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A verificação de malhas elétricas e de instrumentação

Quais são as abreviaturas usadas nessa norma? Quais são os componentes de uma malha? Quais são as verificações funcionais relacionadas aos dispositivos de campo? Quais são os documentos e folhas de testes a ser preparados? Essas perguntas estão sendo respondidas na NBR IEC 62382 de 12/2019 - Sistemas de controle de processos industriais — Verificação de malhas de elétrica e de instrumentação.

01/01/2020 - Equipe Target

NBR IEC 62382 de 12/2019: a verificação de malhas de elétrica e de instrumentação em processos industriais

A NBR IEC 62382 de 12/2019 - Sistemas de controle de processos industriais — Verificação de malhas de elétrica e de instrumentação descreve as etapas recomendadas para executar as atividades de verificação de malhas, as quais incluem as atividades entre a completação ou conclusão da montagem da malha (incluindo a instalação e as verificações ponto a ponto) e o início do comissionamento a frio. Esta norma é aplicável tanto para a montagem de sistemas elétricos e de instrumentação (E&I) de novas plantas como para a revisão e ampliação (isto é, revamp) de sistemas em instalações existentes (incluindo equipamentos e sistemas como CLP, BAS, SDCD, painéis de monitoração e controle e instrumentação de campo).

Esta norma não inclui as verificações detalhadas dos sistemas de distribuição de potência, com exceção daqueles que estão relacionados com as atividades das malhas que estão sendo verificadas (como malhas contendo conversores de frequência ou soft-starters de motores elétricos ou alimentação de força para transmissores a quatro fios). Para aplicações na indústria farmacêutica ou em outras indústrias altamente especializadas, orientações e recomendações adicionais (por exemplo, as boas práticas de automação da manufatura – GAMP – Good automated manufacturing practice) e definições podem ser aplicáveis, de acordo com normas aplicáveis existentes, como, por exemplo, a GMP Compliance 21 CFR (FDA) e a Standard Operating Procedure of the European Medicines Agem (SOP/INSP/2003).

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Quais são as abreviaturas usadas nessa norma?

Quais são os componentes de uma malha?

Quais são as verificações funcionais relacionadas aos dispositivos de campo?

Quais são os documentos e folhas de testes a ser preparados?

As atividades de inspeção e de verificação das medições e controles, em conjunto com os respectivos sistemas de controle, utilizados para monitorar estes dispositivos (sistemas de automação tais como CLP e SDCD) são denominadas como “verificação de malha” (“loop-check”). Na indústria, diversos métodos e filosofias são utilizados para verificar os sistemas de instrumentação, de elétrica e de controle após a conclusão das atividades de montagem eletromecânica, tanto nos casos de novos projetos como nos casos de modificação de instalações existentes.

Esta norma foi elaborada para proporcionar um melhor entendimento das atividades que compõem as verificações de malha, bem como proporcionar uma metodologia padronizada para a execução destas verificações de malhas. Os seus Anexos apresentam formulários que podem ser utilizados nos procedimentos de verificação de malhas. Os usuários desta norma podem copiar estes formulários para as suas próprias aplicações, de acordo com as quantidades requeridas pelos projetos envolvidos.

As verificações de malha ocorrem, de maneira ideal, na fase de pré-comissionamento (condicionamento) do cronograma indicado na figura abaixo. Entretanto, é usual que as verificações de malha sejam iniciadas quando da conclusão de qualquer malha específica e sua colocação sob responsabilidade da equipe de verificação, mesmo que ainda durante a fase de “montagem”. A verificação de malha pode se sobrepor, de forma substancial, com a fase de “montagem”.

Clique na imagem acima para uma melhor visualização

 

As atividades de verificação de malha possuem as seguintes características: em um projeto, elas são executadas após as fases de montagem de elétrica e de instrumentação (E&I) e do TAF do SDCD ou do CLP; elas são as últimas verificações sistemáticas antes da completação mecânica, para assegurar que todos os documentos de elétrica e instrumentação (E&I) (como folhas de dados de malhas, etc.) estejam disponíveis e correspondam à sua revisão mais recente; todos os equipamentos e componentes fornecidos da instrumentação estejam de acordo com as especificações do projeto, caso não tenham sidos verificados durante o TAF ou em procedimentos de avaliação da qualidade durante o recebimento dos equipamentos e componentes; a instalação tenha sido executada de acordo com os documentos de engenharia, códigos aplicáveis e requisitos legais; a funcionalidade da malha esteja correta.

Estas atividades de verificação de malha preveem que: em um projeto, seja efetuada a verificação da qualidade do projeto para a área de E&I e para os equipamentos e dispositivos de instrumentação, bem como para a sua instalação; a base para a fase de comissionamento, a qual consiste nas seguintes fases: comissionamento a frio; fase durante a qual são executados os testes funcionais dos equipamentos e das instalações, utilizando materiais e produtos como água ou substâncias inertes; comissionamento a quente (partida do processo) fase durante a qual são executadas as atividades associadas aos testes e à operação dos equipamentos, utilizando os processos químicos atuais (partida inicial do processo).

As principais atividades nas fases de comissionamento a frio e a quente são as verificações de ajuste e de sintonia das malhas de instrumentação dos sistemas de controle. A verificação de malha inclui os elementos de uma “malha simples” (“single loop”) (malha contendo apenas sensor ou atuador). O componente de hardware: os instrumentos ou componentes instalados no campo ou em seu local de destino final; os equipamentos nas salas de elétrica e de instrumentação (E&I); a funcionalidade com base em fiação física (hardware) entre as malhas com sensores e os atuadores (se aplicável); cartões de entrada ou saída do sistema de controle de processo (SCP) (se aplicável).

Os componentes básicos de software (incluindo as telas gráficas, os alarmes de nível básico e os pontos de atuação, intertravamentos básicos e controles analógicos básicos), de forma a testar os dispositivos de campo. Os testes e verificações de malha utilizam as telas ou gráficos básicos do sistema de controle. Notar que as entradas e saídas primárias podem ser conectadas não somente ao SDCD, mas também ao sistema de ESD, CLP, controladores singelos ou outros subsistemas de controle. Todas as telas são visualizas no SDCD.

As verificações de malha reais envolvem as três fases seguintes (ver detalhes na Seção 6). Deve-se verificar a documentação das malhas em relação a estarem completas e consistentes, incluindo todos os documentos da instalação ou TAF. Realizar a inspeção visual dos dispositivos das malhas em relação à correta instalação e identificação (tagueamento). Deve-se verificar as funcionalidades. Um dispositivo de teste é utilizado para simular todos os componentes da malha (incluindo hardware, fiação e software).

Este dispositivo de teste verifica que todos os componentes e dispositivos estão funcionando corretamente e as leituras no SDCD, no CLP ou no painel de controle estão corretas. Durante a verificação de malhas, três tipos de deficiências podem ser encontrados: falhas de instalação estão relacionadas a discrepâncias ao hardware especificado ou métodos de instalação inadequados (instalação incorreta, instrumentos incorretos, etc.). Convém que a empreiteira responsável pela montagem corrija estes problemas.

As falhas de configuração estão relacionadas a discrepâncias às especificações do software original. Convém que a empreiteira responsável pela programação ou a empresa de engenharia de E&I corrija estes problemas. As falhas de projeto de engenharia de E&I são suspeitas, pois essas ocorrências de falhas de projeto de engenharia acontecem quando, apesar da instalação ter sido correta, com os instrumentos corretos, a funcionalidade desejada puder não ser obtida (por exemplo, falha no diagrama de fiação etc.). Convém que a empresa contratada para o projeto de engenharia de E&I corrija estes problemas.

Deficiências adicionais podem estar relacionadas com o projeto de processo, mas este tipo de falha pode ser determinado somente após o processo de partida. A verificação de malha não consiste na execução de: atividades de testes possíveis de serem executadas sem que a montagem tenha sido concluída; testes de software utilizando ferramentas de simulação; outros testes de aceitação de fábrica, executados nas fábricas ou locais das empreiteiras ou fábricas dos vendedores; outras atividades de verificação de software (TAF etc.); inspeções de montagem e mecânicas, executadas durante a fase de montagem; testes dos cabos durante a montagem (Hipot, Megger etc.); verificações ponto a ponto das fiações; são excluídos os testes dos trabalhos internos das unidades pacotes e conjunto pré-montados (como subunidades de processo, grandes máquinas, analisadores complexos etc.); somente os testes de I/O dos equipamentos são incluídos nas verificações de malha; atividades pertencentes à fase de comissionamento: sintonia das malhas, esquemas de instrumentos e controle (por exemplo, calibração dos transmissores de nível por meio de enchimento dos tanques; verificação dos esquemas complexos de controle, sintonia dos esquemas contínuos de controle, etc.).

A verificação da documentação consiste em algumas atividades. Convém que a verificação de malha confirme que toda a documentação relacionada àquela malha esteja disponível, consistente e devidamente identificada (tag), nos casos de malhas relacionadas aos sistemas de segurança, da qualidade ou ambientais. A documentação pertinente deve no mínimo conter um diagrama da malha e a especificação contendo todos os dados necessários para a calibração e requisitos funcionais, para que a operação da malha possa ser corretamente verificada (folha de dados da malha).

As inspeções visuais consistem em algumas atividades. Convém que as instalações sejam inspecionadas visualmente de acordo com a documentação do projeto, de forma a assegurar que os instrumentos corretos tenham sido devidamente instalados e que as instalações estejam de acordo com as especificações de hardware e com os diagramas e circuitos de malha. As válvulas e os medidores de vazão são verificados em relação à instalação correta e à direção da vazão.

FONTE: Equipe Target

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