Treinamento Equip. Mec�nicos - Termorio

TREINAMENTOPONTO DE ENTREGA TERMORIO II : 

Indústria e Comércio Ltda TREINAMENTOPONTO DE ENTREGA TERMORIO II TREINAMENTOPONTO DE ENTREGA TERMORIO II

FLUXOGRAMA DE ENGENHARIA : 

2 FLUXOGRAMA DE ENGENHARIA Antes de conhecermos os principais equipamentos que compõem um P.E. (Ponto de Entrega), torna-se necessário compreender como efetivamente funciona este sistema. Vamos então observar o Fluxograma de Engenharia (DE-4150.63-6250-944-GAD-101) e analisar cada um dos skids que fazem parte deste sistema. Uma vez entendida a visão global do sistema, poderemos então nos deter em cada um dos skids e analisar seus principais equipamentos.

CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO DO P.E. : 

3 CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO DO P.E.

FLUXOGRAMA DE ENGENHARIA : 

4 FLUXOGRAMA DE ENGENHARIA Observando o Fluxograma de Engenharia, quais as informações principais que ele nos apresenta ? Que este P. E. foi projetado para receber gás natural à uma pressão que poderá variar de 43 – 100 kgf/cm2 e a uma temperatura de 15 – 60oC. Que a vazão de gás que poderá escoar por ele de acordo com as suas condições de projeto, poderá oscilar entre 500.000 – 5400.000 m3 / dia (@ 1 atm e 20oC). Que a pressão de entrega deverá ser entre 28 – 31kgf/cm2. Que a temperatura do gás na saída do P. E. deverá estar na faixa de 8 – 53oC (o controle de temperatura está ajustado de forma a manter esta temperatura em 20oC)

FLUXOGRAMA DE ENGENHARIA : 

5 FLUXOGRAMA DE ENGENHARIA Podemos ainda notar no Fluxograma de Engenharia, que o P. E. é basicamente dividido em 04 conjuntos (skids) os quais desempenham funções específicas e que interligados garantem que o P. E. tenha condições de fornecer o volume de gás necessário nas pressões e temperaturas especificadas pelo projeto. É possível ainda se destacar que cada um destes skids é dotado de três ramais, sendo dois operacionais e um reserva de forma a evitar a interrupção da operação do P. E. mesmo no caso de falha de um ramal de qualquer um dos skids. Neste caso cada ramal é dimensionado para atender a 50% da vazão total do P.E. Vejamos então como funciona o sistema, explicando a importância e o funcionamento de cada um dos quatro skids, que são: Filtragem, Aquecimento, Regulagem de Pressão e Medição de Vazão.

SKID DE FILTRAGEM : 

6 SKID DE FILTRAGEM

SKID DE FILTRAGEM : 

7 SKID DE FILTRAGEM

SKID DE FILTRAGEM : 

8 SKID DE FILTRAGEM

SKID DE FILTRAGEM : 

9 SKID DE FILTRAGEM Posicionado na entrada do P.E., é o responsável por garantir que todo o gás a ser fornecido esteja isento de partículas sólidas, respeitando-se o tamanho dos particulados considerados no projeto, assim como as condições operacionais do sistema. Este sistema de filtração também é o responsável pela integridade dos demais equipamentos instalados após este skid, tais como os aquecedores, válvulas reguladoras de pressão, etc. O Skid de Filtragem é basicamente dotado de três filtros denominados “Combinados”, três válvulas de bloqueio tipo esfera com atuador pneumático a montante dos filtros e três válvulas de esfera de acionamento manual, a jusante , sendo sempre dois ramais ativos e um reserva. O tamanho das partículas para o qual o sistema foi projetado é de 5 micra na saída do skid.

SKID DE AQUECIMENTO : 

10 SKID DE AQUECIMENTO

SKID DE AQUECIMENTO : 

11 SKID DE AQUECIMENTO

SKID DE AQUECIMENTO : 

12 SKID DE AQUECIMENTO

SKID DE AQUECIMENTO : 

13 SKID DE AQUECIMENTO

SKID DE AQUECIMENTO : 

14 SKID DE AQUECIMENTO Posicionado logo após ao skid de filtragem, o Skid de Aquecimento tem como função principal garantir que a temperatura do gás na saída do P. E. esteja dentro dos limites estabelecidos pelos projetistas. É formado basicamente por três aquecedores, três válvulas de controle de temperatura de 3 vias e três válvulas de bloqueio tipo esfera com acionamento manual na entrada e outras três na saída do skid. Possui também instrumentação para informar ao sistema supervisório se a temperatura do gás após o aquecimento está dentro dos parâmetros estabelecidos pelos projetistas. Vale destacar que em condições normais de operação os três aquecedores devem operar ao mesmo tempo.

SKID DE AQUECIMENTO : 

15 SKID DE AQUECIMENTO Porque razão os três ramais devem operar simultaneamente ? Cada aquecedor foi projetado de forma a ter a capacidade de receber a metade da vazão total (50%) de gás do P. E., porém também teve como premissa de projeto somente ter capacidade para aquecer um terço (1/3) da vazão total (33%) de gás do P. E., ou seja, para aquecer todo o gás que pode vir a passar pelo P. E. são necessários os três aquecedores operando em conjunto. No entanto, em caso de falha de um dos aquecedores, a temperatura mínima garantida na saída do P. E. deverá ser de 5oC.

SKID DE AQUECIMENTO : 

16 SKID DE AQUECIMENTO Como funciona o sistema ? No “header” de saída do P. E. existe um TIC (Controlador Indicador de Temperatura) cuja finalidade é verificar a temperatura de saída do gás e enviar esta informação através de um comando pneumático para a válvula de controle de temperatura de 3 vias. Conforme o comando recebido, esta válvula de 3 vias fará o direcionamento do gás para dentro dos aquecedores de forma a aumentar a temperatura do gás, ou então; Caso a temperatura do gás esteja dentro dos limites aceitáveis na saída do P.E., esta válvula de 3 vias irá reduzir a vazão de gás para os aquecedores, direcionando-a diretamente para o Skid de regulagem, ou seja, agindo como uma espécie de “by-pass” dos aquecedores.

SKID DE AQUECIMENTO : 

17 SKID DE AQUECIMENTO Da mesma forma, também encontram-se instalados na tubulação de saída de cada aquecedor um TIC cuja finalidade é verificar se a temperatura na tubulação não está demasiadamente elevada a ponto de ultrapassar o limite de projeto da tubulação. Caso a temperatura alcance 50oC em qualquer uma das tubulações de saída de cada aquecedor, o TIC mandará um sinal para a válvula de controle de temperatura de forma a desviar o fluxo de gás diretamente para o Skid de regulagem, ou seja, agindo como uma espécie de “by-pass” dos aquecedores. Se mesmo assim ocorrer uma falha no sistema de controle de temperatura e esta continuar subindo até alcançar o ponto de atuação do TSHH (55oC) este além de enviar um alarme para o centro de controle, irá também acionar o sistema supervisório de forma que as XV’s instaladas na entrada do skid de filtragem sejam fechadas e os aquecedores recebam sinal para que se apaguem.

SKID DE AQUECIMENTO : 

18 SKID DE AQUECIMENTO Controlador Indicador de Temperatura da saída do Ponto de Entrega

SKID DE AQUECIMENTO : 

19 SKID DE AQUECIMENTO TIC (Controlador Indicador de Temperatura) – Envia um sinal pneumático para comandar a atuação das válvulas de controle de temperatura de 3 vias na saída dos aquecedores TV (3 vias) TIC

SKID DE AQUECIMENTO : 

20 SKID DE AQUECIMENTO Resta ainda um outro questionamento: Porque motivo ocorre esta queda de temperatura do gás e consequentemente a necessidade de se aquecê-lo ? A utilização do aquecimento se faz necessária quando o diferencial de pressão gerado nas válvulas reguladoras de pressão causa uma queda de temperatura (Efeito Joule-Thompson) suficiente para provocar a formação de hidratos ou mesmo condensado nas linhas, a depender da composição do gás fornecido, além da formação de gelo na tubulação e equipamentos, com possibilidade de danos aos materiais. Podemos considerar que para cada 2,0 kgf/cm2 de redução de pressão, temos uma queda de 1oC na temperatura do gás.

SKID DE AQUECIMENTO : 

21 SKID DE AQUECIMENTO O critério a ser utilizado para identificar a necessidade ou não de Módulo de Aquecimento para o Ponto de Entrega é o de que, se a temperatura mínima do gás a jusante das válvulas reguladoras de pressão for inferior a 0 ºC, torna-se necessário a utilização de aquecedores. No nosso caso em particular, fazendo-se uma conta rápida, temos: reduzindo-se a pressão de 100 kgf/cm2 para 28 kgf/cm2, chegamos a um diferencial de pressão de 72 kgf/cm2, o que nos leva uma queda de temperatura de aproximadamente 36oC. Considerando-se que a mínima temperatura de operação na entrada do P. E. pode chegar à 15oC, podemos ver claramente que nestas condições a temperatura na saída do P. E. seria negativa se não utilizássemos um sistema de aquecimento.

SKID DE REGULAGEM : 

22 SKID DE REGULAGEM

SKID DE REGULAGEM + SKID DE UTILIDADES : 

23 SKID DE REGULAGEM + SKID DE UTILIDADES

SKID DE REGULAGEM + SKID DE UTILIDADES : 

24 SKID DE REGULAGEM + SKID DE UTILIDADES

SKID DE REGULAGEM + SKID DE UTILIDADES : 

25 SKID DE REGULAGEM + SKID DE UTILIDADES PCV Monitora PCV Ativa SDV (Shut-off) PSV (Alívio Parcial)

SKID DE REGULAGEM + SKID DE UTILIDADES : 

26 SKID DE REGULAGEM + SKID DE UTILIDADES PSV (Alívio Parcial)

SKID DE REGULAGEM + SKID DE UTILIDADES : 

27 SKID DE REGULAGEM + SKID DE UTILIDADES

SKID DE REGULAGEM : 

28 SKID DE REGULAGEM No Skid de Regulagem, a pressão da linha tronco deverá ser reduzida para a pressão de fornecimento estabelecida no projeto. É composto de três ramais, sendo dois ramais ativos (capacidade de 50% cada) e um terceiro ramal como reserva (50% de capacidade). Os ramais são projetados de acordo com a NBR-12712, caso B e possuem os seguintes equipamentos: Uma válvula de bloqueio automático (SDV), com fechamento por alta pressão e rearme local. Esta válvula limitará a pressão máxima do ramal, desabilitando-o no caso de falha nas reguladoras de pressão; Duas válvulas reguladoras de pressão, sendo uma operando como monitora (opera em um “set point” um pouco acima da reguladora ativa) e outra operando como reguladora ativa;

SKID DE REGULAGEM : 

29 SKID DE REGULAGEM A válvula reguladora de pressão “ativa” deve ser do tipo “falha abre”. A válvula reguladora de pressão “monitora” deve ser do tipo “falha fecha”. Uma válvula de alívio de pressão parcial para evitar o fechamento da válvula de bloqueio automático (SDV) em caso de uma sobre-pressão decorrente de vazamento (passagem) de até 1% da vazão máxima das válvulas reguladoras, quando não houver consumo. Duas válvulas de bloqueio manual, tipo esfera, uma na entrada e outra na saída, para isolamento do ramal Uma válvula de retenção.

NBR -12712 : 

30 NBR -12712 No que diz respeito a filosofia de segurança, é adotada a norma NBR 12712, na qual encontramos os tipos de dispositivos de segurança que devem ser considerados nas ERP’s e ERM’s. Antes de mais nada, necessitamos identificar a nomenclatura utilizada: MPO mont : Máxima Pressão de Operação a Montante MPO jus : Máxima Pressão de Operação a Jusante Válvula Shut-off: Válvula de Segurança / Alívio: Válvula Reg. Pressão Ativa: Válvula Reg. Pressão Monitora: Válvula Reg. Pressão em Série: Projetos de Sistemas de Transmissão e Distribuição de Gás Combustível

NBR - 12712 : 

31 + Caso A (MPOmont. – MPOjus.) ≤ 16,3 kgf/cm2 ou (MPOmont / MPOjus) ≤ 1,6 Caso B (MPOmont. – MPOjus.) > 16,3 kgf/cm2 e (MPOmont / MPOjus) > 1,6 ou + Projetos de Sistemas de Transmissão e Distribuição de Gás Combustível NBR - 12712

SKID DE UTILIDADES : 

32 SKID DE UTILIDADES SDV (Shut-off) PCV Ativa PCV Monitora

SKID DE UTILIDADES : 

33 SKID DE UTILIDADES PSV (Alívio Parcial) Medidor Rotativo

SKID DE UTILIDADES : 

34 SKID DE UTILIDADES O Skid de Utilidades tem como finalidade fornecer gás natural a uma pressão controlada (7,0 – 7,5 kgf/cm2) o qual será utilizado como: - Fonte de suprimento para os atuadores pneumáticos das válvulas de bloqueio tipo esfera atuadas do Ponto de Entrega (XV’s). - Combustível para o sistema de queima dos aquecedores O gás para este sistema será retirado do “header” a jusante do sistema de regulagem de pressão. Compõem este sistema: Dois ramais de regulagem de pressão, um operando e outro como reserva. Cada ramal possui: Duas válvulas reguladoras de pressão; Uma válvula de bloqueio automático (SDV) com acionamento no caso de aumento de pressão;

SKID DE UTILIDADES : 

35 SKID DE UTILIDADES Duas válvulas de bloqueio manuais, uma na entrada e outra na saída, para isolamento do ramal; Uma válvula de retenção. Uma válvula de alívio de pressão parcial para prevenir a atuação da SDV no caso de vazamentos de até 1% da vazão máxima das válvulas reguladoras comum aos dois ramais; Um medidor de vazão do tipo rotativo, com válvulas de bloqueio e um “by-pass”, para determinação do consumo de gás neste skid; Um transmissor indicador de pressão (PIT) comum aos dois ramais, com alarme de pressão alta.

SKID DE MEDIÇÃO : 

36 SKID DE MEDIÇÃO

SKID DE MEDIÇÃO : 

37 SKID DE MEDIÇÃO Placa de Orifício

SKID DE MEDIÇÃO : 

38 SKID DE MEDIÇÃO

SKID DE MEDIÇÃO : 

39 SKID DE MEDIÇÃO

SKID DE MEDIÇÃO : 

40 SKID DE MEDIÇÃO

SKID DE MEDIÇÃO : 

41 SKID DE MEDIÇÃO É composto de três ramais sendo cada um deles dimensionado para 50% da capacidade total do P.E. Para atender a capacidade total do sistema, dois ramais operam e um permanece como reserva. Cada ramal é composto de: Uma válvula de bloqueio tipo esfera com atuador pneumático (entrada do ramal); Uma válvula de bloqueio tipo esfera com acionamento manual (na saída do ramal); Elemento primário de vazão – Neste caso é uma placa de orifício com sua instalação conforme a A.G.A. 3 revisão 2000;

SKID DE MEDIÇÃO : 

42 SKID DE MEDIÇÃO Trechos retos de medição (projetados e construídos conforme A.G.A. 3 revisão 2000); Instrumentação necessária para a transmissão das informações de temperatura, pressão e pressão diferencial (vazão) para o computador de vazão cuja unidade encontra-se instalada na sala de controle.

SKID DE MEDIÇÃO : 

43 SKID DE MEDIÇÃO Instrumentos responsáveis pela leitura e transmissão das informações de pressão, temperatura e pressão diferencial (vazão) para o computador de vazão instalado na sala de controle

CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO : 

44 CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO

CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO : 

45 CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO O principal fator a ser considerado no cálculo dos diâmetros das tubulações vem a ser a velocidade de escoamento do gás. Valores de velocidade considerados para cálculo: Tubulações a montante das válvulas reguladoras de pressão: 20 m/s (@ vazão máxima e pressão mínima a montante do ponto de entrega) Tubulações a jusante das válvulas reguladoras de pressão: 20 m/s (@ vazão máxima e pressão mínima de ajuste das PCV’s)

CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO : 

46 CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO Método de cálculo das tubulações baseado na velocidade  ²= 353,7 x Q x T x Pr V x Tr x P Onde:  = Diâmetro nominal em mm V = Velocidade em m/s Q = Vazão máxima (m3/h @ 20oC e 1 atm) T = Temperatura do gás em K P = Pressão mínima do gás em kgf/cm2 absoluto Tr = Temperatura de referência em K (20oC + 273) Pr = Pressão de referência em kgf/cm2 (abs) = 1,033 kgf/cm2

CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO : 

47 CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO Dimensionamento dos “Headers” Onde: Dh : Diâmetro do “Header” Dt : Diâmetro Nominal do tramo no tramos: No de tramos presentes no módulo

CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO : 

48 CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO Cálculo do Coeficiente de Vazão para as Válvulas Reguladoras de Pressão Inicialmente é necessário se entender o que estamos buscando quando calculamos o coeficiente de vazão de uma válvula reguladora de pressão. Na prática estamos estamos determinando qual o tamanho mais adequado da válvula para atender às condições de operação do processo. É importante saber que existem várias metodologias de cálculo do Coeficiente de Vazão: CV – De origem americana: É a vazão de água, à 60oF em galões americanos por minuto, que produz uma queda de pressão de 1 psig através de uma válvula completamente aberta KV – De origem européia: É a vazão de água em m3/h, que produz uma queda de pressão de 1 kgf/cm2 através de uma válvula completamente aberta – KV = 0,86 x CV KG – É uma derivação do método acima, desenvolvida para aplicação com gases, sendo que os fabricantes já apresentam normalmente em suas literaturas estes valores já padronizados para gás natural – KG = 31,014 x CV

CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO : 

49 CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO Cálculo do Coeficiente de Vazão para as Válvulas Reguladoras de Pressão Na década de 70 a ISA (Instrument Society of America) publicou fórmulas de dimensionamento mais precisas das até então utilizadas, e que eram baseadas nas do FCI (Fluid Controls Institute). Estas novas fórmulas porém eram de uma certa complexidade, o que levou alguns fabricantes a desenvolverem suas próprias fórmulas e por consequência mais simplificadas, as quais foram adotadas pelos fabricantes e projetistas ao longo do tempo. Uma vez que estas fórmulas são versões simplificadas, adotou-se também a prática de se considerar a aplicação de um fator de segurança ao valor final encontrado, de forma a se evitar erros de dimensionamento. Alguns fabricantes chegam a definir os valores destes fatores de segurança. Particularmente somos contra esta prática, pois nosso ponto de vista é que o usuário deve ter consciência de que seu cálculo apresenta um valor aproximado e que ao se padronizar este valor conforme a tabela do fabricante selecionado, ele deverá aplicar o fator de segurança que julgar mais adequado, em função das condições operacionais que foram consideradas para este dimensionamento.

CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO : 

50 CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO Cálculo do Coeficiente de Vazão para as Válvulas Reguladoras de Pressão Em resumo, entendemos que o projetista deve ser capaz de analisar as condições de operação consideradas para este dimensionamento e adequar os valores obtidos nos cálculos aos valores padronizados pelos fabricantes. É importante entender que por se tratarem de fórmulas simplificadas, podem ocorrer divergências entre os valores encontrados pelos diversos fabricantes, porém certamente ao se padronizar estes valores, o DN da válvula a ser selecionada será o mesmo, desde é claro que estejam sendo comparadas válvulas com o mesmo tipo de perfil de escoamento. ex: Válvulas de fluxo axial tem perfil de escoamento distinto de válvulas do tipo globo e portanto seus coeficientes de vazão para um mesmo DN poderão ser bem distintos. Vale ainda lembrar, que para o dimensionamento das válvulas reguladoras de pressão, também devemos verificar o cálculo da velocidade, sendo adotado um valor médio de 100 m/s no interior do corpo.

CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO : 

51 CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO Método de Cálculo do Coeficiente de Vazão (CV) para as Válvulas Reguladoras de Pressão (Fórmulas Simplificadas) CV = Q G x T . 295 ΔP x (P1 + P2) CV = Q G x T . 257 x P1 Fluxo Sub-crítico : ΔP < 0,5 P1 Fluxo Crítico : ΔP ≥ 0,5 P1

CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO : 

52 CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO Método de Cálculo do Coeficiente de Vazão (CV) para as Válvulas Reguladoras de Pressão Onde:

EQUIPAMENTOS : 

53 EQUIPAMENTOS

Slide 54: 

54 Filtro Combinado

FILTRO COMBINADO : 

55 FILTRO COMBINADO

FILTRO COMBINADO : 

56 FILTRO COMBINADO Como o próprio nome já diz, é formado pela combinação de dois tipos de filtros (ciclone + cartucho) montados em um único vaso vertical. É projetado de forma a que após a sua saída tenham sido retidos no seu interior aproximadamente 99% de todo o particulado sólido maior ou igual a 5 micra. Partículas da ordem de 10 micra ou maiores, são inicialmente retiradas pelo 1o estágio de filtração, que vem a ser a filtragem através do ciclone (o gás se desloca em forma de espiral no interior do filtro e desta forma as partículas maiores e mais pesadas se chocam com as paredes internas do filtro e se deslocam para o fundo do vaso).

FILTRO COMBINADO : 

57 FILTRO COMBINADO No 2o estágio de filtração, o gás entra pela parte interna do cartucho e começa então o processo de retirada das partículas menores (até 5 micra), as quais ficam retidas na parede do cartucho, enquanto o gás passa para o lado externo do cartucho e segue então para a conexão de saída do filtro. Cada um dos filtros combinados foi dimensionado para atender à 50% da vazão total do P. E. É dotado de tampa com sistema para abertura e fechamento rápido com total garantia de segurança para o operador, não permitindo que o filtro seja aberto estando ainda pressurizado.

FILTRO COMBINADO : 

58 FILTRO COMBINADO

FILTRO COMBINADO : 

59 FILTRO COMBINADO Técnico retirando o parafuso de segurança

FILTRO COMBINADO : 

60 FILTRO COMBINADO Segmentos do anel quadripartido que trava a tampa do filtro

FILTRO COMBINADO : 

61 FILTRO COMBINADO Uma vez que se trata de um vaso de pressão, seu projeto mecânico segue rigorosamente o código ASME Seção VIII Divisão 1. A Gascat é o único fabricante brasileiro de filtros industriais com aplicações nas áreas petroquímicas, de gás natural e Off Shore que possui a Certificação ASME (American Society of Mechanical Engineers) tipo “U”. No que diz respeito a manutenção deste filtro, basicamente se resume a substituição do elemento filtrante quando o mesmo estiver saturado. Foi adotado neste projeto que o elemento filtrante deverá ser substituido quando a pressão diferencial medida entre a entrada e a saída do filtro alcançar 0,5 kgf/cm2. É conveniente também observar o estado de conservação do anel de vedação da tampa do filtro. Caso necessário faça a sua substituição.

FILTRO COMBINADO : 

62 FILTRO COMBINADO

FILTRO COMBINADO : 

63 FILTRO COMBINADO Vale ainda lembrar, que de forma a facilitar o processo de abertura e fechamento da tampa do filtro, as paredes internas do bocal da tampa, onde desliza o anel de vedação, deverão estar sempre limpas e com uma fina camada de graxa. Informações complementares sobre características do filtro, sua operação e manutenção poderão ser obtidas nos seguintes documentos: FD-4150.63-6250-560-GAD-101 DE-4150.63-6250-560-GAD-101 MA-4150.63-6250-940-GAD-101 (Manual de Operação e Manutenção do P.E. da Termorio II), item 6.3 (folha 15/24) M 19 – Manual de Instalação, Operação e Manutenção de Filtros Combinados

Slide 64: 

64 Aquecedor Indireto à Banho de Água

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

65 Aquecedor Indireto à Banho de Água

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

66 Aquecedor Indireto à Banho de Água FUNÇÃO DOS AQUECEDORES NO CITY GATE

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

67 Aquecedor Indireto à Banho de Água FUNÇÃO DOS AQUECEDORES NO CITY GATE Porque motivo existe a necessidade de se aquecer o gás ? A utilização do aquecimento se faz necessária quando o diferencial de pressão gerado nas válvulas reguladoras de pressão causa uma queda de temperatura (Efeito Joule-Thompson) suficiente para provocar a formação de hidratos ou mesmo condensado nas linhas, a depender da composição do gás fornecido, além da formação de gelo na tubulação e equipamentos, com possibilidade de danos aos materiais. Podemos considerar que para cada 2,0 kgf/cm2 de redução de pressão, temos uma queda de 1oC na temperatura do gás.

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

68 Aquecedor Indireto à Banho de Água FUNÇÃO DOS AQUECEDORES NO CITY GATE O critério a ser utilizado para identificar a necessidade ou não de Módulo de Aquecimento para o Ponto de Entrega é o de que, se a temperatura mínima do gás a jusante das válvulas reguladoras de pressão for inferior a 0 ºC, torna-se necessário a utilização de aquecedores.

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

69 Aquecedor Indireto à Banho de Água COMO FUNCIONA O SISTEMA ? No “header” de saída do P. E. existe um TIC (Controlador Indicador de Temperatura) cuja finalidade é verificar a temperatura de saída do gás e enviar esta informação através de um comando pneumático para a válvula de controle de temperatura de 3 vias. Da mesma forma, na tubulação de saída de cada aquecedor, a jusante da TV (válvula de controle de temperatura de 3 vias) também existe outro TIC que irá monitorar se a temperatura do gás está dentro dos limites estabelecidos para a especificação de material da tubulação.

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

70 Aquecedor Indireto à Banho de Água COMO FUNCIONA O SISTEMA ? Conforme o comando recebido, esta válvula de 3 vias fará o direcionamento do gás para dentro dos aquecedores de forma a aumentar a temperatura do gás, ou então; Caso a temperatura do gás esteja dentro dos limites aceitáveis na saída do P.E., ou ainda se a temperatura na tubulação de saída do aquecedor (a jusante da TV) estiver muito elevada, esta válvula de 3 vias irá reduzir a vazão de gás para os aquecedores, direcionando-a diretamente para o Skid de regulagem, ou seja, agindo como uma espécie de “by-pass” dos aquecedores.

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

71 Aquecedor Indireto à Banho de Água TV (3 vias) – Na tubulação de entrada do aquecedor TIC – Na saída dos aquecedores TIC – Na saída do Ponto de Entrega

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

72 Aquecedor Indireto à Banho de Água TV (3 vias) – Na tubulação de entrada do aquecedor TIC – Na tubulação de saída dos aquecedores

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

73 Aquecedor Indireto à Banho de Água DE QUE É COMPOSTO O “CORPO” DO AQUECEDOR ?

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

74 Aquecedor Indireto à Banho de Água DE QUE É COMPOSTO O AQUECEDOR ?

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

75 Aquecedor Indireto à Banho de Água INSTRUMENTAÇÃO

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

76 Aquecedor Indireto à Banho de Água INSTRUMENTAÇÃO XV-154 FT-158 PCV-158 PSV-158 PCV-159 TCV-150 PSV-154 TC-150 PSLL-154 XY-153/4 LSLL-152

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

77 Aquecedor Indireto à Banho de Água PRINCÍPIO DE OPERAÇÃO Todo o calor gerado pelo sistema é proveniente do aquecimento das paredes do tubo de combustão (fire tube), onde está instalado o queimador à sucção (por aspiração natural). O aquecimento das paredes do tubo de combustão transmite essa energia térmica à água em contato com o mesmo e esta à serpentina de processo que conduz o gás a ser aquecido. Em face da evaporação provocada pelo aquecimento da água, se faz necessária à reposição periódica da mesma.

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

78 Aquecedor Indireto à Banho de Água PRINCÍPIO DE OPERAÇÃO A temperatura do banho de água é ajustada entre 50° e 90°C, porém este valor irá variar de acordo com a capacidade do aquecedor. Nos aquecedores deste P.E. a temperatura do banho de água foi ajustada para 80 °C. O gás utilizado para queima, o qual irá gerar o calor requerido ao sistema, vem do Skid de Utilidades.

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

79 Aquecedor Indireto à Banho de Água

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

80 Aquecedor Indireto à Banho de Água FUNCIONAMENTO Observando o fluxograma, vamos agora entender a lógica de funcionamento da instrumentação do sistema de combustão. Inicialmente certificar-se de que as válvulas de esfera que alimentam o queimador e o piloto estejam fechadas. O gás que vem do Skid de Utilidades à uma pressão de aproximadamente 7,0 kgf/cm2, entra no skid de instrumentação do aquecedor, é filtrado no FT-158 A/B/C (mod. Gino) e sofre uma primeira redução de pressão através da PCV-158 A/B/C (mod. Athos JY) para 1,4 kgf/cm2. Após esta primeira redução de pressão, o gás segue para a linha do queimador até a entrada da XV-154 A/B/C ( mod. Proteu Pilotado) que encontra-se fechada, aguardando um sinal de pilotagem para a sua abertura.

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

81 Aquecedor Indireto à Banho de Água FUNCIONAMENTO O fluxo de gás segue então para a linha de pilotagem dos instrumentos, chegando até a LSLL-152 A/B/C (que vem a ser uma válvula de 3 vias pneumática). Estando o nível de água acima de “muito baixo”, o gás passará pela LSLL até alcançar a entrada da válvula solenóide de 3 vias XY-154 A/B/C que encontra-se fechada (mesmo com a pressão da linha normal, ou seja, acima de 0,7 kgf/cm2 – ponto de acionamento do PSLL-154 A/B/C) uma vez que o Profire 1100 não liberou o sinal para acionamento da solenóide XY-154 A/B/C.

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

82 Aquecedor Indireto à Banho de Água

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

83 Aquecedor Indireto à Banho de Água FUNCIONAMENTO Neste ponto, passaremos a operar o Sistema de Ignição Automático Profire 1100 (BSLL-153 A/B/C). Em seu painel frontal (vista no próximo slide), selecionamos através do botão “MODE” o modo de acionamento manual. Observar o “led” indicativo. É possível agora se efetuar um teste inicial de geração de centelhas através do acionamento do botão “IGNITE”. Observar o ruído típico e com auxílio de um outro operador observar o arco através da porta traseira do queimador ou através da porta de acesso no “fire tube”. Vamos agora testar o sistema de acendimento do piloto. Para tanto, no painel frontal do Profire 1100, acionamos o botão “PILOT”.

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

84 Aquecedor Indireto à Banho de Água PROFIRE 1100 – PAINEL FRONTAL DE ACIONAMENTO

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

85 Aquecedor Indireto à Banho de Água FUNCIONAMENTO Ao se acionar o botão “PILOT” a válvula solenóide XY-154 A/B/C abre. São pressurizados então: A linha de pilotagem da válvula de alívio PSV-154 A/B/C (mod. 046 CM) fechando-a A linha de pilotagem da XV-154 A/B/C provocando a sua abertura. Com a abertura da XV-154 A/B/C a passagem de gás para a linha de acendimento do piloto fica liberada, onde uma nova redução de pressão é realizada pela PCV-159 A/B/C (GA-100 HP) desta feita para 0,4 kgf/cm2, o que pode ser observado através do manômetro a jusante desta PCV, comprovando-se desta forma que a solenóide XY-154 A/B/C foi realmente acionada.

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

86 Aquecedor Indireto à Banho de Água

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

87 Aquecedor Indireto à Banho de Água FUNCIONAMENTO Vamos agora abrir a válvula de bloqueio manual tipo esfera da linha de gás do piloto, e desta feita vamos acionar simultaneamente no painel frontal do Profire 1100 os botões “IGNITE” e “PILOT” de forma a testar o acendimento da chama do piloto. Observar na tela frontal do Profire 1100 se a lâmpada “flame” está acesa indicando a presença de chama do piloto e no display a temperatura da chama do piloto. O Profire 1100 utiliza simultaneamente dois dispositivos para a identificação de chama, que são o termopar tipo “k” e a ionização do circuito. Repetir este procedimento de teste de acendimento do piloto 3 vezes antes de se passar para o modo de acendimento automático. Vale ressaltar que o acionamento do botão “PILOT” quando em modo “MANUAL” permite o acionamento da solenóide XY-154 A/B/C por até 45 segundos.

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

88 Aquecedor Indireto à Banho de Água

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

89 Aquecedor Indireto à Banho de Água FUNCIONAMENTO Vamos passar agora para o modo de acendimento automático, porém é importante ressaltar que até então, enquanto “operávamos” o sistema em modo “MANUAL”, na realidade, estávamos apenas efetuando testes de verificação, visto que o sistema na prática permite, por questões de segurança, que o aquecedor funcione somente com o sistema em modo automático. No painel frontal do Profire 1100, selecionamos através do botão “MODE” o modo de acionamento automático (AUTO). Observar o “led” indicativo. O sistema irá aguardar até que a temperatura do piloto atinja o valor pré-ajustado “LO” (ajustado em 200oC) para iniciar o processo de acendimento do piloto. Após o acendimento do piloto (identificado no painel pela lâmpada “Flame”), será necessário aguardar que a temperatura da chama do piloto alcance o valor pré-ajustado “HI” (ajustado em 600oC).

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

90 Aquecedor Indireto à Banho de Água FUNCIONAMENTO Uma vez que esta temperatura (“HI”) tenha sido alcançada, o sistema irá energizar (abrir) a válvula solenóide XY-153 A/B/C e permitir a passagem do gás de pilotagem até o TC-150 A/B/C que é uma válvula de 3 vias. Como a temperatura da água no início do processo está abaixo de 80oC (ajuste do TC-150 A/B/C), o TC-150 A/B/C estará aberto e permitirá que o gás de pilotagem acione a TCV-150 A/B/C (mod. Proteu 432 pilotado) promovendo a sua abertura. Desta forma, o sistema liberou o gás para o acendimento do queimador principal, o que pode ser identificado em seu painel frontal através da lâmpada indicadora “MAIN”. Torna-se então necessário que se abra lentamente a válvula de bloqueio manual tipo esfera da linha do queimador e aguardar a estabilização do sistema. PRONTO ! – O aquecedor está aceso e operando. O display do painel frontal do Profire 1100 indicará “RUN”.

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

91 Aquecedor Indireto à Banho de Água

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

92 Aquecedor Indireto à Banho de Água FUNCIONAMENTO Até então descrevemos a atuação do sistema no sentido de acender o aquecedor, porém torna-se necessário descrevermos como o sistema atuará em caso de ocorrer alguma anormalidade, sejam elas ocasionadas por apagamento do piloto, falta de gás, aumento ou queda de pressão, nível de água muito baixo no aquecedor ou alta temperatura no banho de água. Apagamento da chama do piloto: Neste caso o Profire 1100 corta a alimentação das válvulas solenóides XY-153 A/B/C e XY-154 A/B/C. Desta forma elas ventam todo o gás de pilotagem da instrumentação e consequentemente o queimador se apaga. Aumento de pressão: Caso ocorra uma falha na PCV-158 A/B/C que provoque um aumento de pressão, ela é dotada de um dispositivo que atua bloqueando o fornecimento de gás. Este dispositivo está ajustado para atuar à 1,9 kgf/cm2.

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

93 Aquecedor Indireto à Banho de Água FUNCIONAMENTO O aquecedor se apagará por falta de gás e devido a queda de pressão na linha de pilotagem que promoverá a atuação do pressostato de baixa (PSLL-154 A/B/C) desenergizando as solenóides XY-153 A/B/C e XY-154 A/B/C e por consequência despressurizando todo o sistema de pilotagem da instrumentação. Queda de pressão: Quando a pressão na linha de pilotagem cair para 0,7 kgf/cm2, o pressostato PSLL-154 A/B/C irá desenergizar as solenóides XY-153 A/B/C e XY-154 A/B/C despressurizando todo o sistema de pilotagem da instrumentação, interrompendo o fluxo de gás para o piloto e queimador, apagando o aquecedor. Nível de Água Muito Baixo: Quando o nível da água começar a baixar, a chave de nível LSL-152 A/B/C irá alarmar no painel de controle (instalado remotamente) informando que deverá ser providenciada a reposição de água no aquecedor. Caso este nível de água venha a ficar muito baixo, a chave de nível muito baixo LSLL-152 A/B/C irá atuar despressurizando todo o sistema de pilotagem da instrumentação, apagando o aquecedor.

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

94 Aquecedor Indireto à Banho de Água FUNCIONAMENTO Temperatura Alta da Água: Quando a temperatura da água se elevar demasiadamente, chegando a alcançar 80oC, o TC-150 A/B/C irá atuar, despressurizando a pilotagem da TCV-150 A/B/C fechando-a e interrompendo a alimentação de gás para o queimador. Notas: 1) Vale ressaltar que ao se normalizar a temperatura da água o queimador voltará a se acender. 2) Sendo O TC-150 A/B/C o instrumento que controla efetivamente o aquecimento da água e que durante a operação do aquecedor o queimador poderá vir a se acender e se apagar em diversas ocasiões devido a esta variação de temperatura, o sistema é dotado de um TC adicional operando como reserva em caso de falha do TC ativo.

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

95 Aquecedor Indireto à Banho de Água FUNCIONAMENTO Notas: 3) É interessante observar que em todas as situações nas quais o piloto se apaga (aumento ou queda de pressão, falta de gás, nível muito baixo de água) ocorre a desenergização das solenóides e o envio de um sinal de alarme (via Profire 1100) para o PLC (sistema supervisório). 4) O Profire 1100 permite que se programe até 3 tentativas de reacendimento automático do piloto. Caso o piloto não permaneça aceso após as tentivas programadas de reacendimento automático o sistema voltará para o modo manual (MANUAL MODE) e então um sinal de alarme (conforme já acima citado) será enviado para o PLC (sistema supervisório). Para voltar a operar, o será necessária a presença de um operador no “campo” para reiniciar o sistema. 5) No painel frontal do Profire 1100 encontramos o botão “ESD” (Emergency Shut Down) que permite o operador desligar o sistema em caso de emergência.

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

96 Aquecedor Indireto à Banho de Água INSTRUMENTOS / EQUIPAMENTOS PCV-158 A/B/C: Válvula Reguladora de Pressão com dispositivo de Bloqueio no caso de aumento de Pressão FD-4150.63-6250-832-GAD-101 folha 6/6

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

97 Aquecedor Indireto à Banho de Água INSTRUMENTOS / EQUIPAMENTOS PSV-158 A/B/C: Válvula de Alívio de Pressão FD-4150.63-6250-841-GAD-101 folha 3/3

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

98 Aquecedor Indireto à Banho de Água INSTRUMENTOS / EQUIPAMENTOS XV-154 A/B/C: Válvula de Bloqueio Pilotada FD-4150.63-6250-830-GAD-101 folha 3/3

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

99 Aquecedor Indireto à Banho de Água INSTRUMENTOS / EQUIPAMENTOS PSV-154 A/B/C: Válvula de Alívio Pilotada FD-4150.63-6250-841-GAD-101 folha 3/3

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

100 Aquecedor Indireto à Banho de Água INSTRUMENTOS / EQUIPAMENTOS TCV-150 A/B/C: Válvula de Controle de Temperatura Pilotada FD-4150.63-6250-831-GAD-101 folha 2/2

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

101 Aquecedor Indireto à Banho de Água INSTRUMENTOS / EQUIPAMENTOS PCV-159 A/B/C: Válvula Reg. de Pressão FD-4150.63-6250-832-GAD-101 folha 6/6

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

102 Aquecedor Indireto à Banho de Água INSTRUMENTOS / EQUIPAMENTOS TC-150 A/B/C: Controlador de Temperatura FD-4150.63-6250-811-GAD-104 folha 2/2

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

103 Aquecedor Indireto à Banho de Água INSTRUMENTOS / EQUIPAMENTOS XY-153 A/B/C e XY-154 A/B/C: Válvulas Solenóide FD-4150.63-6250-825-GAD-101 folha 2/2 PSLL-154 A/B/C: Pressostato FD-4150.63-6250-812-GAD-1014folha 2/2

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

104 Aquecedor Indireto à Banho de Água INSTRUMENTOS / EQUIPAMENTOS LSL-152A/B/C : Chave de Nível Baixo FD-4150.63-6250-814-GAD-102 folha 2/2

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

105 Aquecedor Indireto à Banho de Água INSTRUMENTOS / EQUIPAMENTOS LSLL-152A/B/C : Chave de Nível Muito Baixo FD-4150.63-6250-814-GAD-102 folha 2/2

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

106 Aquecedor Indireto à Banho de Água INSTRUMENTOS / EQUIPAMENTOS BSLL-152A/B/C : Sistema de Ignição Automático FD-4150.63-6250-450-GAD-102 folha 2/2

Aquecedor Indireto à Banho de Água : 

107 Aquecedor Indireto à Banho de Água PARTIDA / OPERAÇÃO / MANUTENÇÃO Para partida, operação e manutenção dos aquecedores, consultar o Manual Técnico MA-4150.63-6250-940-GAD-101 e o Manual do Profire 1100.

Slide 108: 

108 Válvulas de Bloqueio Automático (SDV’s)

Válvula GIPS : 

109 Válvula GIPS Válvula de Equalização de Pressão Tomada Sensora de Pressão

VÁLVULA DE BLOQUEIO AUTOMÁTICO (SDV) : 

110 VÁLVULA DE BLOQUEIO AUTOMÁTICO (SDV) Conforme já comentamos anteriormente, ao descrevermos o funcionamento do P. E., as SDV’s encontram-se instaladas no Skid de Regulagem de Pressão e no Skid de Utilidades. Em ambos os skids, desempenham a mesma função, que vem a ser a interrupção do fluxo de gás no ramal no caso de falha das reguladoras ativas e monitoras. Atuam portanto no caso de sobre-pressão na linha. Nesta instalação em particular, seu ponto de ajuste (ou atuação) foi determinado como sendo 38 kgf/cm2. Necessita obrigatoriamente a presença do operador no “campo” para realizar o seu rearme.

Válvulas de Bloqueio por Sobre Pressão : 

111 Válvulas de Bloqueio por Sobre Pressão Quando a pressão transmitida pela tomada sensora para o atuador for superior à pressão de ajuste, esta irá vencer a força da mola de regulagem e promoverá o fechamento da válvula. Pressão transmitida pela tomada sensora para o atuador Obturador Alavanca de Rearme Válvula de Equalização de Pressão

Slide 112: 

112 Válvulas de Bloqueio de Pressão Aplicação Em caso de falha das válvulas reguladoras de pressão, a limitação da pressão à jusante é garantida parcialmente através de válvulas de alivio parcial (PSV’s). Na continuidade do aumento da pressão a jusante, a interrupção do fluxo de gás será efetuado por uma válvula automática de bloqueio (Tipo GIPS) atuada por elevação de pressão. As válvulas de bloqueio automático são instaladas a montante das válvulas reguladoras de pressão. Opcionalmente poderão possuir também dispositivo de bloqueio por queda de pressão o que só ocorrerá quando houver uma queda no fornecimento de gás, vazamento/rompimento na linha de fornecimento de gás ao consumidor ou aumento do consumo além dos limites acordados com a empresa fornecedora de gás. As válvulas de alívio parcial são dimensionadas de modo a prevenir o fechamento indevido das válvulas de bloqueio automático quando da interrupção do consumo de gás. Também a jusante dos reguladores são instaladas as válvulas de retenção sendo utilizada para uso associado com as válvulas de bloqueio automático. Sua instalação permite que, em linhas duplas ou com mais ramais, as válvulas de bloqueio automático sejam ajustadas na mesma pressão de fechamento ou próximas, não ocorrendo o fechamento dos dois braços simultaneamente, de forma a garantir o fornecimento de gás.

Válvula de Equalização : 

113 Válvula de Equalização Válvula Push Button Válvula Dead Man

Válvula Shut-off : 

114 Válvula Shut-off

Slide 115: 

115 Válvula Shut-off Mola de Regulagem Quando a pressão transmitida pela tomada sensora para o atuador for superior à pressão de ajuste, esta irá vencer a força da mola de regulagem e promoverá o fechamento da válvula. Obturador Sede Pistão Sensor posição inferior Sentido de Fluxo do Gás

Slide 116: 

116 Válvula Shut-off Passagem pela Sede Bloqueada pelo Obturador Gatilho do Obturador Liberado Válvula By-pass Eixo de re-arme Pistão Sensor posição superior

Slide 117: 

117 Válvula GIPS PH (posição aberta)

Slide 118: 

118 Válvula GIPS PH (posição fechada)

VÁLVULA DE BLOQUEIO AUTOMÁTICO (SDV) : 

119 VÁLVULA DE BLOQUEIO AUTOMÁTICO (SDV) Informações complementares sobre características destas válvulas, sua operação e manutenção poderão ser obtidas nos seguintes documentos: FD-4150.63-6250-840-GAD-101 MA-4150.63-6250-940-GAD-101 (Manual de Operação e Manutenção do P.E. de Termorio II), item 3 na folha 8/24) MI 13 – Manual de Instalação, Operação e Manutenção da Válvula de Bloqueio da Série GIPS / GDPS

Slide 120: 

120 Válvulas de Bloqueio (XV’s)

Slide 121: 

121 Válvulas XV

Slide 122: 

122 Painel de Comando

VÁLVULA DE BLOQUEIO (XV) : 

123 VÁLVULA DE BLOQUEIO (XV) Conforme mencionamos anteriormente na apresentação dos diversos skids do P. E., estas válvulas (XV’s) estão instaladas na entrada do Skid de Filtragem (XV-4150.63102 A/B/C) e na entrada do Skid de Medição (XV-4150.63122 A/B/C). São válvulas de bloqueio do tipo esfera com atuador pneumático e manual. Sua utilização é feita em situações de emergência, podendo ser atuadas das seguintes formas: Remotamente: Neste caso o Centro de Controle envia um sinal para uma das válvulas solenóides existentes no painel de comando do atuador pneumático, de forma a comandar a sua abertura ou o seu fechamento. Vale ressaltar que no caso de falta de energia elétrica o sistema foi projetado de forma à válvula permanecer na posição em que se encontra.

VÁLVULA DE BLOQUEIO (XV) : 

124 VÁLVULA DE BLOQUEIO (XV) Manualmente no “campo”, porém com atuação pneumática: Neste caso o Operador aciona um dos botões de comando (Abre ou Fecha) posicionados no lado de fora da caixa do painel de comando, promovendo assim a abertura ou o fechamento da XV. Vale ressaltar que este sistema somente funciona desde que se tenha gás na instalação. Manualmente no “campo” porém utilizando-se do volante manual IMPORTANTE: Existe uma válvula esfera de 3 vias que opera como uma válvula seletora do tipo de acionamento pneumático que se deseja efetuar, ou seja, de acordo com o seu posicionamento, fica determinado se o sistema será operado remotamente (Centro de Controle) ou localmente (Acionamento pneumático manual efetuado pelo operador no “campo”).

Slide 125: 

125 Painel de Comando

Slide 126: 

126 Painel de Comando Vista Frontal c/ a caixa aberta (painel similar) Válv. Solenóide Válv. 3 vias / 2 posições acionam. por botão Válv. 3 vias / 2 posições acionam. pneumático Elemento “OU”

Slide 127: 

127 Painel de Comando Válvula seletora na posição para acionamento Local Vista Superior (painel similar)

Slide 128: 

128 Painel de Comando Vista Superior (painel similar) Válvula seletora na posição para acionamento Remoto

VÁLVULA DE BLOQUEIO (XV) : 

129 VÁLVULA DE BLOQUEIO (XV) Observando o fluxograma do painel de comando, vamos agora entender como funciona este sistema de acionamento: Acionamento Remoto / Abrindo a XV: Posicionar a válvula seletora na condição para acionamento remoto. O Operador na Sala de Controle deverá mandar um sinal para a válvula solenóide que comanda a abertura da XV. A válvula solenóide então irá permitir a passagem de gás da via 1 para a 2, e pressurizará o elemento “ou” que irá permitir a passagem do gás para o atuador da XV, provocando assim a sua abertura. OBS: Na condição de repouso, o sentido de fluxo da válvula solenóide é da via 2 para a 3, ou seja, promove a despressurização do atuador da XV.

Válvulas XV : 

130 Válvulas XV Válv. seletora Válv. 3 vias / 2 posições acionam. por botão Válv. 3 vias / 2 posições acionam. pneumático Válv. Solenóide Elemento “OU” Abertura / Acionamento Remoto

VÁLVULA DE BLOQUEIO (XV) : 

131 VÁLVULA DE BLOQUEIO (XV) Acionamento Remoto / Fechando a XV: Posicionar a válvula seletora na condição para acionamento remoto. O Operador na Sala de Controle deverá mandar um sinal para a válvula solenóide que comanda o fechamento da XV. A válvula solenóide então irá permitir a passagem de gás da via 1 para a 2, e pressurizará o elemento “ou” que irá permitir a passagem do gás para o atuador da XV, provocando assim o seu fechamento. OBS: Na condição de repouso, o sentido de fluxo da válvula solenóide é da via 2 para a 3, ou seja, promove a despressurização do atuador da XV.

Válvulas XV : 

132 Válvulas XV Válv. seletora Válv. 3 vias / 2 posições acionam. por botão Válv. 3 vias / 2 posições acionam. pneumático Válv. Solenóide Elemento “OU” Fechamento / Acionamento Remoto

VÁLVULA DE BLOQUEIO (XV) : 

133 VÁLVULA DE BLOQUEIO (XV) Acionamento Local / Abrindo a XV: Posicionar a válvula seletora na condição para acionamento local. O Operador no “campo” deverá apertar o botão (localizado no lado superior externo da caixa do painel ) com o comando “Abre” da válvula de 3 vias / 2 posições de acionamento manual. Esta válvula irá então permitir a passagem de gás da via 1 para a 2 e comandará então o acionamento do piloto da válvula de 3 vias / 2 posições com piloto pneumático, abrindo a passagem da via 1 para a 2, e pressurizando o elemento “ou” que dará passagem ao gás para o atuador da XV, provocando assim a sua abertura. OBS: Na condição de repouso, o sentido de fluxo das válvulas de 3 vias / 2 posições com acionamento por botão e com acionamento por piloto é da via 2 para a 3, ou seja, promove a despressurização do atuador da XV.

Válvulas XV : 

134 Válvulas XV Válv. seletora Válv. 3 vias / 2 posições acionam. por botão Válv. 3 vias / 2 posições acionam. pneumático Válv. Solenóide Elemento “OU” Abertura / Acionamento Local

VÁLVULA DE BLOQUEIO (XV) : 

135 VÁLVULA DE BLOQUEIO (XV) Acionamento Local / Fechando a XV: Posicionar a válvula seletora na condição para acionamento local. O Operador no “campo” deverá apertar o botão (localizado no lado superior externo da caixa do painel ) com o comando “Fecha” da válvula de 3 vias / 2 posições de acionamento manual. Esta válvula irá então permitir a passagem de gás da via 1 para a 2 e comandará então o acionamento do piloto da válvula de 3 vias / 2 posições com piloto pneumático, abrindo a passagem da via 1 para a 2, e pressurizando o elemento “ou” que dará passagem ao gás para o atuador da XV, provocando assim o seu fechamento. OBS: Na condição de repouso, o sentido de fluxo das válvulas de 3 vias / 2 posições com acionamento por botão e com acionamento por piloto é da via 2 para a 3, ou seja, promove a despressurização do atuador da XV.

Válvulas XV : 

136 Válvulas XV Válv. seletora Válv. 3 vias / 2 posições acionam. por botão Válv. 3 vias / 2 posições acionam. pneumático Válv. Solenóide Elemento “OU” Fechamento / Acionamento Local

VÁLVULAS DE BLOQUEIO (XV) : 

137 VÁLVULAS DE BLOQUEIO (XV) Informações complementares sobre características destas válvulas, sua operação e manutenção poderão ser obtidas nos seguintes documentos: FD-4150.63-6250-830-GAD-101 MA-4150.63-6250-940-GAD-101 (Manual de Operação e Manutenção do P.E. de Termorio II)

Slide 138: 

138 Conjunto de Regulagem

Slide 139: 

139 PCV MONITORA PCV ATIVA

Slide 140: 

140 PCV MONITORA PCV ATIVA Piloto Sensor Regulador de Suprimento Piloto Sensor Pré-regulador Pré-regulador Regulador de Suprimento

Slide 141: 

141 Tomada de suprimento de gás para o atuador da válvula principal Tomada sensora do piloto Alimentação do piloto Vent Piloto Sensor Mola de regulagem do piloto PILOTO SENSOR

Slide 142: 

142 Alimentação do piloto Vent Tomada de suprimento de gás para o atuador da válvula principal Tomada sensora do piloto Mola de regulagem do piloto PILOTO SENSOR

Slide 143: 

143 PCV MONITORA (FF) Gás para Abrir

Slide 144: 

144 PCV ATIVA (FA) Gás para Fechar

Slide 145: 

145 Esquema de Funcionamento PCV MONITORA (FF) PCV ATIVA (FA)

Reguladoras de Pressão Piloto-operadas : 

146 Reguladoras de Pressão Piloto-operadas Princípio de Funcionamento Inicialmente torna-se necessário entender que o sistema é composto de uma válvula principal (seja ela monitora – Falha Fecha ou Ativa – Falha Abre), piloto sensor, regulador de suprimento e pré-regulador. Seu princípio de funcionamento é basicamente o mesmo tanto para as válvulas monitoras (1) como para as válvulas ativas, diferenciando-se apenas que para as válvulas ativas (2), o gás pilotagem será utilizado para promover o fechamento da válvula principal, enquanto que nas válvulas monitoras, o gás de pilotagem irá promover a abertura da válvula principal. Funcionamento básico: O pré-regulador (3) efetua um primeiro estágio de redução de pressão visto que o regulador de pressão de suprimento (4) não suporta a pressão de operação do gasoduto. Em seguida o regulador de pressão de suprimento reduz a pressão para alimentar o piloto sensor (5) (em torno de 4,0 kgf/cm2).

Reguladoras de Pressão Piloto-operadas : 

147 Reguladoras de Pressão Piloto-operadas Princípio de Funcionamento Para as válvulas monitoras (1) (Falha Fecha – Gás para abrir), quando a pressão na tomada sensora (6) a jusante da PCV estiver abaixo do valor ajustado pela mola de regulagem do piloto (5) este enviará gás para o atuador da PCV (1) de forma a promover a sua abertura e consequentemente alcançar a pressão de ajuste desejada. No caso da pressão na tomada sensora (6) a jusante da PCV (1) estar acima do valor ajustado pela mola de regulagem do piloto (5) este promoverá a despressurização do atuador da PCV (1) de forma a que esta comece a se fechar até alcançar a pressão de ajuste desejada.

Reguladoras de Pressão Piloto-operadas : 

148 Reguladoras de Pressão Piloto-operadas Princípio de Funcionamento Para as válvulas ativas (2) (Falha Abre – Gás para fechar), quando a pressão na tomada sensora (6) a jusante da PCV (2) estiver abaixo do valor ajustado pela mola de regulagem do piloto (5) este iniciará a despressurização do atuador da PCV (2) até que o processo de abertura da válvula principal (2) permita alcançar a pressão de ajuste desejada. No caso da pressão na tomada sensora (6) a jusante da PCV (2) estar acima do valor ajustado pela mola de regulagem do piloto (5) este enviará gás para o atuador da PCV (2) de forma a que esta comece a se fechar até alcançar a pressão de ajuste desejada.

Slide 149: 

149 É um sistema onde em um mesmo ramal encontram-se instaladas duas válvulas reguladoras de pressão com o objetivo de controlar a pressão de saída, e ambas possuem sua tomada sensora conectada ao processo a jusante da segunda válvula reguladora de pressão. Neste tipo de instalação, um regulador é do tipo “falha abre” e o outro do tipo “falha fecha”. The fail open pressure regulator is known as active regulator and it can be a pilot operated pressure regulator gas unloading type or a self operated pressure regulator. The fail close pressure regulator is known as monitor regulator and it is a pilot operated pressure regulator gas loading type. The set-point of the monitor regulator is always higher than the active regulator, so when they are in operation the monitor is totally open and the active regulator is controling the outlet pressure. If the active monitor fails (open position), the monitor takes its place and begin to control the outlet pressure, but with a new set-point (higher than the active regulator set-point), without stops the branch. Normally there are two branches when an active / monitor system is used, because in case of a maintenance in one of the regulators, it is necessary to interrupt the operation of its branch, so the another branch begins to operate. This system has a limitation of flow. When two pressure regulators are installed as active and monitor, the maximum flow of them is 30% less than a single regulator. O que vem a ser um Sistema Ativo / Monitor ? Sistema Ativo / Monitor

Slide 150: 

150 Sistema Ativo / Monitor

Slide 151: 

151 Dimensões Básicas PCV MONITORA (FF)

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152 Dimensões Básicas PCV ATIVA (FA)

VÁLVULAS REGULADORAS DE PRESSÃO (PCV) : 

153 VÁLVULAS REGULADORAS DE PRESSÃO (PCV) Informações complementares sobre características destas válvulas, sua operação e manutenção poderão ser obtidas nos seguintes documentos: FD-4150.63-6250-832-GAD-101 MA-4150.63-6250-940-GAD-101 (Manual de Operação e Manutenção do P.E. Termorio II)

Slide 154: 

154 Válvula de Alívio Parcial

VÁLVULA DE ALÍVIO PARCIAL (PSV) : 

155 VÁLVULA DE ALÍVIO PARCIAL (PSV) Piloto Sensor Válvula Principal Descarga do Piloto Tomada Sensora

VÁLVULA DE ALÍVIO PARCIAL (PSV) : 

156 VÁLVULA DE ALÍVIO PARCIAL (PSV)

VÁLVULA DE ALÍVIO PARCIAL (PSV) : 

157 Princípio de Funcionamento A tomada sensora instalada a montante da válvula principal fornece ao piloto sensor o valor da pressão da linha a ser protegida. Caso a pressão da linha a ser protegida aumente de forma a superar a pressão ajustada no piloto sensor este irá descarregar a pressão de pilotagem da câmara superior do diafragma da válvula principal. Desta forma a pressão na parte inferior do diafragma vencerá a força da mola de fechamento e permitirá á abertura da válvula principal promovendo o alívio da pressão da linha a ser protegida. Uma vez que a pressão na linha principal seja normalizada (retorne ao valor operacional, ou seja, abaixo da pressão de ajuste do piloto), o piloto irá fechar a sua linha de descarga e voltará a pressurizar a câmara superior do diafragma da válvula principal, fechando-a. VÁLVULA DE ALÍVIO PARCIAL (PSV)

VÁLVULA DE ALÍVIO PARCIAL (PSV) : 

158 Princípio de Funcionamento Por se tratar de uma válvula pilotada, sua precisão é bem maior do que nas tradicionais válvulas de acionamento direto por mola e sua pressão de fechamento é bastante próxima da pressão de ajuste. Blow Down reduzido. Pa = Pressão de abertura Pf = Pressão de fechamento VÁLVULA DE ALÍVIO PARCIAL (PSV)

VÁLVULA DE ALÍVIO PARCIAL (PSV) : 

159 VÁLVULA DE ALÍVIO PARCIAL (PSV) Informações complementares sobre características destas válvulas, sua operação e manutenção poderão ser obtidas nos seguintes documentos: FD-4150.63-6250-841-GAD-101 MA-4150.63-6250-940-GAD-101 (Manual de Operação e Manutenção do P.E. Termorio II)

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Esquema de Funcionamento