoull
544. s para atingir o valor final medido qualquer medi o antes deste tempo apresentar erro din mico Se a temperatura estiver subindo todas as medi es antes de 3 minutos ser o menores que a temperatura medida Quando se faz a medi o de um instrumento eletr nico sem esperar que ele se aque a e se estabilize tem se tamb m um erro de medi o que desaparecer quando houver transcorrido o tempo de aquecimento warm up do instrumento 97 Erros da Medi o O instrumento pode apresentar erro de calibra o a longo prazo devido ao envelhecimento dos componentes Tais erros din micos s o chamados tamb m de desvios drift Porem neste caso os tempos envolvidos s o muito longos como meses ou anos O erro din mico pode ser eliminado conhecendo se os tempos de resposta do instrumento constante de tempo da vari vel medida e condi es previstas para entrada em regime permanente do instrumento medidor Esse tipo de erro que pode ser grosseiro e facilmente evit vel pode ser considerado como um erro do operador Uma quest o associada com o erro din mico o atraso de bulbos e po os de temperatura e selos de press o Teoricamente um bulbo e um po o de temperatura apenas introduzem atraso na medi o da temperatura Se a temperatura fosse constante depois do tempo de atraso a temperatura com o bulbo e o po o seria igual temperatura sem bulbo e po o Como h uma variabilidade natural da temp
545. s relacionados com a vaz o do fluido A restri o pode ser abrupta como a placa de orif cio ou gradual como o venturi Fig 15 6 Placas de orif cio 3 2 Elemento Secund rio O elemento secund rio o dispositivo associado ao elemento prim rio respons vel pela medi o da press o diferencial gerada O elemento secund rio pode ser o elemento sensor de press o diferencial ou o transmissor de press o diferencial O elemento sensor de press o diferencial usado com o indicador e o registrador local A grande vantagem de seu uso a n o necessidade de fonte de alimenta o externa el trica ou pneum tica O outro elemento secund rio o transmissor de press o diferencial chamado d p cell Ele possui um elemento sensor de press o diferencial e o mecanismo de gera o do sinal padr o pneum tico ou eletr nico Ele necessita de uma fonte externa de alimenta o pneum tica ou el trica 4 Placa de Orif cio A placa de orif cio o elemento prim rio de vaz o do tipo restri o mais usado Ela aplicada na medi o de vaz o de l quidos limpos e de baixa viscosidade da maioria dos gases e do vapor d gua em baixa velocidade Embora simples a placa de orif cio um elemento de precis o satisfat ria O uso da placa de orif cio para a medi o da vaz o legalmente aceita em medi o de vaz o para transfer ncia de cust dia AGA N 3 e ISO 5167 mesmo em aplica es com
546. s valores de x come ando de iiguala 1 e terminando em n dividido por n a letra grega Sigma comum denotar a m dia como x diz se x barra por m este s mbolo dif cil de se obter em datilografia e por isso tamb m se usa Xm Quando se tem uma popula o com o n mero muito grande de dados n tende para infinito o s mbolo da m dia expresso como comn5 co Atrav s do conceito dos m nimos quadrados do erro pode se demonstrar matematicamente que a m dia aritm tica a melhor estimativa do valor verdadeiro de um dado conjunto de medi es O instrumentista deve sempre fazer de duas a cinco replica es de uma medi o Os resultados individuais de um conjunto de medi es s o raramente os mesmos e usa se a m dia ou o melhor valor para o conjunto O valor m dio central sempre mais confi vel do que qualquer resultado individual A varia o nos dados deve fornecer uma medida da incerteza associada com o resultado central A m dia serve como o valor central para um conjunto de medi es replicadas A m dia de dados aleat rios n o mais aleat ria mas determin stica Por exemplo a m dia das somas dos pontos obtidos pelo lan amento de dois dados um n mero determinado igual a 7 O valor m dio tem as seguintes propriedades matem ticas pr ticas e teis metrologia 1 a m dia a melhor estimativa para um conjunto de medi es dispon veis 2 a m dia tem a mes
547. s de calibra o envolvidos e das condi es de calibra o Geralmente quanto mais preciso o instrumento mais elevado o seu custo O medidor mais preciso a turbina medidora de vaz o usada como padr o de calibra o de outros medidores Por m o mesmo tipo de medidor pode ter diferentes precis es em fun o do fabricante projeto de constru o e materiais empregados Geometria A geometria do processo inclui a tubula o fechada esteira ou canal aberto a disponibilidade de trechos retos antes e depois do local do medidor a necessidade de uso 216 Conceitos Basicos adicional de retificadores de vaz o e modifica es das instala es existentes Medidores diferentes requerem trechos retos a montante e a jusante do medidor diferentes Geralmente o trecho reto a montante maior que o trecho reto a jusante Quando o trecho reto for insuficiente deve se usar retificadores de vaz o Quando o medidor muito pesado deve se usar suporte para ele Tamb m o medidor de vaz o n o pode provocar tens es mec nicas na tubula o onde ele inserido As dimens es e o peso do medidor est o relacionadas com a facilidade de armazenagem a manipula o e a montagem do medidor na tubula o A maioria dos medidores instalada entre flanges e pelas especifica es do fabricante pode se planejar os cortes na tubula o e a coloca o das flanges adequadas para montar o medidor E essencial que
548. s de liga o com o transmissor o sistema pode ser usado para medir l quidos corrosivos Como limita es tem se 161 1 Uso restrito para tanque nao pressurizado 2 Aplica o apenas para l quidos limpos pois n o se pode ter deposi o ou incrustar o de material no deslocador alterando seu peso 3 Dificuldades e restri es nos selos 4 Custo elevado principalmente quando o deslocador de material especial A precis o do sistema de medi o de n vel com deslocador fixo tipicamente de 0 5 do fundo de escala 6 2 Deslocador m vel poss vel se medir n vel com um deslocador m vel em vez de fixo Neste sistema o deslocador tem o formato de b ia e se move como se fosse uma b ia acompanhando a superf cie livre do l quido Por m o que faz ele se mover um sistema de servomecanismo acoplado a ele Quando o fio que aciona o deslocador se parte ele vai para o fundo do vaso pois ele muito mais pesado que o l quido Este sistema de medi o de n vel foi desenvolvida pela ENRAF O medidor de n vel utiliza como elemento sensor um pequeno deslocador com densidade maior que a do l quido cujo n vel medido O deslocador suspenso por um cabo flex vel que se enrola em um tambor de medi o com ranhuras Na condi o de equil brio o deslocador fica parcialmente imerso no l quido permitindo a sua aplica o em l quidos com turbul ncia na superf cie e com varia es de densi
549. s de cada medi o Outros instrumentos possuem erro de zero gerado pela varia o da temperatura ambiente como instrumento digital eletr nico Instrumento que possui erro de zero possui precis o expressa em percentagem do fundo de escala 100 ra Ss 5 Gy 09 We Calibr 50 a o ideal 0 5 fundo escala 25 0 25 50 75 100 Vazao Fig 7 6 Erro de zero do instrumento Erro de linearidade Muitos instrumentos sao projetados para fornecer uma rela o linear entre uma entrada est tica aplicada e valores indicados da sa da A curva de calibra o est tica tem a forma geral YL a ayX onde a curva y x fornece um valor de sa da previs vel baseado na rela o linear entre x e y Por m na vida real o comportamento linear verdadeiro s conseguido aproximadamente Como resultado as especifica es do instrumento de medi o usualmente fornecem uma express o para a linearidade esperada da curva de calibra o est tica para o instrumento A rela o entre y x e o valor medido y x uma medida do comportamento n o linear do sistema eL x y x yix 102 onde eL x o erro de linearidade que aparece por causa do comportamento real e n o linear do sistema Para um sistema que teoricamente linear a express o de uma poss vel n o linearidade especificada em termos do erro m ximo esperado de linearidade e Jima le lhat x100 0 A n o linearid
550. s equipamentos caldeira reator bomba coluna de destila o forno queimador refrigerador aquecedor secador condicionador de ar compressor trocador de calor e torre de resfriamento 1 2 Disciplinas relacionadas O projeto completo do sistema de controle de um processo envolve v rios procedimentos e exige os conhecimentos dos mais diversos campos da engenharia tais como a mec nica dos fluidos para a especifica o das bombas o dimensionamento das tabula es a disposi o de bandejas da coluna de destila o o tamanho dos trocadores de calor a pot ncia dos compressores a transfer ncia de calor para a determina o da remo o do calor dos reatores qu micos pr aquecedores caldeiras de recupera o e o dimensionamento dos condensadores a cin tica das rea es qu micas para o dimensionamento dos reatores para a escolha das condi es de opera o press o temperatura e n vel e dos catalisadores a termodin mica para o calculo da transfer ncia de massa do n mero e da rela o das placas de refluxo e das condi es de equil brio do reator Esses conhecimentos auxiliam na escolha e na aplica o do sistema de controle autom tico associado ao processo Os modelos matem ticos as analogias e a simula o do processo s o desenvolvidos e dirigidos para o entendimento do processo e sua din mica e finalmente para a escolha do melhor sistema de controle A especifica o do
551. s instrumentos requer o conhecimento dos cat logos dos fabricantes e das fun es a serem executadas bem como das normas leis e regulamenta es aplic veis A manuten o dos instrumentos exige o conhecimento dos circuitos mec nicos pneum ticos e eletr nicos dos instrumentos geralmente fornecidos pelos fabricantes dos instrumentos Para a manuten o da instrumenta o pneum tica exige se a habilidade manual e uma paci ncia bovina para os ajustes de elos alinhamento de foles estabelecimento de ngulos retos entre alavancas coloca o de parafusos em locais quase inacess veis A manuten o dos instrumentos eletr nicos requer o conhecimento da eletr nica b sica do funcionamento dos amplificadores operacionais e atualmente das t cnicas digitais O fabricante honesto fornece os circuitos eletr nicos e os diagramas de bloco esquem ticos dos instrumentos Para a sintonia do controlador e o entendimento dos fen menos relativos ao 15 amortecimento oscila o e satura o til o conhecimento rigoroso dos conceitos matem ticos da integral e da derivada A analise te rica da estabilidade do processo requer uma matem tica transcendental envolvendo a fun o de transfer ncia os zeros e os p los de diagramas as equa es diferenciais a transformada de Laplace e os crit rios de Routh Hurwitz 2 Vantagens e Aplica es Nem todas as vantagens da instrumenta o podem ser listadas aqui
552. s que resistem corros o Outros agentes anti corrosivos como algumas tintas s o usados como revestimento de superf cie Para se combater a corros o externa de um oleoduto enterrado as companhias empregam um processo chamado prote o cat dica que funciona da seguinte maneira a corros o abaixo da superf cie causada por correntes el tricas fracas que circulam entre a tubula o e o solo A eletricidade flui da tubula o para o solo levando consigo part culas diminutas de ferro Com o passar do tempo forma se um ponto de corrosao Para combater esse tipo de corrosao uma barra de metal tal como o magn sio enterrada pr ximo tubula o Cria se assim uma pilha ferro magn sio em que a tubula o de ferro torna se o catodo e a barra de magn sio o anodo Os el trons deslocam se do anodo barra de magn sio para o catodo tubula o de ferro Com isso uma pel cula de hidrog nio formada na superf cie externa da tubula o atuando como um revestimento reduzindo o fluxo de corrente que causa a corros o Fig 1 1 Prote o cat dica Na prote o cat dica Fig 1 a barra de magn sio atua como fonte de el trons para a tubula o A medida que os el trons s o captados pela tubula o forma se uma pel cula de hidrog nio na superf cie da tubula o protegendo a contra a corros o Al m dos equipamentos resistentes corros o poss vel tratar os petr leos com pro
553. s vena contracta Fig 15 11 Tomada vena contracta Tubo Pipe A dist ncia a montante de 2 5D e a jusante 8D A tomada tipo tubo conveniente quando se tem pequeno sinal de press o diferencial Tipicamente isso acontece em medi o de g s em vaz es pequenas e com B grande Tomadas na tubula o N N i e Da o Dr De sa Srs rT D H ARS i Pia os Fig 15 12 Tomada tipo tubo 4 5 Perda de Carga e Custo da Energia Em muitas aplica es o custo da energia extra resultante da perda de carga permanente um fator importante na sele o do medidor de vaz o Os custos de bombeamento s o muitas vezes significativos em grandes tubula es e podem justificar a sele o de um medidor de vaz o com custo inicial elevado mas com pequena perda de carga permanente A perda de carga permanente expressa em percentagem da press o diferencial gerada pelo elemento sensor pode ser 226 Placa de Orificio determinada atrav s de curvas ou pode ser calculada matematicamente Para uma placa de orificio com canto vivo a rela o entre a perda de carga permanente Po o b da placa e a press o diferencial gerada Ap P AP 1 B Por exemplo para uma placa com canto reto e para os limites 0 25 lt b lt 0 75 os limites da perda de carga permanente ficam entre respectivamente 94 e 44 da pressao diferencial provocada Fig 15 13 Perdas de carga da placa e do venturi
554. salhamento por unidade de tempo Esta tens o pode ser considerada como um 29 Medicoes Auxiliares deslizamento relativo de planos paralelos sem mudar a dist ncia entre eles e a for a tangencial por unidade da rea do plano a medida da resist ncia de atrito do fluido submetido a esta tens o mec nica Matematicamente tem se viscosidade for a tangencial area tens o tempo igi ngencial r gia oe enenda arga tens o A viscosidade foi definida por Isaac Newton usando o modelo mostrado na Fig 1 1 Fig 2 26 Representa o esquem tica da vaz o viscosa Seja uma camada de fluido de espessura x limitada por dois planos paralelos de rea igual a A em repouso ou em velocidade constante V1 Vo U O espa o entre as duas camadas vizinhas preenchido com um numero infinito de camadas do mesmo fluido cada uma com rea A e altura dy Uma diferen a de velocidade imposta ao sistema com Vo maior que V4 Esta diferen a mantida constante de modo que cada camada estar a uma velocidade diferente da camada adjacente e um gradiente de velocidade dV dy estabelecido atrav s do fluido Newton assumiu que a for a por unidade de rea press o necess ria para manter a diferen a de velocidade constante entre os planos adjacentes era proporcional a este gradiente de velocidade e rea e era expresso por Foc AU aV y dy onde F T A a tens o de cisalhamento Finalmente te
555. scolha dos padr es e dos acess rios e mudan a do t cnico calibrador Estes procedimentos n o s o os manuais de calibra o do fabricante Os procedimentos devem incluir os aspectos t cnicos destes manuais de opera o porem devem ser mais abrangentes Os procedimentos devem ser usados pelo pessoal envolvido e respons veis pela calibra o Eles devem ser elaborados com a participa o ativa deste pessoal Os procedimentos devem garantir que 1 pessoas diferentes obtenham o mesmo resultado quando calibrando instrumentos iguais ao mesmo tempo 2 a mesma pessoa obtenha o mesmo resultado quando calibrando o mesmo instrumento em pocas e locais diferentes Os procedimentos devem ser escritos numa linguagem simples clara e acess vel e o seu conte do deve ter no m nimo 1 objetivo do procedimento 2 normas de refer ncia e recomenda es do fabricante Confirma o Metrol gica 3 lista dos padr es requeridos 4 lista dos instrumentos de teste fontes de alimenta o pontos de teste e liga es 5 descri o do princ pio de medi o ou teoria do m todo empregado 6 estabelecimento das condi es ambientais do local onde ser feita a calibra o temperatura press o umidade posi o vibra o blindagem a ru dos el tricos e ac sticos 7 instru es passo a passo da calibra o envolvendo prepara o ajustes leituras compara es e corre es 8 formul rios para a coleta e
556. se normal em algum sistema e afeta a precis o do sistema Banda morta O erro de banda morta aquele provocado quando se altera a vari vel medida e a indica o do instrumento se mant m constante Banda morta a faixa de varia o da entrada que n o produz nenhum efeito observ vel na Erros da Medi o sa da do instrumento A banda morta produzida por atrito backlash ou histerese Backlash m xima dist ncia ou ngulo que qualquer pe a de um sistema mec nico pode ser movida em uma dire o sem aplica o de for a ou movimento apreci vel para uma pr xima pe a em uma sequ ncia mec nica Toda medi o possui um erro Quando s o tomados todos os cuidados para eliminar os erros de opera o e de calibra o restam os erros aleat rios Os erros aleat rios n o podem ser eliminados mas estatisticamente conhecidos O seu tratamento feito por m todos estat sticos fazendo se muitas medi es verificando a distribui o e a frequ ncia da ocorr ncia Sob o ponto de vista estat stico a distribui o dos erros aleat rios normal ou gaussiana onde a maioria dos erros de erros pequenos e a minoria de erros de erros grandes Se o objetivo do sistema ter medi es repetitivas e n o necessariamente exatas importante apenas reduzir o erro aleat rio n o se importando muito com o erro de sistem tico Ou seja h sistemas onde o que importa a repetitividade e a prec
557. sicos e de receita 2 2 Rastreabilidade 3 Normas e Especifica es 3 1 Norma 3 2 Especifica es 3 3 Hierarquia 3 4 Tipos de Normas 3 5 Abrang ncia das Normas 3 6 Rela o Comprador Vendedor 3 7 Organiza es de Normas 3 8 INMETRO MEDI O DE N VEL 1 Introdu o 1 Conceito de N vel 2 Unidades de N vel 3 Medi o de N vel 3 1 Invent rio 3 2 Transfer ncia de cust dia 3 3 Seguran a 3 4 Fornecimento consistente 3 5 Economia 105 107 107 107 108 109 109 109 110 111 111 111 111 111 112 113 116 116 117 123 124 128 128 128 128 128 129 129 129 130 131 132 132 132 132 132 133 133 133 133 2 Medi o manual 134 1 Introdu o 134 2 Geral 134 3 Fita de imers o 134 3 1 Geral 134 3 2 Constru o 134 3 3 Materiais 135 3 4 Revestimento 135 3 5 Fixa o 135 3 6 Dimens es 135 3 7 Gradua o 135 3 8 Refer ncia zero 136 3 9 Precis o erro m ximo permiss vel 136 3 10 Marca o 136 4 Sistema de enrolamento 137 5 Peso de imers o 137 5 1 Geral 137 5 2 Material 137 5 3 Constru o 137 5 4 Massa 137 5 5 Precis o da gradua o 138 5 6 Marca o de zero 138 5 7 Marca o da escala 138 5 8 Marca o 138 6 R gua Ullage 138 6 1 Geral 138 6 2 Material 138 6 3 Constru o 138 6 4 Massa 138 6 5 Precis o da gradua o 138 6 6 Marca de zero 138 6 7 Marca o da escala 140 6 8 Numera o 140 6 9 Marca
558. slig las antes que os problemas menores se convertam em problemas maiores Dentre as diversas vari veis monitorados nas bombas e nos motores est o a temperatura vibra es e fluxo de corrente Consideramos aqui cada um dos instrumentos e os sistemas de controle envolvidos nessas verifica es 5 2 Monitora o de vibra es As m quinas se manifestam pelo movimento at pico geralmente c clico do conjunto mec nico em rela o sua posi o de descanso As m quinas apresentam um n vel b sico normal de vibra o em virtude de pequenas imperfei es de balanceamento no processo de fabrica o Quando os n veis de vibra o se elevam significativamente acima desse n vel isto geralmente indicio da deteriora o da condi o da m quina e uma advert ncia do potencial para graves danos caso se deixe de investigar ou corrigir a causa As vibra es excessivas podem danificar gravemente as bombas em pouco tempo Podem ser causadas por desequil brio no rotor do motor mancais rachados ou gastos falta de alinhamento do acoplamento entre o motor e a bomba ou excesso de peso sobre a bomba em virtude de tubula es muito pesadas Sensores de vibra es do tipo aceler metro s o utilizados para monitorar as m quinas girat rias que operam entre 900 e 3 780 rpm Para as bombas acionadas por motor diesel de alta velocidade com est gios m ltiplos 3 200 a 4 200 rpm utilizam se sondas de proximid
559. sligando motores de bombas e compressores enviando sinais anal gicos para atuar em v lvulas de controle Nestas aplica es os sinais digitais do sistema de aquisi o de dados devem ser convertidos de volta para a forma anal gica e aplicados a algum tipo de atuador no processo Neste ponto deve se projetar e construir equipamentos digitais que executem todas estas tarefas Este equipamento j existe associado a programas de computador aplicativos o Controle Supervis rio e Aquisi o de Dados SCADA 3 2 Equipamento Hardware A plataforma de opera o do sistema de aquisi o de dados e controle supervis rio um microcomputador rodando um programa aplicativo Atrav s de configura o de telas o operador pode selecionar atrav s do teclado ou mouse do computador diferentes vis es do processo desde uma malha isolada at o processo completo overview O monitor do computador ir substituir os pain is convencionais com botoeiras instrumentos de display anunciador de alarme e painel sin ptico As chaves liga e desliga e as botoeiras de partida e parada s o substitu das por teclas ou s o atuadas atrav s da tela especial touch screen Tem se agora chaves l gicas ou virtuais que funcionam exatamente como se fossem reais O monitor do computador substitui os instrumentos de display Atrav s do programa de configura o o operador pode selecionar telas que apresentam os valores num ricos das va
560. so de corte transversal redondo com cerca de 40 cm de comprimento e 5 cm de di metro fabricado de um metal que n o produz centelhas tal como o lat o E acionado por uma mola e possui uma v lvula que pode ser acionada a partir do teto Petr leo e G s Natural captando assim uma amostra projetado para retirar amostras a aproximadamente 1 cm do fundo do tanque Um m todo mais desej vel embora seja mais dif cil de realizar o m todo de amostragem por garrafa Utiliza se uma garrafa ou um vasilhame com capacidade de cerca de um litro com rolha e conjunto de cordas Neste m todo uma garrafa vedada abaixada at a profundidade desejada removendo se em seguida a tampa Ao ser recuperada na velocidade correta a garrafa estar cheia em tr s quartas partes Caso n o seja assim o processo deve ser iniciado de novo Figura 1 9 Amostragem As amostras s o retiradas geralmente de diversas se es do tanque A amostra corrida aquela captada pelo m todo de amostragem por garrafa desde o fundo da conex o de sa da at a superf cie A amostra de ponto individual spot aquele que seja retirada por qualquer m todo em determinado local do tanque O m todo de amostragem por garrafa para tanques mostrado na Fig 8 consiste simplesmente de um vasilhame de cerca de um litro com tampa Ao se realizarem an lises de qualidade para transfer ncia de cust dia dever o estar presentes representantes d
561. spers o dos valores observados dentro dos dois valores extremos Mesmo assim ela empregada para se ter uma id ia aproximada da extens o dos valores espalhados dos dados dispon veis Ela fundamental nas cartas para o controle estat stico dos dados Por exemplo para um conjunto de medi es de um comprimento em mm 194 195 196 198 201 203 o espalhamento igual a 203 194 9 mm O desvio padr o para conjuntos com pequeno n mero de dados N pode ser rapidamente estimado multiplicando se a faixa por um fator k Tab 8 No conjunto anterior o desvio padr o estimado pelo fator k da tabela N 6 igual a 9 x 0 38 3 5 O desvio padr o calculo de modo convencional igual a 3 6 Tab 8 Fatores para estimar desvio padr o da faixa 0 89 0 59 0 49 0 43 0 39 0 37 0 35 0 34 0 32 ooNOoGA A O NIJZ n oO 80 Estatistica da Medicao 5 3 Desvio do Valor M dio O desvio a diferen a entre cada medida e a m dia aritm tica O desvio do valor m dio indica o afastamento de cada medi o do valor m dio O valor do desvio pode ser positivo ou negativo Os desvios das medidas xy xo Xn da m dia aritm tica xm s o d4 X41 Xm do Xo Xm dn Xn Xm Teoricamente a soma alg brica de todos os desvios de um conjunto de medidas em rela o ao seu valor m dio zero Na pr tica nem sempre ele zero por causa dos arredondamentos de cada desvio Para as m
562. sporte Uma vez passando pela bomba o leo flui atrav s de uma sonda de BSW Embora possa variar a localiza o da sonda BSW fica situada em muitos casos logo a jusante da bomba As normas da ind stria n o determinam a posi o da sonda BSW por m essas sondas devem estar localizadas em ponto inicial do processo de medi o para que o leo ruim possa ser recirculado para o local de produ o A fun o principal da sonda BSW impedir a penetra o no sistema de transporte do leo contaminado com gua emulsionada ou mesmo livre A sonda BSW mede a capacit ncia ou a constante diel trica do l quido que flui A constante diel trica uma propriedade f sica de uma subst ncia que reflete a capacidade dessa subst ncia de manter uma carga el trica A constante diel trica um valor atribu do a uma subst ncia associada sua capacidade de ser isolante el trica Uma subst ncia que seja bom isolante possui alta constante diel trica e um mau isolante baixa constante diel trica A constante diel trica uma caracter stica de cada subst ncia pura A constante diel trica do leo mais elevada do que a da gua A medida que o petr leo flui pela sonda de BSW a sonda percebe as diferen as da constante diel trica e transmite essa informa o para o painel do monitor Dessa maneira o painel determina o teor de BSW indicando se est dentro dos limites aceit veis Caso os limites aceit veis sejam ultrap
563. sposi o de n meros em dados de registro leitura de uma escala ao contr rio troca de sinal e uso de uma escala errada A maioria dos erros grosseiros afeta apenas uma medi o Outros como o uso de uma escala errada afetamtodo o conjunto das medi es replicadas Erros grosseiros podem tamb m ser provocados pela interrup o moment nea da alimenta o dos instrumentos O erro grosseiro causado pelo operador devido a enganos humanos tais como 1 leitura sem cuidado 1 anota o equivocada 3 aplica o errada de fator de corre o 4 engano de fator de escala e de multiplica o 5 extrapola o ou interpola o injustificada 98 Erros da Medicao 6 arredondamento mal feito e 7 erros de computa o Alguns erros de operador podem ser sistem ticos e previs veis quando provocados por vicio ou procedimento errado do mesmo operador Maus h bitos podem provocar erros sistem ticos A solu o colocar mais de uma pessoa para fazer as medi es Por exemplo o erro de paralaxe da leitura devido postura errada do observador frente a escala do instrumento um erro grosseiro confundir n meros e errar a posi o do marcador decimal E catastr fico ler por exemplo 270 graus em vez de 27 0 graus no mapa de v o de um avi o j houve um acidente de avia o no norte do Brasil onde segundo o laudo da companhia a rea o comandante cometeu esse erro grosseiro Alguns t c
564. ssar dentro da turbina tipicamente em m3 s Sensitividade A sensitividade da turbina o seu fator K que o elo entre os pulsos de sa da da turbina ciclos por segundo e a vaz o volume por segundo Como consequ ncia o fator K expresso em ciclos por m3 Frequentemente se usa o K m dio que a sensitividade medida em toda a faixa de interesse do usu rio A m dia obtida tomando se os fatores Kmax e Kmin Queda de press o A queda de press o atrav s da turbina na m xima vaz o de projeto expressa em kPa a uma vaz o m xima quando usada como o fluido espec fico de medi o A turbina provoca grande perda de carga proporcional ao quadrado da vaz o Alguns rotores quando travados por alguma fibra do fluido podem interromper a vaz o bloqueando a tubula o 3 7 Condicionamento do Sinal O sinal de sa da do detector eletromagn tico da turbina um trem de pulsos de tens o com cada pulso representando um pequeno volume discreto do fluido A sa da el trica da turbina transmitida ao equipamento de condicionamento de sinal e depois ao sistema de apresenta o dos dados que pode ser de totaliza o indica o registro controle ou alarme A maioria dos sistemas consiste de um totalizador com uma fun o de fatorar e escalonar os pulso recebidos Como a sa da de pulsos da turbina n o est diretamente em unidades de engenharia de vaz o os circuitos de fator e escalonamento fazem
565. st ncia pela massa de um igual volume de gua tomadas ambas mesma temperatura press o e gravidade A densidade relativa de um g s a divis o da massa do g s pela massa de um igual volume de ar isento de CO ou hidrog nio tomadas ambas nas mesmas condi es de temperatura press o e gravidade A densidade relativa um numero adimensional e a mesma em qualquer sistema de unidades As densidades relativas da gua e do ar s o iguais a 1 Se a densidade relativa de um dado leo 0 650 sua densidade absoluta vale 650 kg m3 Fundo do mentsco Fig 2 23 Medi o industrial da densidade A gravidade espec fica ideal a divis o do peso molecular do g s pelo peso molecular do ar A raz o de n o usar a rela o das densidades que os efeitos de press o e temperatura nas densidades dos gases varia com o tipo do g s ou da mistura de gases As diferen as entre as densidades relativas dos gases pela rela o dos pesos moleculares e pela rela o das densidades dependem de Medi es Auxiliares quanto a temperatura do processo se afasta da temperatura cr tica do g s Assumindo uma temperatura ambiente de 20 C press o atmosf rica o erro para o metano de cerca de 0 1 e para o etileno 0 5 Temperatura Fig 2 24 Densidade da gua em fun o da temperatura e press o Tamb m se define o peso especifico como a rela o peso volume O peso depende do campo gravitacional
566. stem ticos intr nsecos do instrumento podem ser eliminados ou diminu dos principalmente atrav s da 1 calibra o 2 sele o criteriosa do instrumento 3 aplica o de fatores de corre o Erro de Influ ncia Os erros sistem ticos de influ ncia ou interfer ncia s o causados pelos efeitos Erros da Medi o externos ao instrumento tais como as varia es ambientais de temperatura press o barom trica e umidade Os erros de influ ncia s o revers veis e podem ser de natureza mec nica el trica f sica e qu mica Os erros mec nicos s o devidos posi o inclina o vibra o choque e a o da gravidade Os erros el tricos s o devidos s varia es da voltagem e frequ ncia da alimenta o As medi es el tricas sofrem influ ncia dos ru dos e do acoplamento eletromagn tico de campos Tamb m o instrumento pneum tico pode apresentar erros quando a press o do ar de alimenta o fica fora dos limites especificados Sujeiras umidade e leo no ar de alimenta o tamb m podem provocar erros nos instrumentos pneum ticos Os efeitos f sicos s o notados pela dilata o t rmica e da altera o das propriedades do material Os efeitos qu micos influem na altera o da composi o qu mica potencial eletroqu mico no pH O sistema de medi o tamb m pode introduzir erro na medi o por causa do modelo da configura o e da absor o da pot ncia Por exemplo na medi
567. stes par metros podem ter pequena influ ncia outros podem introduzir grandes erros de polariza o A instala o do elemento prim rio deve estar conforme as condi es de refer ncia e as normas A norma ISO 5167 1991 fornece as exig ncias para a tubula o de refer ncia 1 a condi o visual do lado externo da tubula o quanto ao efeito de trecho reto e da circularidade do di metro da se o 2 a condi o visual da superf cie interna da tubula o 3 a condi o de refer ncia para a rugosidade relativa da superf cie interna da tubula o 4 a localiza o dos planos de medi o e o n mero de medi es para a determina o do di metro interno m dio da tubula o D 5 a especifica o de circularidade para o comprimento especifico da tubula o que precede o elemento sensor 6 o m ximo desn vel permiss vel entre a tubula o e o medidor de vaz o 7 a precis o do coeficiente de descarga A garantia do bom desempenho da placa depende da inspe o peri dica da placa e se necess rio da limpeza da placa O per odo das inspe es fun o das caracter sticas do fluido se ha forma o r pida de lodo se corrosivo se abrasivo 4 4 Tomadas da Press o Diferencial A press o diferencial gerada pela placa de orif cio deve ser medida e condicionada em uma forma mais til Fisicamente ambas as tomadas devem ter o mesmo di metro devem ser perpendiculares a tubul
568. stos em Mec nica dos Fluidos e s o 1 princ pio da conserva o da massa do qual desenvolvida a equa o da continuidade 2 princ pio da energia cin tica que d origem a certas equa es da vaz o 3 princ pio do momentum que trata das for as din micas exercidas pelos fluidos da vaz o 2 Conceito de Vaz o Quando se toma um ponto de refer ncia a vaz o a quantidade do produto ou da utilidade expressa em massa ou em volume que passa por ele na unidade de tempo A unidade de vaz o a unidade de volume por unidade de tempo ou a unidade de massa por unidade de tempo A vaz o volum trica igual ao produto da velocidade do fluido pela rea da se o transversal da tubula o A vaz o m ssica igual ao produto da vaz o volum trica pela densidade do fluido Na pr tica como dif cil a medi o direta da densidade do fluido e a composi o dos gases constante usam se as medi es da temperatura e da press o para inferir a densidade A partir da vaz o volum trica ou m ssica pode se obter a sua totaliza o atrav s da integral da vaz o instant nea Outra dificuldade apresentada na medi o da vaz o est relacionada com a grande variedade de fluidos manipulados e com o elevado n mero de configura es diferentes Por isso frequente na medi o da vaz o o uso de extrapola es e de similaridades geom tricas din micas e cinem ticas entre os diferentes mod
569. strumentation for Process Flow Engineering Lancaster Technomic 1987 6 Coulson J M amp Richardson J F Fluid Flow Heat Transfer and Mass Transfer Oxford Pergamon 1977 7 Crane Flow of Fluids TP 410 M Crane Co New York 1986 8 Daily J W amp Harleman D R F Fluid Dynamics Reading Addison Wesley 1966 9 Datta Barua L Natural Gas Measurement amp Control New York McGraw Hill 1992 10 Daugherty R L et alt Fluid Mechanics with Engineering Applications Singapore McGraw Hill 1989 11 De Carlo J P Fundamentals of Flow Measurement Research Triangle Park ISA 1984 12 Doebelin E O Measurement Systems Application and Design Singapore McGraw Hill 3a ed 1983 13 Dowdell R B Flow Measurement and Control in Science and Industry Flow Characteristics ISA Pittsburgh 1974 14 Dowdell R B Flow Measurement and Control in Science and Industry Flow Measuring ISA Pittsburgh 1974 15 Dowdell R B Flow Its Measurement and Control in Science and Industry Applications ISA Pittsburgh 1974 16 Fox R W amp McDonald A T Introduction fo Fluid Mechanics 3e New York John Wiley 1985 17 French R H Open Channel Hydraulics Singapore McGraw Hill 1986 18 Giles R V Thoery and Problems of Fluid Mechanics and Hydraulics 2a ed Singapore McGraw Hil 1983 19 Greenkorn R A amp Kessler D P Transfer Operations Tokyo McGraw Hill Kogakusha 1972 20 H
570. t o escrito por extenso Por exemplo n o se usam Acc ou Aca para diferenciar a corrente cont nua da alternada O correto escrever 10 Acc ou 10 A ca com o modificador separado do s mbolo Como o modificador n o SI pode ser escrito de modo arbitr rio como cc c c dc ou corrente cont nua 2 Nas unidades inglesas comum usar sufixos ou modificadores nos s mbolos e abrevia es para dar uma informa o adicional Por exemplo usam se psia e psig para indicar respectiva mente press o absoluta e manom trica Psia significa pound square inch absolute e psig significa pound square inch gauge No sistema SI incorreto colocar sufixos para identificar a medi o Exemplos 59 5 Algarismos Significativos 1 Introdu o O mundo da Metrologia quantitativo e depende de n meros dados e c lculos Atualmente os c lculos s o feitos com calculadoras eletr nicas e computadores que executam desde opera es simples de aritm tica at opera es que um engenheiro nunca seria capaz de fazer manualmente Os microcomputadores se tornam uma parte dominante da tecnologia n o apenas para os engenheiros mas para toda sociedade As calculadoras e computadores podem apresentar os resultados com muitos algarismos por m o resultado final deve ter o n mero de algarismos significativos de acordo com os dados envolvidos Quando se executam c lculos de engenharia e apresentam se os dados deve se ter e
571. t ricos podem ser constru dos e podem fornecer informa o til acerca das mudan as din micas 3 Experi ncia com ou o conhecimento geral do comportamento e propriedades de materiais e equipamentos iguais 4 Valores aceitos de constantes associadas com materiais e quantidades 5 Especifica es dos fabricantes 6 Todas as outras informa es relevantes Incertezas individuais s o avaliadas pelo m todo apropriado e cada uma expressa como um desvio padr o e referida a uma incerteza padr o As incertezas padr o individuais s o combinadas para produzir um valor total de incerteza conhecido como incerteza padr o combinada Uma incerteza expandida usualmente requerida para satisfazer as necessidades da maioria das aplica es especialmente onde se envolve seguran a E recomendado fornecer um intervalo maior acerca do resultado de uma medi o quando a incerteza padr o com consequentemente uma maior probabilidade do que envolve o valor verdadeiro convencional da quantidade medida Ela obtida multiplicando se a incerteza padr o combinada por um fator de cobertura k A escolha do fator baseada no n vel de confian a requerido 3 3 Fontes de Incerteza H v rias fontes poss veis de incerteza Como elas dependem da disciplina t cnica envolvida n o poss vel dar recomenda es detalhadas aqui Por m os seguintes pontos gerais se aplicam a muitas reas de calibra o e teste 1
572. t rio especializado Fun o A fun o associada vaz o a ser fornecida pelo instrumento receptor indica o instant nea registro para totaliza o posterior ou apenas para verifica o controle continuo ou liga desliga ou a totaliza o direta da vaz o no local ou remotamente um fator determinante na escolha do medidor Medidores com sa da em pulso s o convenientes para totaliza o medidores com sa da anal gica s o mais apropriados para registro e controle Para a indica o indiferente se o sinal anal gico ou digital Medidores com deslocamento positivo s o totalizadores naturais de vaz o Rot metros s o adequados para indica o local e a indica o remota requer o uso do sinal de transmiss o padr o Desempenho A precis o do medidor inclui a repetitividade reprodutitividade linearidade sensibilidade rangeabilidade e estabilidade da opera o A exatid o do medidor se refere calibra o e necessidade de recalibra es ou aferi es frequentes Existem medidores cuja precis o expressa pelo fabricante como percentagem do fundo de escala como percentagem do valor medido ou como percentagem da largura de faixa A precis o expressa pelo fabricante v lida apenas para o instrumento novo e nas condi es de calibra o A precis o total da malha a resultante da soma das precis es do elemento sensor do elemento secund rio do instrumento receptor dos padr e
573. talizador de um medidor de fluidos entre o in cio e o fim de uma medi o Produto do volume registrado pelo fator de calibra o do medidor Volume efetivo corrigido para as condi es de refer ncia de press o e temperatura Volume de petr leo em condi es de refer ncia uma vez descontado o volume de gua e sedimentos Volume total de produ o de um po o durante um teste dividido pelo tempo em horas de dura o do mesmo Volume de produ o de um po o durante 24 horas vaz o de teste Volume de produ o de um po o vaz o de teste durante o tempo de produ o efetivo do po o Somat rio dos potenciais de produ o corrigidos dos po os do campo Volume de g s produzido por volume de petr leo produzido ambos medidos nas condi es de refer ncia 272 3 18 3 19 3 20 3 21 3 22 3 23 3 24 3 25 3 26 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e G s Natural Vaz o usual de opera o Condi es usuais de opera o Falha Falha presumida Medidor padr o Medidor de fluidos Provador em linha Teste de longa dura o Vaz o de opera o m dia avaliada no per odo desde a ltima calibra o do sistema de medi o ou o ltimo teste de po o at a data de avalia o No c lculo da vaz o m dia n o devem ser considerados os per odos em que n o houve fluxo Condi es de temperatura press o e propriedades densidade e viscosidade m d
574. tante de qualquer v lvula reguladora de contrapress o ou v lvula de reten o associadas com o medidor em opera o e jusante de filtros e eliminadores de g s 6 4 9 Os provadores em linha de deslocamento mec nico e os tanques de calibra o devem ser calibrados pelo menos uma vez a cada 5 anos utilizando se os procedimentos estabelecidos nas 219 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e G s Natural normas pertinentes e padr es rastre veis ao INMETRO C pias dos relat rios de calibra o elaborados conforme o subitem 10 2 deste Regulamento devem ser arquivadas para apresenta o ANP quando for solicitado 6 4 10 A calibra o dos medidores fiscais em opera o deve ser feita utilizando se o fluido medido nas condi es usuais de medi o com desvios inferiores a 2 na massa espec fica e viscosidade 5 C na temperatura e 10 na press o e com a vaz o usual de opera o com desvio inferior a 10 6 4 11 Para o c lculo do fator de calibra o do medidor em opera o devem ser consideradas as seguintes corre es do volume medido quando pertinente a Varia o do volume do calibrador pela a o da press o do fluido sobre as paredes do mesmo b Dilata o t rmica do l quido de teste c Varia o do volume do calibrador de deslocamento mec nico ou do tanque de calibra o com a temperatura d Varia o do volume do l quido de teste com a press o 6 4 12 A calibra o de um me
575. te Regulamento 6 3 6 O c lculo dos volumes dos l quidos medidos deve estar de acordo com a seguinte norma ISO 4267 2 Petroleum and Liquid Petroleum Products Calculation of Oil Quantities Part 2 Dynamic Measurement 6 3 7 Devem ser elaborados relat rios de medi o contendo todos os valores medidos todos os par metros e fatores utilizados e todos os c lculos efetuados para determina o do volume l quido corrigido de petr leo conforme o subitem 10 2 deste Regulamento 6 4 Calibra o de Medidores em Linha 6 4 1 Os medidores fiscais da produ o de petr leo em linha devem ser calibrados com um intervalo de no m ximo 60 dias entre calibra es sucessivas Intervalos maiores podem ser 218 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e G s Natural aprovados pela ANP com base no registro hist rico das calibra es Outros medidores devem ser submetidos a verifica o e calibra o conforme subitens 8 2 1 e 9 3 deste Regulamento 6 4 2 Para instala es e opera o de sistemas de calibra o de medidores de petr leo em linha podem ser utilizados provadores tanques de prova medidores padr o ou outros sistemas previamente autorizados pela ANP desde que atendam aos documentos abaixo relacionados ou outros reconhecidos internacionalmente e aprovados pela ANP gt ISO 7278 1 Liquid Hydrocarbons Dynamic Measurement Proving Systems for Volumetric Meters Part 1 General Principles gt ISO 7278 2 Liquid Hy
576. te reduz estes erros a valores aceit veis Os erros de calibra o incluem aqueles erros elementares que entram no sistema de medi o durante o ato da calibra o Os erros de calibra o tendem a entrar atrav s de v rias fontes tais como 1 os erros sistem ticos do padr o usado na calibra o os erros associados ao ambiente os erros associados ao operador erros associados vari vel medida erros associados ao instrumento calibrado erros associados ao m todo de calibra o IAN i Tab 1 Fontes de Erro de Calibra o Fonte de erro Padr es envolvidos na rastreabilidade M todo da calibra o Ambiente onde se realiza a calibra o Operador que faz a calibra o Instrumento que est sendo calibrado Quantidade f sica envolvida na calibra o O ERON mMm Por exemplo o padr o t pico do laborat rio usado na calibra o tamb m aproximado Assim pode haver uma diferen a entre o valor do padr o usado e o valor do padr o prim rio que ele representa Assim aparece uma incerteza no valor conhecido da entrada em que a calibra o baseada Al m disso pode haver uma diferen a entre o valor fornecido pelo padr o e o valor realmente sentido pelo sistema de medi o Qualquer um destes efeitos ser incorporado aos dados de calibra o A Tab 1 lista erros elementares relacionados com a calibra o 1 7 Calibra o da Malha Justificativa Sempre que poss vel deve ser
577. tema de medi o de vaz o com a gera o de press o diferencial usado para indicar registrar integrar controlar e fazer a compensa o da vaz o O sistema baseado na press o diferencial corresponde a mais de 50 das instala es de medi o de vaz o O registro da primeira aplica o da medi o e controle de vaz o com o gerador da press o diferencial se perde na antig idade Antes da era crist os romanos usavam a placa de orif cio para a medi o da vaz o da gua de consumo O desenvolvimento do projeto e a teoria atual s o mais recentes Em 1732 Henry Pitot inventou o tubo Pitot 1738 John Bernoulli desenvolveu o teorema b sico das equa es hidr ulicas Em 1791 Giovanni Venturi desenvolveu seu trabalho b sico do tubo medidor e desenvolveu a base te rica da atual computa o dos medidores Em 1887 Clemens Herschel usando o trabalho b sico de Venturi desenvolveu o tubo Venturi comercial Em 1903 Thomas Weymonth usou a placa de orif cio na medi o de vaz o de g s natural usando tomadas tipo flange a 1 a jusante e 1 a montante da placa Weymonth tamb m desenvolveu os coeficientes emp ricos dos dados relacionado com o beta da placa Em 1916 Horace Judd apresentou um trabalho em um encontro da ASME com o uso das tomadas de press o na vena contracta Este trabalho se referiu pela primeira vez ao uso de placas exc ntricas e segmentares para manipula o de ar sujo
578. tenha praticamente inalterado nas condi es normais de uso A plaqueta deve ser fixada em uma parte integral do tanque e localizada de modo que seja prontamente vis vel e facilmente leg vel n o sujeita a deteriora o e de modo que n o possa ser removida sem quebrar os selos que protegem as marcas de verifica o 178 Arqueacao de Tanque E recomendado que esta plaqueta seja localizada na vizinhan a imediata da janela do medidor Outras formas de identifica o e registros de dados podem ser autorizadas pelas normas nacionais O erro de calibra o m ximo permiss vel se aplica aos valores entre o limite inferior da capacidade exata e a capacidade nominal mostrada na tabela de calibra o O erro m ximo permiss vel positivo ou negativo deve ser igual a 1 0 2 do volume indicado para tanques cil ndricos verticais calibrados por m todo geom trico 2 0 3 do volume indicado para tanques horizontais ou cil ndricos inclinados calibrados por m todo geom trico e para qualquer tanque calibrado por m todo volum trico 3 0 5 do volume indicado para tanques esf ricos ou esferoidais calibrados por m todo geom trico No caso de dificuldades t cnicas particulares estes erros m ximos permiss veis podem ser aumentados A tabela de calibra o pode ser estendida abaixo do limite inferior da capacidade exata os erros m ximos permiss veis indicados acima n o se aplicam nesta zona estendida
579. terfer ncia 2 quebra dos efeitos da histerese 3 diminui o dos erros de leitura 4 garantia que cada aplica o do valor de entrada seja independente da anterior 5 redu o do erro sistem tico da calibra o 6 simula o mais parecida com a situa o real da medi o 7 fornecimento de um diagn stico para delinear as caracter sticas de erros de linearidade zero span e repetitividade Calibra o a seco e molhada A calibra o seca ou a seco ou calibra o de artefato Fluke uma aferi o que contorna o sensor do instrumento sem usar o padr o da vari vel medida pelo instrumento A calibra o a seco geralmente se restringe ao elemento secund rio e assume se que o elemento prim rio seja descrito com precis o por rela es emp ricas desenvolvidas de medidores eletr nica ou hidraulicamente semelhantes A calibra o a seco efetivamente uma calibra o do transmissor eletr nico ou pneum tico bypassando o seu elemento sensor A calibra o seca feita por compara o usando rela o e medi o embutidas no pr prio instrumento sendo calibrado O instrumento microprocessado aumenta a sua capacidade de opera o e simplifica o processo de calibra o pois ele foi projetado Confirma o Metrol gica para armazenar e usar fatores de corre o em programa para compensar erros de ganho e de zero Este processo de armazenar constantes baseando se na compara o com padr es ext
580. tida inicialmente pelo cientista franc s Coriolis na metade do s culo passado e atualmente descrita em termos de acelera o de Coriolis ou da for a de Coriolis A deflex o para o lado direito no hemisf rio norte e para a esquerda no hemisf rio sul Os efeitos Coriolis devem ser considerados em uma variedade de fen menos em que o movimento sobre a superf cie da Terra est envolvido por exemplo 1 os rios no hemisf rio sul for am mais sua margem esquerda do que a direita e o efeito mais acentuado quanto maior for a sua latitude 258 Medidor Coriolis 2 no hemisf rio sul a gua sai da pia girando no sentido hor rio 3 os movimento do ar sobre a terra s o governados pela for a de Coriolis 4 um termo devido ao efeito Coriolis deve sempre ser inclu do em equa es de bal stica exterior 5 qualquer bolha de n vel sendo usada em navio ou avi o ser defletida de sua posi o normal e a deflex o ser perpendicular a dire o do movimento do navio ou avi o e devida ao efeito Coriolis 3 Rela es Matem ticas Um elemento de fluido movendo em velocidade constante ao longo de um trecho reto de tubula o n o possui nenhuma componente de acelera o Por m se o tubo girado um instante aparece uma acelera o complementar ou acelera o de Coriolis Esta componente de acelera o produz uma for a de in rcia na tubula o proporcional a vaz o m ssica instant nea
581. tir uma consist ncia entre a precis o da malha e o indicador digital do display Por exemplo na medi o de temperatura com termopar onde a precis o da medi o inclui a precis o do sensor dos fios de extens o da junta de compensa o e do display Como as incertezas combinadas do sensor dos fios e da junta de compensa o s o da ordem de unidades de grau Celsius n o faz nenhum sentido ter um display que indique por exemplo d cimo ou cent simo de 64 Algarismos Significativos grau Celsius Por exemplo na medi o de temperatura com termopar tipo J onde a precis o resultante do sensor fios e junta de compensa o da ordem de 5 C na faixa de 0 a 100 C o display digital basta ter 2 1 2 para indicar por exemplo 101 oC N o faz sentido ter um display indicando 98 2 ou 100 4 C pois a incerteza total da malha da ordem de 5 C O mesmo racioc nio vale para um display anal gico com escala e ponteiro 7 Algarismo Significativo e Calibra o Todos os instrumentos devem ser calibrados ou rastreados contra um padr o Mesmo os instrumentos de medi o mesmo os instrumentos padr o de refer ncia devem ser periodicamente aferidos e calibrados Por exemplo na instrumenta o tem se os instrumentos de medi o e controle que s o montados permanentemente no processo Antes da instala o eles foram calibrados Quando previsto pelo plano de manuten o preventiva ou quando solicitad
582. to as normas diferem acerca do m nimo n mero de Reynolds aceit vel o valor de 10 000 104 o consensual O m ximo n mero de Reynolds pode ser igual a 3 3 x 107 Canto c nico e arredondado Quando o n mero de Reynolds est abaixo de 104 fluidos viscosos tubula es com pequenos di metros mais conveniente o uso de placa com o canto do orif cio a montante arredondado ou c nico Em tubula es pequenas com di metros entre 12 mm a 40 mm 1 2 a 1 1 2 os efeitos das rugosidades da tubula o da 223 Placa de Orificio excentricidade da placa e do canto vivo de furo sao amplificados resultando em coeficientes de descarga imprevisiveis O contorno arredondado ou c nico possui coeficientes de descarga mais constantes e previsiveis para numeros de Reynolds baixos Para Re baixo o coeficiente de um orificio com canto vivo reto pode variar de at 30 mas para canto arredondado ou c nico o efeito apenas 1 a 2 Raio 00 420 001 wWriB4 lt D Fig 15 8 Placa com canto c nico Orif cio exc ntrico e segmentado A placa com orif cio exc ntrico e com orif cio segmentado constitui uma alternativa de baixo custo para a medi o de fluidos dif ceis com sujeira e com s lidos em suspens o Igual ar A desvantagem de ___ ___ _ _ pequena quantidade e disponibilidade dos dados experimentais Orif cio de restri o Sob o ponto de vista de constru o e geometria n o h di
583. to e antes de quaisquer instala es de transfer ncia processamento ou transporte 5 5 As seguintes informa es devem ser apresentadas para aprova o da ANP a Diagrama esquem tico das instala es indicando as principais correntes de petr leo g s e gua a localiza o dos pontos de medi o fiscal os pontos de medi o para controle operacional da produ o do g s para processamento do transporte estocagem importa o e exporta o de petr leo e g s natural b Fluxograma de engenharia dos sistemas de medi o mostrando todas as tubula es medidores e acess rios instalados c Especifica es e folhas de dados dos instrumentos de medi o amostradores e acess rios d Memorial descritivo dos sistemas de medi o incluindo uma descri o dos equipamentos instrumentos e sistemas de calibra o a serem empregados e Memorial descritivo da opera o dos sistemas de medi o contendo uma descri o dos procedimentos de medi o amostragem an lise e determina o de propriedades e c lculo dos volumes de produ o 5 6 Os sistemas de medi o fiscal da produ o devem ser inspecionados pela ANP para verificar a sua correta instala o e funcionamento antes do in cio da produ o de um campo ou de um teste de longa dura o Inspe es de outros sistemas podem ser executadas a crit rio da ANP 5 7 O petr leo medido nos pontos de medi o excetuando se as medi es para apropria
584. to fita e r gua ullage deve estar na marca zero gravada na r gua ullage 138 Medi o Manual 20 Fig 10 3 Peso de imers o t pico Dimens es em mm Gradua o em em de ulage presede so eseno Grava o em alto reko Fig 10 5 Exemplo de uma r gua detectora de gua S Fig 10 4 Exemplo de uma r gua ullage 139 6 7 Marca o da escala As marcas da escala devem ser normais ao eixo principal do peso e deve ser uma proje o das distancias correspondentes do eixo do peso As marcas da escala devem ser gravadas e n o podem exceder a largura de 0 50 mm A marca o da escala deve ser normal aos cantos das faces da r gua ullage 6 8 Numera o Cada marca principal de gradua o deve ser feita para baixo a partir do zero 6 9 Marca o Cada r gua ullage deve ter a seguinte marca o 1 N mero da norma ISO 4512 2 Qualquer marca oficial de conformidade necess ria 7 R gua detectora de gua 7 1 Geral A r gua detectora de gua deve ser projetada e constru da para uso combinado com a fita de imers o A r gua detectora de gua pode ser graduada em mais de uma face mas as gradua es devem estar no mesmo n vel em rela o refer ncia de zero zero datum da r gua Nota O normal ter gradua o somente em uma face As gradua es na r gua detectora de gua devem ser gravadas a partir da marca zero da r gua As gr
585. tos e gt v em escala assegurar um ambiente operacional seguro executando independentemente os procedimentos de parada de emerg ncia se necess rio Localizado no CLP est o os m dulos de entrada sa da 1 0 O m dulo I O realiza o trabalho f sico de executar os comandos Uma interface homem m quina IHM permite o controle local da esta o quando necess rio 2 5 Instrumenta o e equipamentos Os instrumentos do oleoduto medem as condi es nas quais se encontra o oleoduto e transmitem estes dados de volta para o operador no centro de controle Os instrumentos incluem transdutores de press o medidores dispositivos de detec o de fogo e g s combust vel dens metros e term metros Os equipamentos de campo s o as m quinas que efetivamente exercem um impacto f sico sobre o escoamento dos l quidos atrav s do oleoduto Os equipamentos chave de campo s o as bombas e as v lvulas 4 Alarmes 4 1 Alarmes da esta o e de campo No centro de controle necessita se ter informa es a respeito de cada esta o no oleoduto O operador de esta o necessita ter informa es a respeito de cada v lvula medidor e o controle de energia para cada oleoduto que entra na esta o Agarda 2 segundos Fig 3 12 Comandos e alarmes no sistema Alguns locais s o tamb m esta es terminais pelo que poderiam existir tarefas suplementares a serem realizadas Assim sendo os operadores de esta
586. trumento A manuten o preventiva s deve ser feita em instrumentos que tenham causa constante ou seja instrumentos que tenham pe as que se desgastam de modo previs vel Tipicamente se faz manuten o preventiva em instrumento com pe as m veis que se desgastam de modo previs vel e estimado Confirma o Metrol gica Depois da manuten o corretiva ou preventiva do instrumento ele deve ser calibrado e se necess rio ajustado Durante a calibra o do instrumento pode se verificar a necessidade de fazer manuten o no instrumento Tipicamente tem se 1 Calibra o do instrumento onde e quando se verifica se o desempenho do instrumento est dentro do esperado 2 Quando o desempenho estiver fora dos limites predeterminados fazem se os ajustes levando o instrumento para o seu desempenho nominal Quando os ajustes no instrumento forem incapazes de levar o instrumento para o seu desempenho nominal necess rio fazer manuten o trocando pe as e componentes 2 Padr es Quando um sistema de medi o calibrado ele comparado com algum padr o cujo valor presumivelmente conhecido Este padr o pode ser outro instrumento um objeto tendo um atributo f sico bem conhecido a ser usado como compara o uma solu o com propriedade qu mica bem conhecida ou uma t cnica conhecida e bem aceita para produzir um valor confi vel Um padr o a base de todas as medi es em um laborat rio ou ofic
587. tura de opera o mais tr s vezes a queda de press o atrav s da turbina A temperatura do liquido de calibra o na turbina deve ser medida no ponto 4D depois da turbina Quando se instala o sensor de temperatura a montante da turbina ele deve ser montado no ponto de 1D antes do retificador de vaz o suplementar Em todas as instala es o sensor de temperatura deve estar imerso em uma profundidade suficiente para minimizar os erros de condu o t rmica O n mero total de ciclos acumulados para cada ponto de calibra o ditado pela precis o da medi o Desde que o contador eletr nico tem um erro t pico de 1 ciclo um n mero suficiente de ciclos deve ser acumulado para tornar este erro desprez vel Os m todos gravim tricos requerem um base exata de conversa de massa para volume A densidade do liquido temperatura e press o do medidor deve ser determinada com uma incerteza de 0 05 ou menor O efeito da empuxo do ar deve ser considerado 3 19 Aplica es Devido sua caracter stica de excelente desempenho a turbina largamente usada para aplica es de alt ssima precis o para a transfer ncia comercial de produtos valiosos como leo cru hidrocarbonetos refinados e gases As turbinas s o muito utilizadas em avia o para a medi o da vaz o de combust veis Os medidores de vaz o tipo turbina proporcionam medidas extremamente precisas de l quidos e gases bem comportados A variedad
588. u o O peso de imers o deve ter formato cil ndrico no meio e c nico na extremidade inferior A base deve ser chata com uma superf cie normal ao eixo maior O formato cil ndrico afinado na ponta fornece a sensitividade em imergir e penetrar em dep sitos mais facilmente que um formato totalmente cil ndrico Um peso com uma extremidade muito pontiaguda n o recomendado pois suscept vel a dano mec nico que afeta a precis o da medi o e pode se desgastar rapidamente quando em uso A extremidade superior deve ser projetada para permitir a fixa o da fita de imers o Esta fixa o n o deve afetar a precis o do conjunto fita peso Uma face chata nao menor que 10 cm deve ser provida para ter uma escala gravada continuando a escala da fita 5 4 Massa A massa do peso de imers o deve ser no m nimo de 0 6 kg para manter a fita sempre esticada quando em uso Quando medindo n vel de tanque que pode conter uma camada no fundo de sedimento separado desej vel usar um peso mais pesado e g 1 5 kg para ele penetrar mais facilmente no sedimento Por m a precis o de calibra o da fita assume que a fita calibrada 137 com um peso normal de 0 7 kg Assim uma pequena corre o do peso pode ser requerida para compensar a tensao maior que a fita experimenta se usado um peso maior 5 5 Precis o da gradua o O peso de imers o deve ser graduado em toda a extens o de seu corpo
589. u o 1 Determina o do valor m dio e do desvio padr o x 0 51 s 0 03062 2 Usando a tabela da Distribui o Normal determinam se as probabilidades entre os intervalos das diferentes classes Tab 15 Tabela de frequ ncias li Padres ci z z P P P A probabilidade que a distribui o observada e Sal i amp e Ga i satisfa a a distribui o observada Deste T omone 32175 1505 0485 04564 0045 29 A 2 z z vy a 2 0 46 0 48 10 1 525 0 872 0 436 0 3084 0 1280 7 83 modo o par metro x4 muito util na an lise 3 048050 12 0 872 0219 0 308 0 0864 0 2217 13 57 estat stica dos dados para avaliar a validade i 00e m gee oge moe pee oeo ws 6 0 54 0 56 6 1 088 1 741 0 361 0 4592 0 0975 5 97 dos dados 7 0 56 0 58 3 1 741 2 394 0 459 0 4952 0 0360 2 20 Para a aplica o do teste do x2 1 determine o valor de x2 para os dados dispon veis 2 determine os valores dos graus de liberdade F que igual a n m 3 determine a probabilidade de a medi o real estar de conformidade com a distribui o esperada a partir das tabelas de x2 ou do diagrama y2 F Na tabela acima as frequ ncias esperadas da primeira e ltima classe s o menores que 5 e por isso elas devem ser combinadas com as classes adjacentes para faz las maiores que 5 e obt m os seguintes c lculos Tab 16 Frequ ncias f f fof oi fei oi tei lfoifei fei Exemplo 1 13 1082 2 18 0 439 me 2 12 13 57 1 57 0 182 Os coeficientes de
590. ualmente sem obstru o O medidor pode ser limpo no local e auto drenado com a pr pria configura o e orienta o do tubo S o dispon veis tamb m vers es sanit rias 7 Aplica es Os medidores de vaz o Coriolis podem medir l quidos inclusive l quidos com g s entranhado l quidos com s lidos gases secos e vapor superaquecido desde que a densidade do fluido seja suficientemente elevada para operar corretamente o medidor Os medidores s o dispon veis em tamanhos variado de 1 a 6 A habilidade do medidor de vaz o Coriolis medir a densidade tem muitas aplica es As densidades de l quidos podem ser medidas com alt ssima precis o e em linha sem os inconvenientes e atrasos da amostragem A densidade pode ser usada para determinar a percentagem de material na vaz o pela massa percentagem de s lidos ou volume total H aplica es de medidor Coriolis port til montado em uma mesa com rodas para totaliza o e monitoriza o de transfer ncia de material em processo batelada de ind stria farmac utica Um nico medidor pode ser instalado quando necess rio em um de v rios pontos substituindo a montagem de v rios medidores permanentes O medidor nico serve uma grande rea porque rara a necessidade de mais de uma medi o ao mesmo tempo Tem se assim um sistema econ mico e de altas precis o e confiabilidade 8 Crit rios de Sele o Os fatores na sele o e aplica o do
591. ualquer unidade e somente uma unidade tolerada para qualquer quantidade usando se poucos nomes 2 O Sl um sistema universal e os s mbolos s o usados exatamente da mesma forma em todas as l nguas de modo an logo aos s mbolos para os elementos e compostos qu micos 3 Para o sucesso do SI deve se evitar a tenta o de introduzir novas mudan as ou inventar s mbolos Os s mbolos escolhidos foram aceitos internacionalmente depois de muita discuss o e pesquisa Ser o apresentadas aqui as regras b sicas para se escrever as unidades Sl definindo se o tipo de letras pontua o separa o sil bica agrupamento e sele o dos prefixos uso de espa os v rgulas pontos ou h fen em s mbolos compostos Somente respeitando se estes princ pios se garante o sucesso do Sl e se obt m um conjunto eficiente e simples de unidades No Brasil estas recomenda es est o contidas na Resolu o 12 1988 do Conselho Nacional de Metrologia Normaliza o e Qualidade Industrial 3 2 Mai sculas ou Min sculas Nomes de Unidades Os nomes das unidades SI incluindo os prefixos devem ser em letras min sculas quando escritos por extenso exceto quando no in cio da frase Os nomes das unidades com nomes de gente devem ser tratados como nomes comuns e tamb m escritos em letra min scula Quando o nome da unidade fizer parte de um t tulo escrever o nome das unidades SI do mesmo formato que o resto do t tulo Exem
592. uantidades diferentes de algarismos decimais corretos deve se arredondar os n meros antes da multiplica o deixando um algarismo decimal reserva que descartado no arredondamento do resultado final quando h mais que 4 fatores com igual n mero de d gitos decimais corretos n o resultado deve ter n 1 d gitos decimais corretos Exemplo 6 Calcular o calor gerado por uma corrente el trica percorrendo uma resist ncia R durante o tempo t atrav s de Q 0 24I2 Rt Como a constante 0 24 tem dois d gitos decimais corretos o resultado final s poder ter dois d gitos depois da v rgula Assim n o se justifica praticamente tomar valores de Ret com mais de tr s d gitos decimais corretos o terceiro d gito j o decimal reserva a ser descartado no final As constantes n o afetam o n mero de d gitos decimais corretos no produto ou divis o Por exemplo o per metro do c rculo com raio r dado pela express o L 2 mr o valor de 2 exato e pode ser escrito como 2 0 ou 2 000 ou como se quiser A precis o dos c lculos depende apenas da quantidade de d gitos decimais da medi o do raio r O n mero m tamb m conhecido e a quantidade de significativos pode ser tomada arbitrariamente Exemplo 7 Calcular D 11 32 x 5 4 0 381 x 9 1 7 43 x 21 1 para estimar o valor das parcelas calculam se estas parcelas com o arredondamento correto Como 5 4 possui apenas dois algarismos significativos
593. ubitem 6 5 deste Regulamento 6 1 6 Todas as linhas conectando os tanques de medi o s suas entradas e sa das bem como a outros tanques e a drenos devem ser providas de v lvulas que possam ser seladas na posi o fechada e instaladas o mais pr ximo poss vel do tanque As v lvulas devem ser testadas periodicamente para verificar a sua estanqueidade 6 1 7 Os tanques devem ser operados em ciclos de enchimento e medi o 6 1 7 1 Durante o ciclo de enchimento as v lvulas de sa da de petr leo do tanque para o ponto de medi o devem estar fechadas e no caso de medi es fiscais devem estar seladas 6 1 7 2 Ap s o t rmino do ciclo de enchimento deve se deixar o conte do do tanque repousar para libera o de vapores retidos no l quido ou gerados durante o enchimento e para eventual decanta o de gua 6 1 7 3 Antes do in cio do ciclo de medi o devem ser fechadas todas as v lvulas que conectam o tanque s entradas para enchimento a outros tanques ou s sa das para pontos diferentes do ponto de medi o No caso de medi es fiscais as v lvulas devem ser seladas na posi o fechada 6 1 7 4 Deve ser feita a amostragem conforme o subitem 6 5 e determinada a temperatura m dia conforme as normas aplic veis 6 1 7 5 O n vel inicial deve ser medido conforme normas aplic veis sendo ent o aberta s a s v lvula s de sa da de petr leo para o ponto de medi o 6 1 7 6 Ap s o t rmino da transfer ncia do
594. ue o desvio de apenas uma amostra Neste caso divide se o fator de cobertura f por vn Por exemplo para probabilidade de P tem se 2 SG a Se x f lt x lt x f4 P vn vn 91 Estatistica da Medicao Quando o numero de dados de cada amostra pequeno o fator de cobertura se torna o tp do Student e tem se x et P vn Exemplo Para o conjunto de medi es abaixo determinar 1 m dia 2 desvio padr o estimado 3 desvio padr o relativo percentual 4 como os dados devem ser relatados para um n vel de 99 de confian a Tab 13 Resultados Medi es Media Desvio 46 25 46 32 0 07 46 40 46 32 0 08 46 36 46 32 0 04 46 28 46 32 0 04 Respostas 1 M dia a 46 25 46 40 46 36 46 28 4 2 Desvio padrao estimado s 0 0695 3 Coeficiente de varia o _ 0 0695 46 32 CV x 100 0 15 4 Probabilidade de 99 tem se a 0 01 Grau de liberdade 4 1 3 Da tabela tem se t 5 84 Ent o o melhor valor da m dia 4632 SERES 4632 0 20 8 Conformidade das Medi es 8 1 Introdu o Mesmo com m todos v lidos instrumentos calibrados e procedimentos cuidadosos ainda h erros aleat rios e longe da m dia N o s o sistem ticos nem aleat rios mas grosseiros Um dado com erro grosseiro marginal outlier Quando se encontra um erro marginal deve se 1 retira lo do conjunto de dados 2 identifica lo 3 dar raz es para sua r
595. ue o fluido exerce no rotor da turbina O n mero de Reynolds relaciona as for as de in rcia com as for as viscosas O denominador do n mero est relacionado com as for as de retardo do rotor e o numerador est relacionado com o momento do fluido Para a turbina funcionar corretamente necess rio que o momento do fluido prevale a sobre as for as de atrito ou seja que o n mero seja muito maior que o denominador Para um medidor tipo turbina funcionar devidamente recomenda se que esteja operando em estado de vaz o turbulento que descrito por Re maior que 4000 Viscosidade O arraste viscoso do fluido age sobre todas as partes moveis da turbina provocando um torque de retardo sobre o rotor O desvio do fluido pelas p s do rotor provoca uma altera o no momento do fluido e uma for a motriz O rotor gira ent o a uma velocidade em que a for a motriz cancela exatamente o torque de retardo A faixa linear do medidor o par metro mais afetado pela varia o da viscosidade A experi ncia mostra que para viscosidade cinem tica acima de 100 cS a turbina n o mais apresenta a regi o linear O arraste da viscosidade tamb m contribui para a queda da press o atrav s do medidor e em altas viscosidades limita a m xima vaz o poss vel O tamanho da turbina tamb m importante e o medidor menor mais sens vel a viscosidade que o maior O efeito da varia o da viscosidade depende do tipo do rotor turbina
596. uem uma propriedade conhecida e constante dentro de determinado limite de incerteza Esta propriedade pode ser usada para calibrar outros instrumentos ou padr es de menor precis o Sob este enfoque Confirma o Metrol gica s o considerados padr es prim rios a placa de orif cio bocal s nico c lula Weston diodo zener e resist ncia de precis o A placa de orif cio considerada um padr o prim rio de vaz o pois ela dimensionada e constru da segundo leis f sicas aceitas e confirmadas experimentalmente de modo que ela mede a vaz o te rica dentro de determinado limite de incerteza e desde que sejam satisfeitas todas as condi es do projeto A calibra o de um sistema de medi o com placa de orif cio n o requer um padr o de vaz o mas somente um padr o de press o diferencial que o sinal gerado pela placa e relacionado com a vaz o medida Um bocal s nico tamb m um padr o prim rio de vaz o Ele dimensionado e constru do segundo uma geometria definida e valores de press o a montante e jusante te ricos de modo que numa determinada situa o passa por ele uma vaz o conhecida e constante que pode ser usada para calibrar outros medidores de vaz o Por constru o e teoria ele grampeia um determinado valor de vaz o que passa por ele Analogamente ao bocal s nico o diodo zener um padr o prim rio de tens o el trica Por constru o e por causa do efeito Zener e em determi
597. ues devem ser providas de selos conforme subitem 6 1 6 deste Regulamento 288 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e Gas Natural 11 5 Deve ser elaborado um plano de selagem para cada sistema de medi o relacionando todos os selos instalados em instrumentos v lvulas e outros dispositivos a fun o de cada selo e as opera es para as quais necess ria a sua remo o 11 6 Os selos devem ser numerados Deve ser elaborado um registro de todos os selos utilizados indicando a localiza o a data e hora de instala o e remo o de cada um deles O registro deve ser mantido permanentemente atualizado e dispon vel na instala o de produ o para inspe o pela ANP ou por seus representantes autorizados O registro deve conter pelo menos a Nome do concession rio b Identifica o da concess o e do campo c Rela o de todos os pontos de instala o de selos com o n mero do selo instalado em cada um deles e a data e a hora de instala o d d Hist rico das opera es de remo o e instala o de selos com data e hora identifica o Apostila DOC Automagao Plataforma Portaria ANP doc 25 JUL 01 289 Normas na ANP Normas na ANP Medi es manuais com trena Portaria INPM n 33 67 Norma para Medi o da Altura de Produtos de Petr leo Armazenados em Tanques Portaria INMETRO n 145 99 Aprova o Regulamento T cnico Metrol gico estabelecendo as condi es a que devem atender
598. uintes requisitos 6 1 2 1 Serem arqueados conforme subitem 6 2 deste Regulamento 6 1 2 2Serem providos de bocas de medi o e de amostragem do conte do 6 1 2 3 Serem providos de mesa de medi o no fundo e de marca de refer ncia pr xima boca de medi o 6 1 2 4 As linhas de enchimento devem ser projetadas para minimizar queda livre de l quido e respingos 6 1 3 As medi es de n vel de l quido devem ser feitas com trena manual ou com sistemas autom ticos de medi o de n vel 6 1 4 As medi es de n vel de l quido nos tanques devem obedecer aos requisitos dos seguintes documentos e regulamentos 6 1 4 1 Medi es manuais com trena Portaria INPM n 33 67 Norma para Medi o da Altura de Produtos de Petr leo Armazenados em Tanques Portaria INMETRO n 145 99 Aprova o Regulamento T cnico Metrol gico estabelecendo as condi es a que devem atender as medidas materializadas de comprimento de uso geral ISO DIS 4512 Petroleum and Liquid Petroleum Products Equipment for Measurement of Liquid Levels in Storage Tanks Manual Methods 6 1 4 2 Medi es com sistema autom tico gt OIML R71 Fixed Storage Tanks General Requirements gt OIML R85 Automatic Level Gauges for Measuring the Level of Liquid in Fixed Storage Tanks gt ISO 4266 Petroleum and Liquid Petroleum Products Measurement of Temperature and Level in Storage Tanks Automatic Methods gt ISO DIS 4266 1 Petrole
599. ultado final se deve considerar s um d gito duvidoso e quando poss vel com apenas dois d gitos significativos Exemplo 9 Determinar a rea de um quadrado com lado de 10 1 metro A rea nominal do quadrado igual a 100 que o produto de 10 x 10 Por m a incerteza de 1 metro em cada lado do quadrado multiplicada pelo outro lado de modo que a incerteza total da rea do quadrado de 21 metros Chega se a este resultado multiplicando se 10 1 por 10 1 10 1 10 1 100 10 10 1 100 20 1 portanto 100 21 ou mais rigorosamente 100 19 21 m Outro modo de se chegar a este resultado considerar que cada lado de 10 1 metro varia de 9 a 11 metros e por isso as reas finais variam de um m nimo de 81 9 x 9 e um m ximo de 121 11 x 11 e como a rea nominal de 100 o valor com a toler ncia de 100 19 81 21 121 Este exemplo interessante pois an logo ao c lculo da incerteza de uma grandeza que depende de duas outras grandezas A incerteza da grandeza resultante igual derivada parcial da grandeza principal em rela o a uma grandeza vezes a incerteza desta grandeza mais a derivada parcial da grandeza principal em rela o a outra grandeza vezes a incerteza desta outra grandeza Ou seja em matem tica quando z f x y com X X AX y ytAy aincerteza Az igual a 11 Algarismos e resultados Devem ser estabelecidas algumas regras para determ
600. um and Liquid Petroleum Products Measurement of Level and Temperature in Storage Tanks by Automatic Methods Part 1 Measurement of Level in Atmospheric Tanks 6 1 5 Para determina o do volume medido devem ser considerados as seguintes corre es e os respectivos fatores a Tabela volum trica do tanque b Dilata o t rmica entre a temperatura de medi o e a condi o de refer ncia de 20 C A medi o de temperatura e os fatores de corre o pela dilata o t rmica devem atender aos requisitos das normas gt Portaria do INPM n 9 67 Norma de Term metros para Petr leo e Seus Derivados Quando em Estado L quido Bem Como para os Respectivos Suportes gt Portaria do INPM n 15 67 Norma para Determina o de Temperatura do Petr leo e Seus Derivados L quidos gt CNP Resolu o n 06 70 Tabelas de Corre o de Volume do Petr leo e Derivados 275 Regulamento T cnico de Medi o de Petr leo e G s Natural gt ISO 4266 Petroleum and Liquid Petroleum Products Measurement of Temperature and Level in Storage Tanks Automatic Methods gt ISO DIS 4266 4 Petroleum and Liquid Petroleum Products Measurement of Level and Temperature in Storage Tanks by Automatic Methods Part 4 Measurement of Temperature in Atmospheric Tanks gt ISO DIS 4268 Petroleum and Liquid Petroleum Products Temperature Measurements Manual Methods c Conte do de gua e sedimentos determinado conforme s
601. uma sequ ncia de parada com rearme autom tico t o logo se apague o alarme que originou a a o Saber ao se limpar o alarme porque ir receber outro alarme que lhe avisa do fato Al m do mais quando o centro de controle ou ao sistema local envia um comando de Parar Bomba isto ativa o circuito de parada autom tica de bomba na CLP e desliga a bomba As paradas desse tipo se denominadas comandos de pulsa o no CLP Isto significa que o circuito de parada autom tica ativado durante um curto per odo apenas Paradas com travamento da bomba A parada com travamento um comando para o CLP de tipo diferente Ao se ativar o circuito de travamento a bomba para e a situa o de travamento lhe comunicada atrav s do sistema SCADA O circuito de travamento fica em atividade at que algu m no campo o rearme MANUALMENTE depois de se ter apagado o alarme que iniciou a a o E t o somente depois do rearme manual que se pode ligar novamente a bomba Uma bomba pode ser travada em virtude de diversas condi es de prote o de bomba ou mediante uma condi o relacionada com a esta o Uma condi o de Inc ndio em Bomba por exemplo trava todas as bombas e n o apenas aquela em que o inc ndio foi detectado Outro exemplo seria o alarme de Alto N vel de L quido no Po o Esse um alarme de esta o mas que trava todas as bombas Apostila DOCIOleoduto Prote o Esta es doc 17 DEZ 01 48 Metrologia
602. uma varia o no fator de calibra o devido cavita o A m nima press o depois da turbina fun o da press o de vapor do liquido e da presen a de gases dissolvidos A m nima press o a jusante pode ser determinada experimentalmente e definida como a press o em que o fator de calibra o em 125 da vaz o m xima nominal aumenta 0 5 em rela o ao fator de calibra o correspondente obtido na mesma vaz o mas com uma press o maior de 7 0 x 104 Pa A press o m nima a jusante deve ser medida no ponto de 4 D depois da turbina Instala o el trica Um cabo com dois ou tr s condutores blindado deve ser usado na sa da da turbina A bitola do fio deve ser baseada na atenua o aceit vel do sinal A fia o de sinal deve ser segregada da fia o de pot ncia A blindagem do cabo deve ser aterrada em apenas um ponto Normalmente ela aterrada na extremidade da turbina Oaperto excessivo nas Conex es el tricas pode danificar a bobina de transdu o e at o corpo da turbina dependendo do material Verifica o do funcionamento mec nico O tipo do procedimento de teste depende da aplica o da turbina O mais compreensivo teste envolve o circuito eletr nico associado e o 245 Turbina de Vazao equipamento de indica o O teste de verifica o do spin do rotor deve ser feito com cuidado usando um fluido que tenha uma lubricidade compat vel com o tipo do suporte usado e que n o provoque u
603. unidade cont vel A soma 250 Deslocamento Positivo dos pulsos resulta na quantidade total da vazao O medidor de deslocamento positivo pode ser considerado um tipo de motor fluido A press o diferencial entre o medidor a for a acionante que opera com alta efici ncia volum trica sob uma pequena carga Esta carga provocada por dois motivos um devido ao atrito no elemento de medi o e no mecanismo de indica o ou registro a outra devido a perda de press o resultante da restri o da vaz o O trabalho feito pelo motor contra estas cargas resulta em perda de carga permanente irrecuper vel Como os medidores de g s medem o volume nas unidades reais referidas as condi es do processo devem ser feitas corre es continuamente na temperatura e na press o A precis o varia tipicamente de 0 5 a 1 da vaz o medida A rangeabilidade pode variar entre 20 1 a 50 1 dependendo do projeto A precis o e a repetitividade s o convenientes para aplica es de transfer ncias comerciais de bateladas e de mistura O perfil existente da velocidade no fluido n o afeta o desempenho de modo que o medidor pode ser colocado praticamente em qualquer parte da tubula o do sistema Normalmente todos os medidores de vaz o com deslocamento positivo s o calibrados para garantir um alto grau de precis o A precis o depende do tamanho do medidor do tipo de servi o das exig ncias contratuais legais O medidor da
604. ura diminuindo grandemente o tempo da batelada com grande beneficio ao usu rio pois o problema de pesar materiais inteiramente eliminado O medidor Coriolis tamb m usado em aplica es de transfer ncia de cust dia compra e venda de produtos Desde que haja suficiente velocidade de massa o medidor Coriolis pode medir vaz es de gases 262 Medidor Coriolis Folha de Especifica o Transmissor de Vaz o M ssico Identifica o Ft 9121 Ft 9102 Servi o Transfer De eto p rea o Alimenta o tq 910 02 No Da linha equip Class Do inv lucro Eto 91104 22a cc P 91114 13e tv Di metro classe face 1 1 2 150 fr 2 150 fp Nema 7 Nema 7 Classifica o da rea Cl div li gr B c d Cl div li gr B c d Material do elemento Princ pio medi o tipo corois cows A Inox 316 A Inox 316 Material da caixa Conex o el trica Comprimento do cabo A Inox 304 A Inox 304 5 metros 5 metros Faixa m xima de vaz o 10 8 ton h 24 ton h Di metro do tubo medidor Sinal de sa da de vaz o Indicador local 1 25mm 1 1 2 40mm Nao Repetitividade Rangeabilidade Alimenta o 0 05 da vaz o Flu do estado f sico Etileno xido Multiprop sito Vaz o normal m x ton h 3 5 15 0 15 0 Press Oper max kg cm a Temp Oper max Cc DENSIDADE kg m 6
605. usada sen o deve se ter um sistema de comunica o de r dio que d informa o acerca da medi o do n vel na sala de controle e a medi o manual na rea do tanque Para verificar o n vel na sala de controle antes e depois de ir ao tanque pode haver incertezas Um teto fr gil do tanque varia alguns mil metros pelo da pessoa que faz a medi o manual de n vel Quando se faz a medi o manual recomendado ficar sempre no mesmo local Quando se faz a medi o manual de produtos transparentes como gasolina conveniente usar pasta detectora Leituras de verifica o devem ser feitas se 1 Tanque est esvaziando ou enchendo 2 Agitador est ligado causando uma superf cie turbulenta 3 Uma medi o manual de uma superf cie com ondas ir registrar picos das ondas O medidor Saab TankRadar ir registrar uma m dia das ondas 4 Condi es com muito vento causam ondas especialmente em tanques com teto flutuante aberto 5 Espuma na superf cie n o desej vel Recalibra o A recalibra o do medidor de n vel deve ser evitada durante o per odo de verifica o Se a recalibra o precisa ser feita ela deve ser indicada no protocolo de verifica o E tamb m recomendado notar as constantes de calibra o antes e depois da calibra o Apostilas DOCiMedi o Petr leo amp G s Medi o Petr leo doc 18 JUN 02 175 Medi o com Radar Distancia Ullage Unidad
606. utro exemplo na medi o de temperatura atrav s de termopar A milivoltagem gerada pelo termopar depende da diferen a de temperatura da medi o e da junta de refer ncia As varia es na temperatura da junta de refer ncia provocam erros na medi o Finalmente a medi o da vaz o volum trica de gases modificada pela press o est tica e temperatura O modo de eliminar os erros de modifica o fazer a compensa o da medi o Compensar uma medi o medir continuamente a vari vel que provoca modifica o na vari vel medida e eliminar seu efeito atrav s de computa o matem tica No exemplo da medi o de n vel com press o diferencial mede se tamb m a densidade vari vel do liquido e divide se este sinal pelo sinal correspondente ao da press o diferencial Na medi o de temperatura por termopar a temperatura da junta de refer ncia continuamente medida e o sinal correspondente somado ao sinal da junta de medi o Na medi o de vaz o compensada de gases medem se os sinais proporcionais vaz o press o e temperatura Os sinais s o computados de modo que as modifica es da vaz o volum trica provocadas pela press o e temperatura s o canceladas Erro Causado Pelo Sensor O elemento sensor do instrumento pode tamb m causar erros na medi o Por exemplo a introdu o do po o termal causa turbul ncia na vaz o a coloca o de um bulbo de temperatura absorve energia do pr
607. utuante se aplic vel incluindo sua massa 6 Detalhes de montagem do dispositivo de medi o do n vel do l quido no tanque 7 Posi o da plaqueta de informa o de calibra o A verifica o inicial feita em dois est gios 1 Exame do tanque no local in situ 2 Calibra o Durante a inspe o in situ verifica se a constru o acabada estabelecendo sua conformidade com os desenhos aprovados Deve se considerar 1 uniformidade de constru o 2 qualquer poss vel deforma o permanente poss vel rigidez da estrutura estabilidade caixas de visita acesso janela do medidor possibilidade de fazer a calibra o escada de acesso protegido para o teto internos da instala o deadwood 0 teto ou tela flutuante 1 aditivos na plaqueta de informa o da calibra o 12 m o de obra e instala o do medidor autom tico de n vel A calibra o pode ser feita quando o pessoal envolvido tem em m os os resultados positivos da inspe o in situ e da verifica o de conformidade com as exig ncias dos pontos 4 3 e 4 7 A verifica o peri dica feita no fim do per odo de validade do certificado Este per odo 23500 NO A PW 179 Arqueacao de Tanque fixado pelas autoridades metrol gicas nacionais no Brasil ANP Al m disso a recalibra o em opera o feita ap s qualquer acidente ou deforma o do tanque que poderia causar uma altera o em sua qualidade m
608. v dx 0 Na vaz o est vel a velocidade constante com o tempo e por isso as outras vari veis press o densidade tamb m n o variam com o tempo Obt m se vaz o est vel somente quando a profundidade inclina o velocidade rea da se o transversal da tubula o s o constantes ao longo do comprimento da tubula o A vaz o est vel obtida somente com a vaz o laminar Na vaz o turbulenta h flutua es continuas na velocidade e na press o em cada ponto Por m se os valores flutuam em torno de um valor m dio constante de modo sim trico a vaz o pode ser considerada est vel Na vaz o est vel as condi es s o usualmente constantes no tempo embora em determinado momento elas n o sejam necessariamente as mesmas em se es diferentes Na vaz o inst vel a velocidade varia com o tempo dv dt 0 e como consegu ncia as outras condi es press o densidade viscosidade tamb m variam em rela o ao tempo Depois de muito tempo a vaz o inst vel pode se estabilizar ou ficar zero Esta varia o da vaz o pode ser lenta como resultado da a o de uma v lvula de controle proporcional ou pode ser r pida como o resultado do fechamento repentino que pode produzir o fen meno conhecido como golpe de ar ete ou martelo d gua A vaz o inst vel acontece tamb m quando se tem a vaz o de um reservat rio para outro em que o equil brio conseguido somente quando os dois n veis se igu
609. vaz o 1 o tamanho da linha a ser usada Este dado pode ser usado como verifica o do dimensionamento do medidor Nunca se poder ter um medidor de vaz o com di metro maior que o di metro da linha onde ele ser montado Quando se obt m o di metro do medidor maior do que o da linha geralmente h um erro relacionado com a vaz o m xima do processo que est superdimensionada 2 a faixa de medi o vaz o m xima m nima e normal A vaz o a vari vel de processo mais afetada pela rangeabilidade que a habilidade do medidor operar desde vaz o muito pequena at vaz o muito elevada com o mesmo desempenho A maioria dos erros de vaz o devida medi o de baixas vaz es em um medidor dimensionado para elevada vaz o m xima 3 a precis o requerida que depende do uso da medi o se para uma verifica o interna se para compra e venda de produto Deve ser bem determinado o que se est medindo massa velocidade ou volume o que se est cobrando quais as corre es necess rias a serem feitas temperatura densidade qual a classe de precis o e a rangeabilidade das medi es linear n o linear 4 a fun o do instrumento indica o registro controle totaliza o 5 a responsabilidade e a integridade do instrumento simples verifica o cobran a ligado a seguran a 6 o tipo de vaz o se pulsante constante com golpe de ar ete turbulenta laminar 7 as caracter sticas e tipo
610. veis discretas e se aplica principalmente contagem de eventos onde as duas sa das poss veis podem ser sucesso ou falha pe a normal ou defeituosa Sendo no n mero de tentativas p a probabilidade de sucesso em cada tentativa q a probabilidade de falha em cada tentativa P x a probabilidade de se obter x Sucessos CY a combina o de n elementos tomados x vezes n o fatorial de n n n n 1 n 2 3 2 1 Para evitar os enfadonhos c lculos principalmente quando n for grande pode se usar tabelas dispon veis na literatura t cnica onde se determina P x a partir de n x Distribui o Retangular Na distribui o retangular os valores poss veis s o igualmente prov veis Uma vari vel aleat ria que assume cada um dos n valores X Xo Xn com igual probabilidade de 1 n Em metrologia os erros sistematicos possuem distribui o retangular de probabilidade Para qualquer valor da medi o ele constante 1 A Fig 6 5 Distribui o retangular 6 4 Distribui o normal ou de Gauss Conceito A distribui o normal uma distribui o cont nua de probabilidade fundamental para a infer ncia estat stica e an lise de dados Sua import ncia vem dos seguintes fatos 1 muitos fen menos f sicos e muitos conjuntos de dados seguem uma distribui o normal Por exemplo as distribui es de frequ ncia de alturas pesos leituras de instrumentos desvio
611. vermelho fechadas em amarelo e em posi es intermedi rias em verde Tudo que era feito atrav s da instrumenta o convencional cont nua sendo feito por m o operador v o processo atrav s de uma janela Sua interface para ver o que est ocorrendo a tela do monitor e sua interface para atuar no processo o teclado do computador mouse trackball mouse com esfera ou a pr pria tela do monitor se ela for sens vel ao toque touch screen Este sistema supervis rio facilita muito a vida do operador Relat rios que anteriormente eram escritos m o agora s o automaticamente impressos A partir do aperto de uma tecla o operador pode ter uma lista de todos os pontos que foram alarmados nas ltimas 24 horas de opera o Concluindo um conjunto integrado de sistema de aquisi o de dados programa de controle supervis rio e um microcomputador pode ser uma alternativa econ mica para um Sistema Digital de Controle Distribu do Por causa de suas limita es de desempenho e conveni ncia geral apresentadas por um sistema com microcomputador estas aplica es s o id ias para processos onde o custo cr tico e o controle simples Este conceito certamente cria a expectativa e a vis o do futuro para aplica es abertas Mesmo com suas limita es o sistema pode ter ou fazer 1 gerenciamento de banco de dados relacional 2 pacote de planilha de c lculo 3 capacidade de controle estat stico de pr
612. vin defasada da escala Celsius de 273 15 graus e a amplitude do grau Celsius a mesma da amplitude do kelvin Na industria de petr leo por causa da influ ncia do Instrumento Americano de Petr leo API comum se ter o grau Fahrenheit F e o seu associado absoluto grau Rankine R que devem ser evitados 8 4 Medi o da temperatura H basicamente dois tipos de sensores de temperatura 1 Mec nico que sente a temperatura e gera na sa da uma vari vel mec nica como movimento ou for a Exemplos de sensores 23 mec nicos bimetal e elemento de enchimento termal 2 El trico que sente a temperatura e gera na sa da uma vari vel el trica como tens o ou varia o da resist ncia el trica Exemplos de sensores el tricos termopar e detector de temperatura a resist ncia RTD Os sensores mec nicos s o mais simples e o medidor pode funcionar sem alimenta o externa utilizando a pr pria energia do processo para sua opera o Os sensores el tricos s o mais f ceis de serem condicionados e associados a sistemas de transmiss o eletr nica e de telemetria Term metro bimetal O sensor bimetal um conjunto de dois metais colados e com coeficientes de dilata o muito diferentes entre si Quando h uma varia o da temperatura o formato do sensor bimetal se curva para o lado do metal com menor coeficiente termal O sensor bimetal pode ser associado a um indicador local term m
613. vo para v4 Este aumento de energia cin tica velocidade ocorre s custas da diminui o da energia de press o Ou seja a press o P4 menor que Po Assumindo que a tubula o horizontal mesma energia potencial aplicando a equa o de Bernoulli a montante e a jusante da placa combinando o resultado com a equa o da continuidade e rearranjando os termos obt m se 4 1 I D A equa o mostra que a press o diferencial gerada atrav s do orif cio proporcional ao quadrado da vaz o que passa atrav s da placa de orif cio Esta rela o ainda v lida com algumas modifica es para fluidos compress veis A press o diferencial atrav s da placa de orif cio chamada de press o din mica e a press o presente em toda a tubula o chamada de press o est tica De um modo geral a vaz o volum trica Q atrav s da placa de orif cio pode ser representada empiricamente por Q2 x A 220 Placa de Orificio azka PE p onde A a rea da se o transversal da tubula o AP a press o diferencial gerada pela placa p a densidade do fluido k uma constante que faz ajustes devidos a 1 unidades das dimens es comportamento e perdas do fluido coeficiente de descarga localiza o das tomadas de press o condi es de opera o fator de expans o dos gases N mero de Reynolds Rescrita de modo mais completo tem se em m s Q 0 000 059 431KY
614. xid vel 316 e o 303 com a inser o de a o 304 na posi o do detector Para fluidos particularmente corrosivos s o usadas ligas especiais Os materiais n o met licos s o o nylon e o PVC O corpo da turbina pode ter as guarni es terminais com roscas f meas NPT flangeadas ou outros tipos menos comuns Grayloc Victanlic Tridover Quando as flanges s o escolhidas deve se indicar a classe de press o Fig 20 4 Conex es flangeadas e rosqueadas O di metro da turbina expressa o seu tamanho A m xima vaz o a ser medida o par metro determinante do tamanho da turbina Para a medi o de l quidos a vaz o especificada em GPM ou LPM para os gases a vaz o volum trica deve ser especificada na condi es reais de press o e temperatura H limites da vaz o m xima por causa dos limites naturais da velocidade rotacional impostos pela estatura do rotor e dos mancais da cavita o provocada pelas l minas e pela grande perda permanente H tamb m limites inferiores de vaz o por causa da detec o e da nao linearidade da regi o 236 Turbina de Vazao Fig 20 5 Rotor da turbina Rotor A turbina com vazao axial possui um rotor com laminas girando sobre mancais que sao suportados por um eixo central Todo o conjunto montado centralizado dentro do corpo por suportes que tamb m possuem retificadores da vaz o a jusante e a montante A velocidade angular rotacional propor
615. xpressa por esta curva Ela mostra que a ocorr ncia de pequenas desvios aleat rios da m dia s o muito mais prov veis que grandes desvios Ela tamb m mostra que estes grandes desvios s o muito improv veis O desvio padr o de uma distribui o normal 1 mede o espalhamento da medi o em uma dada entrada 2 tem a mesma unidade da medi o 3 a raiz quadrada da m dia da soma dos quadrados dos desvios de todas as medi es poss veis da m dia aritm tica verdadeira A curva tamb m indica que os erros aleat rios s o igualmente prov veis serem positivos e negativos Quando se usa o desvio padr o para medir o erro pode se usar a curva para determinar qual a probabilidade de um erro ser maior ou menor que um certo valor o para cada observa o Pode se calcular o erro prov vel quando se tem apenas uma medi o Como o erro aleat rio pode ser positivo ou negativo um erro maior que 0 6750 prov vel em 50 das observa es Assim o erro prov vel de uma medi o e 0 6 50 Assim uma medi o possui tr s partes 1 um valor indicado 2 uma margem de incerteza ou erro ou toler ncia que o intervalo de confian a expresso em no onde n uma constante e o o desvio padr o 3 uma probabilidade que a indica o da confian a que se tem quanto ao erro real estar dentro da margem de incerteza escolhida p ex 99 73 quando se escolhe a margem de 30 Distribui o Normal Padr o
616. z o frequ ncia de sinais de transmissores de vaz o magn ticos frequ ncias de medidores tipo vortex ou coriolis s o convertidos para a forma digital conveniente para ser usada dentro do sistema digital de aquisi o de dados S o transferidos tamb m os chamados sinais digitais como protocolo HART contatos secos de chaves e rel s pulsos bin rios Atualmente na maioria das aplica es industriais a aquisi o de dados feita por controladores l gico program veis CLP que possuem as interfaces de entrada e sa da j padronizadas e com pre o mais conveniente que as interfaces E S do sistema digital de controle distribu do Outro vantagem de se usar um CLP como sistema de coleta de dados a facilidade de driver de comunica o entre ele e o microcomputador onde ser rodado o programa aplicativo para realizar o controle supervis rio do processo Quando os dados s o coletados a grandes dist ncias eles s o transferidos atrav s de fios f sicos por uma onda de r dio frequ ncia portadora ou atrav s de linha telef nica ou por uma combina o qualquer destas tr s t cnicas Estes dados est o agora dispon veis em um nico local centralizado e podem ser indicados registrados totalizados analisados e alarmados tamb m desej vel que o operador al m de coletar os dados e saber os status dos dispositivos remotos possa atuar no processo abrindo e fechando v lvulas motorizadas ligando e de
617. z o tipo turbina Apostilas VazaoMed 91Turbina doc 17 JUN 98 Substitui 21 FEV 94 249 21 Deslocamento Positivo 1 Introdu o O medidor de vazao com deslocamento positivo retira a energia do fluido para seu funcionamento Os medidores podem medir l quidos e gases Eles podem ser constru dos com pist o rotativo com pist o reciprocante com disco nutante com l minas rotat rias e com engrenagens ovais Qualquer que seja a constru o todos funcionam sob o mesmo princ pio simples de deslocar volumes discretos e conhecidos do fluido da entrada para a sa da do instrumento e contar tais volumes 2 Princ pio de opera o O princ pio de Arquimedes estabelece que qualquer objeto submerso em um fluido desloca o seu volume de fluido Se o volume deslocado mais pesado o objeto flutua no fluido se o volume deslocada mais leve o objeto afunda no fluido Por exemplo o bal o com ar aquecido flutua porque ele desloca um volume de ar frio que pesa mais que o peso do bal o A pedra afunda na gua por que ela desloca um volume de gua que pesa menos que o peso da pedra Na medi o de vaz o por deslocamento positivo aplica se o vice versa do princ pio de Arquimedes um volume discreto de fluido desloca ou move um corpo solido A caracter stica b sica do medidor de vaz o a deslocamento positivo a passagem do fluido atrav s do elemento prim rio em quantidades discretas Desde que se conhe a
618. zadas para alarmes de valores altos e baixos bem como para intertravamento de prote o dos equipamentos em valores muito altos e muito baixos Existe por exemplo uma chave para baixa suc o para proteger a bomba Existem tamb m diversas chaves de alta press o de descarga utilizadas para proteger a linha e a esta o de sobre press es Figura2 10 Chave de Press o 21 Manometro local Man metro um indicador local de press o Ele uma indica o simples e vis vel de press o instant nea Ele n o requer alimenta o externa pois usa a pr pria energia do processo Fig 2 11 Man metro Indicador de press o na sala de controle Quando se tem um sistema centralizado de supervis o desej vel se ter o valor da press o do processo indicado na esta o de opera o central A malha de indica o de press o inclui 1 sensor de press o no campo 2 transmissor eletr nico de press o tamb m no campo 3 Sistema de convers o do sinal do transmissor 4 a 20 mA para sinal digital do sistema de aquisi o de dados geralmente um Controlador L gico Program vel 4 Indicador virtual na tela do monitor do sistema supervis rio Fig 2 12 Valor da press o de campo mostrado na tela do supervis rio Medi es Auxiliares 7 6 Press o e a Vaz o A press o que faz o fluido vazar nas tubula es fechadas garantindo que o fluido ocupa toda a se o transversal Em termos de
619. zado fora do CLP O controlador tamb m pode ser implementado dentro da l gica do CLP O controlador exerce tr s tarefas Em primeiro lugar lida com o ponto de ajuste da press o de suc o que o operador ajusta e emite do centro de controle Em segundo lugar o controlador exibe a press o de suc o da linha juntamente com o ponto de ajuste Isto pode ser feito atrav s da interface homem maquina na esta o geralmente um monitor similar a uma TV ou atrav s de um instrumento dedicado designado de PIC Indicador e Controlador de Press o Finalmente o controlador faz a compara o eletr nica do sinal proveniente do transmissor de press o de suc o com o ponto de ajuste Envia em seguida um sinal de erro base dessa compara o para um est gio chamado de passa alta que seleciona o maior dentre os sinais provenientes do controlador da press o de suc o e da press o de descarga A transmiss o de um sinal de erro n o significa necessariamente que algo est errado apenas a medida de qu o pr ximos entre si est o os sinais da vari vel e o ponto de ajuste Se estiverem muito afastados o sinal de erro ser grande Se estiverem muito pr ximos o sinal de erro ser pequeno mas este ser sempre transmitido Snsigad o Progorsenal Pesst3o o gt Tronswsso de Press o i da Suo o do Compressor as Cortrofador mhaor Soleor de Aka il ue Siraid

1. Introdução

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1. Introdu&ccedil;&atilde;o

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