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Curso de Inspetor de Instrumentação N-1
Tipologia: Notas de estudo
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Não perca as partes importantes!
GOVERNO FEDERAL
APRESENTAÇAO
Nesta série de materiais desenvolvidos para os cursos de qualificação para o projeto Prominp - Petrobras para Inspetor de Instrumentação Nível 1 serão compiladas algumas Normas ABNT, parcial e/ou totalmente. Isso se deve ao fato de a Petrobras possuir licença de uso exclusivo das Normas ABNT.
Também foram utilizadas Normas PETROBRAS parcial e/ou totalmente, por se tratar de um material de uso exclusivo para qualificação do pessoal para atuação em suas unidades pelo Projeto Prominp.
que surgir alguma aplicação específica, ela deverá ser agregada neste material ao que está exposto.
Este material tem como objetivo fixar as condições exigíveis na construção, montagem e condicionamento de sistemas de instrumentação, controle e automação, incluindo o recebimento, armazenamento, preservação, montagem, teste e calibração de instrumentos e acessórios, quais os sistemas e/ou instrumentos aplicados e os requisitos técnicos e práticos recomendados.
Aplicam-se os seguintes sistemas ou instrumentos:
DOCUMENTOS COMPLEMENTARES
Os documentos relacionados a seguir contêm prescrições válidas para a construção, montagem e condicionamento de instrumentos.
Portaria MTE nQ^ 3.214, de 08/06/78 - Norma Regulamentadora nQ^ 10 (NR-10) Instalações e Serviços em Eletricidade; Portaria nQ^ 29 - VIM - Vocabulário Internacional de Metrologia; PETROBRAS N-12 - Acondicionamento e Embalagem de Válvulas; PETROBRAS N-115 - Montagem de Tubulações Metálicas; PETROBRAS N-381 - Execução de Desenho e Outros Documentos Técnicos em Geral; PETROBRAS N-1591 - Ligas Metálicas e Metais - Identificação Através de Testes pelo ímã e por Pontos; PETROBRAS N-1592 - Ensaio Não-Destrutivo - Teste pelo ímã e por Pontos; PETROBRAS N-1596 - Ensaio Não-Destrutivo - Líquido Penetrante; PETROBRAS N-1600 - Construção, Montagem e Condicionamento de Redes Elétricas; PETROBRAS N-1644 - Construção de Fundações e de Estruturas de Concreto Armado; PETROBRAS N-1735 - Pintura de Máquinas, Equipamentos Elétricos e Instrumentos; PETROBRAS N-1882 - Critérios para Elaboração de Projetos de Instrumentação; PETROBRAS N-1931 - Material de Tubulação para Instrumentação; PETROBRAS N-1939 - Formulários para Construção, Montagem e Condicionamento de Instrumentação; PETROBRAS N-2022 - Detalhes de Instalação de Instrumentos de Pressão; PETROBRAS N-2154 - Classificação de Áreas para Instalações Elétricas em Regiões de Perfuração e Produção; PETROBRAS N-2166 - Classificação de Áreas para Instalações Elétricas em Refinarias de Petróleo; PETROBRAS N-2167 - Classificação de Áreas para Instalações Elétricas em Unidades de Transporte de Petróleo, Gás e Derivados; PETROBRAS N-2269 - Verificação, Calibração e Teste de Válvula de Segurança e/ou Alívio; PETROBRAS N-2270 - Fabricação e Montagem de Linha de Impulso; PETROBRAS N-2271 - Teste Pneumático para Linha de Alimentação e Sinal; PETROBRAS N-2273 - Verificação, Calibração e Teste de Válvula de Controle; PETROBRAS N-2276 - Teste Hidrostático e Pneumático para Linha de Impulso; PETROBRAS N-2368 - Inspeção de Válvulas de Segurança e Alívio; PETROBRAS N-251 O - Inspeção e Manutenção de Instalação Elétrica em Atmosfera Explosiva;
1 TRATAMENTO METROLÓGICO
1.1 DEFINiÇÕES USADAS EM INSTRUMENTAÇÃO
As definições a seguir colocadas foram obtidas do VIM (Vocabulário Internacional de Metrologia) e devem ser usadas na instrumentação de forma compulsória até para uniformizar a nossa maneira de expressar de forma correta em um relatório ou mesmo informalmente numa discussão.
Devemos abolir o uso de alguns termos tais como
Existe uma regra que é conhecida como a regra de ouro da metrologia em que o instrumento que será usado como padrão deve ser três vezes mais exato que o instrumento a ser calibrado. Esta regra pode ser aplicada de duas formas:
A primeira destas formas consiste em conhecer a especificação da tolerãncia permitida no instrumento a ser calibrado (pode ser também uma medição ou uma tolerância do processo), dividirmos por três e o valor ali encontrado deve ser no mínimo a resolução do instrumento que utilizaremos para calibrar (ou medir)
A segunda é praticamente a mesma definição anterior. O que muda é que ao invés de usarmos a
produzindo o que a metrologia conhece como "valor corrigido" (compensação dos efeitos sistemáticos conhecidos). O valor encontrado na divisão por três da tolerância permitida no instrumento a ser calibrado (também pode ser também uma medição ou uma tolerância do processo) e o valor ali encontrado deve ser no mínimo igual a incerteza do sistema de medida que estamos utilizando. Esta incerteza vem expresso nos relatórios ou certificados de calibração emitidos pelos laboratórios e tem uma forma padronizada sugerida pela metrologia internacional (ISO GUM) Devemos incentivar o uso de alguns termos tais como:
podem ser construtivos (normas construtivas ou especificação de fabricação) ou de uso (tolerância da medição que realizaremos).
incerteza apropriada para uma dada finalidade.
1.1.7 Erro(E)
É o resultado de uma medição menos o valor verdadeiro do mensurando. Uma vez que o valor verdadeiro não pode ser determinado, utiliza-se, na prática, um valor verdadeiro convencional.
1.1.8 Erro Aleatório(Ea)
(VIM 3.13) É o resultado de uma medição menos a média que resultaria de um infinito número de
Em razão de que apenas um número finito de medições (amostra) pode ser feito, é possível apenas determinar uma estimativa do erro aleatório. As principais características do erro aleatório são que ele está presente em todas as medições, varia constantemente em módulo e sinal, durante as medições e somente pode ser determinado estatisticamente através de uma série de medições. O erro aleatório é altamente influenciado pelas condições de execução, seja do laboratório (padrões/ condições ambientais/ ferramentas), seja do operador (treinamento/ acuidade visual/ sensibilidade). Temos, portanto, que ser bem cuidadosos quando tratar-se de equipar um laboratório para atendermos a essas condições operacionais para não termos um erro aleatório exagerado. O erro aleatório influencia a incerteza. Se tivermos um instrumento que no certificado seja relatado um erro maior, comparativamente com outro com certeza este segundo teve a influência das condições de execução influenciando, se não for do próprio instrumento já que a repetitividade também influencia a incerteza de forma direta.
1.1.9 Erro Sistemático Es (VIM 3.14)
É a média que resultaria de um infinito número de medições do mesmo mensurando, efetuadas sob condições de repetitividade, menos o valor verdadeiro do mensurando.
Em razão de que apenas um número finito de medições (amostra) pode ser feito, é possível apenas determinar uma estimativa do erro sistemático.
Este erro é relatado no certificado de calibração e serve para executarmos a correção quando executamos uma medição tal qual como relatado no exemplo 2 do termo resolução
As principais características do erro sistemático são que ele varia conforme uma lei ou princípio, pode ser medido por instrumentos ou outros meios e teoricamente deveria sempre ser corrigido no resultado final.
Figura 1 - Gráfico de representação do Erro
(geralmente uma média) em relação ao VVC.
Pode ser corrigido por ser conhecido. Em alguns casos não corrigimos devido a não ser relevante a
. sua participação nos resultados.
Ao utilizamos um paquímetro que apresenta um erro sistemático de 0,01 mm para medir uma peça cuja tolerância é 0,2 mm, sabemos de antemão que o erro sistemático não afeta a leitura (sem considerar a incerteza)
1.1.10 Correção (VIM 3.15)
É o valor adicionado algebricamente ao resultado não corrigido de uma medição para compensar um
não é comum usarmos um instrumento e o seu certificado em medidas em locais fora do laboratório. Muito embora possível. Por este motivo ao laudarmos um instrumento de trabalho, geralmente o
ação metrológica sobre a medida.
Este termo pode ser confundido com ajuste, porém aqui não há a figura do padrão podendo, portanto, ser executada em qualquer local.
1.1.17 Calibração (de um instrumento) de Medição (VIM 6.11)
É o conjunto de operações que estabelece, sob condições especificadas, a relação entre os valores indicados por um instrumento de medição ou um sistema de medição ou valores representados por uma medida materializada ou um material de referência, e os valores correspondentes das grandezas estabelecidos por padrões.
indicações, como a determinação das correções a serem aplicadas. Uma calibração pode também determinar outras propriedades metrológicas como o efeito das grandezas de influência.
CERTIFICADO DE CALlBRAÇÃO OU RELATÓRIO DE CALlBRAÇÃO.
O termo calibração é o mais conhecido da instrumentação. Também é muito confundido. Pela definição podemos observar que não são executadas ajustes ou regulagens quando realizamos a calibração. Só tomamos os valores e os colocamos num documento que serve com um registro, inclusive para a ISO 9001 e que deve atender a outras normas metrológicas também. Podemos citar a ISO 10012 e a ISO 17025 que são as mais importantes na metrologia. Como instrumentação é metrologia aplicada, não dá para não as conhecer.
O resultado, como mencionado é o "Certificado de Calibração" que deve conter os valores obtidos em seqüências de medição, a incerteza de calibração, os padrões usados (todos) a incerteza dos padrões para sequenciar a rastreabilidade. Outras informações são muito importantes, tais como data, executante, testes, etc.
1.1.18 Rastreabilidade
É a propriedade do resultado de uma medição ou do valor de um padrão estar relacionado a referências estabelecidas, geralmente a padrões nacionais ou internacionais, através de uma cadeia contínua de comparações, todas tendo incertezas estabelecidas.
1.1.19 Padrão
É a medida materializada ou o instrumento de medição ou o material de referência ou o sistema de medição destinado a definir, realizar, conservar ou reproduzir uma unidade ou um ou mais valores de uma grandeza para servir como referência. Exemplos:
1.1.20 Faixa Nominal (RANGE)
É a faixa de indicação que se pode obter em uma posição específica dos controles de um instrumento de medição.
Faixa nominal é normalmente definida em termos de seus limites inferior e superior, por exemplo: "100ºC a 200ºC". Quando o limite inferior é zero, a faixa nominal é definida unicamente em termos do limite superior, por exemplo: a faixa nominal de OV a 100V é expressa como "1 OOV".
1.1.21 Amplitude da Faixa Nominal (SPAN) (VIM 5.2)
É a diferença, em módulo, entre dois limites de uma faixa nominal. Exemplos:
Em algumas áreas, a diferença entre o maior e o menor valor é denominada faixa.O cuidado neste caso é com os instrumentos que possuem faixas iniciando abaixo do zero ou que não iniciam em zero e todos os cálculos pata verificação da especificação tem de levar isto em conta.
1.1.22 Condições de referência
São as condições de uso prescritas para ensaio de desempenho de um instrumento de medição, ou para intercomparação de resultados de medições (temperatura, umidade, pressão atmosférica).