Apresentação de Projeto de Instrumentação/Automação N-1883

22 Pages·2012·0.105 MB·Portuguese

by  Petrobras

-PÚBLICO-
N-1883 REV. D 07 / 2012

Apresentação de Projeto de
Instrumentação/Automação
Procedimento
Esta Norma substitui e cancela a sua revisão anterior.
Cabe à CONTEC - Subcomissão Autora, a orientação quanto à interpretação do
texto desta Norma. A Unidade da PETROBRAS usuária desta Norma é a
responsável pela adoção e aplicação das suas seções, subseções e
enumerações.
Requisito Técnico: Prescrição estabelecida como a mais adequada e que
CONTEC deve ser utilizada estritamente em conformidade com esta Norma. Uma
eventual resolução de não segui-la (“não-conformidade” com esta Norma) deve
Comissão de Normalização
ter fundamentos técnico-gerenciais e deve ser aprovada e registrada pela
Técnica
Unidade da PETROBRAS usuária desta Norma. É caracterizada por verbos de

caráter impositivo.
Prática Recomendada: Prescrição que pode ser utilizada nas condições
previstas por esta Norma, mas que admite (e adverte sobre) a possibilidade de
alternativa (não escrita nesta Norma) mais adequada à aplicação específica. A
alternativa adotada deve ser aprovada e registrada pela Unidade da
PETROBRAS usuária desta Norma. É caracterizada por verbos de caráter
não-impositivo. É indicada pela expressão: [Prática Recomendada].
Cópias dos registros das “não-conformidades” com esta Norma, que possam
contribuir para o seu aprimoramento, devem ser enviadas para a
SC - 10 CONTEC - Subcomissão Autora.

Instrumentação e As propostas para revisão desta Norma devem ser enviadas à CONTEC -
Automação Industrial Subcomissão Autora, indicando a sua identificação alfanumérica e revisão, a
seção, subseção e enumeração a ser revisada, a proposta de redação e a
justificativa técnico-econômica. As propostas são apreciadas durante os
trabalhos para alteração desta Norma.
“A presente Norma é titularidade exclusiva da PETRÓLEO BRASILEIRO
S.A. - PETROBRAS, de uso interno na PETROBRAS, e qualquer
reprodução para utilização ou divulgação externa, sem a prévia e
expressa autorização da titular, importa em ato ilícito nos termos da
legislação pertinente, através da qual serão imputadas as
responsabilidades cabíveis. A circulação externa será regulada mediante
cláusula própria de Sigilo e Confidencialidade, nos termos do direito
intelectual e propriedade industrial.”

Apresentação

As Normas Técnicas PETROBRAS são elaboradas por Grupos de Trabalho
- GT (formados por Técnicos Colaboradores especialistas da Companhia e de suas Subsidiárias), são
comentadas pelas Unidades da Companhia e por suas Subsidiárias, são aprovadas pelas
Subcomissões Autoras - SC (formadas por técnicos de uma mesma especialidade, representando as
Unidades da Companhia e as Subsidiárias) e homologadas pelo Núcleo Executivo (formado pelos
representantes das Unidades da Companhia e das Subsidiárias). Uma Norma Técnica PETROBRAS
está sujeita a revisão em qualquer tempo pela sua Subcomissão Autora e deve ser reanalisada a
cada 5 anos para ser revalidada, revisada ou cancelada. As Normas Técnicas PETROBRAS são
elaboradas em conformidade com a Norma Técnica PETROBRAS N-1. Para informações completas
sobre as Normas Técnicas PETROBRAS, ver Catálogo de Normas Técnicas PETROBRAS.
PROPRIEDADE DA PETROBRAS 21 páginas, Índice de Revisões e GT
-PÚBLICO-
N-1883 REV. D 07 / 2012

Sumário

1 Escopo.................................................................................................................................................5
2 Referências Normativas......................................................................................................................5
3 Símbolos ou Siglas..............................................................................................................................6
4 Documentos de Referência.................................................................................................................6
4.1 Padronização de Material para Tubulação............................................................................6
4.2 Planta de Classificação Elétrica de Área...............................................................................6
4.3 Planta de Drenagem..............................................................................................................6
4.4 Planta de Ventilação e Ar Condicionado...............................................................................6
4.5 Memorial Descritivo do Processo...........................................................................................7
4.6 Relatórios de Análise de Risco..............................................................................................7
5 Condições Gerais de Documentos de Projeto....................................................................................7
6 Condições Específicas........................................................................................................................8
6.1 Projeto Básico........................................................................................................................8
6.1.1 Folha de Dados de Processo (FD)................................................................................8
6.1.2 Matriz de Causa e Efeito (DE).......................................................................................8
6.1.3 Fluxograma Preliminar de Engenharia (DE)..................................................................9
6.1.4 Folha de Dados de SIF (FD)..........................................................................................9
6.1.5 Memória de Cálculo de Verificação do SIL e do MTTFS da SIF (MC)..........................9
6.1.6 Critérios de Projetos para Instrumentação (ET)............................................................9
6.1.7 Memorial Descritivo de Automação...............................................................................9
6.1.8 Arquitetura de Sistema de Automação e Controle (DE)..............................................10
6.1.9 Especificação Técnica para Sistemas Especiais (ET).................................................10
6.1.10 Diagrama de Controle de Processo (DE)..................................................................10
6.1.11 Descritivo de Malhas de Controle (MD).....................................................................10
6.1.12 Memorial Descritivo do Sistema de Instrumentação (MD)........................................10
6.1.13 Lista Preliminar de Alarmes e Pontos de Ajuste (LI).................................................10
6.1.14 Memorial Descritivo de Automação de Equipamentos (MD).....................................10
6.1.15 Especificação Técnica de Automação de Equipamentos (ET)..................................11
6.2 Projeto Executivo.................................................................................................................11
2
-PÚBLICO-
N-1883 REV. D 07 / 2012

6.2.1 Cronograma de Projeto (CR).......................................................................................11
6.2.2 Lista de Documentos de Projeto (LD)..........................................................................11
6.2.3 Lista de Instrumentos (LI)............................................................................................11
6.2.4 Lista de Cabos (LI).......................................................................................................11
6.2.5 Listas de Materiais (LI).................................................................................................12
6.2.6 Lista de Alarmes e Pontos de Ajuste (LI).....................................................................12
6.2.7 Lista de Entradas e Saídas (LI)...................................................................................12
6.2.8 Lista de Comunicação (LI)...........................................................................................12
6.2.9 Mapa de Carregamento (LI).........................................................................................13
6.2.10 Especificação Técnica do Sistema de Supervisão e Controle (ET)..........................13
6.2.11 Documentação do Sistema Instrumentado de Segurança........................................13
6.2.12 Memória de Cálculo de Dimensionamento de Elementos Primários de Vazão (MC)13
6.2.13 Memória de Cálculo de Dimensionamento de Válvula de Controle (MC).................13
6.2.14 Memória de Cálculo de Dimensionamento de Válvula de Alívio e Segurança (MC) 13
6.2.15 Memória de Cálculo de Dimensionamento de Poço de Temperatura (MC)..............13
6.2.16 Fluxograma de Engenharia (DE)...............................................................................14
6.2.17 Padronização de Material para Instrumentação (ET)................................................14
6.2.18 Diagrama de Interligação Elétrica (DE).....................................................................14
6.2.19 Diagrama de Segmento de Rede de Campo (DE)....................................................14
6.2.20 Planta de Arranjo da Sala de Controle (DE)..............................................................15
6.2.21 Planta de Instrumentação Pneumática (DE).............................................................15
6.2.22 Planta de Instrumentação Elétrica (DE).....................................................................15
6.2.23 Planta de Encaminhamento de Multicabos na Sala de Controle (DE)......................16
6.2.24 Diagrama de Malha (DE)...........................................................................................16
6.2.25 Diagrama Lógico (DE)................................................................................................17
6.2.26 Detalhe de Instalação ao Processo (DE)...................................................................17
6.2.27 Detalhe de Instalação Pneumática (DE)....................................................................17
6.2.28 Detalhe de Instalação Elétrica (DE)...........................................................................18
6.2.29 Diagrama Funcional (DE)..........................................................................................18
6.2.30 Lista de Cargas Elétricas de Instrumentação (LI)......................................................18
6.2.31 Detalhes Gerais de Montagem (DE)..........................................................................18
3
-PÚBLICO-
N-1883 REV. D 07 / 2012

6.2.32 Desenho de Arquitetura de Sistema de Automação e Controle (DE).......................19
6.2.33 Folha de Dados de Instrumentos (FD).......................................................................19
6.2.34 Requisição de Material (RM).....................................................................................19
6.2.35 Parecer Técnico (PT).................................................................................................19
6.2.35.1 Objeto.................................................................................................................19
6.2.35.2 Propostas...........................................................................................................19
6.2.35.3 Análise Técnica..................................................................................................19
6.2.35.4 Conclusão..........................................................................................................19
6.2.36 Documentação Emitida pelos Fabricantes................................................................20
6.2.36.1 Cronograma de Fabricação...............................................................................20
6.2.36.2 Desenhos dos Equipamentos, Instrumentos ou Materiais................................20
6.2.36.3 Lista de Documentos.........................................................................................20
6.2.36.4 Relatórios de Ensaio..........................................................................................20
6.2.36.5 Manuais de Montagem, Operação e Manutenção dos
Equipamentos/Instrumentos.............................................................................20
6.2.36.6 Certificados........................................................................................................21

4
-PÚBLICO-
N-1883 REV. D 07 / 2012

1 Escopo

1.1 Esta Norma discrimina os documentos e o seu conteúdo mínimo para a elaboração e
apresentação de projetos de instrumentação/automação para a PETROBRAS. Os conteúdos aqui
descritos referem-se somente aos aspectos relativos à disciplina de instrumentação/automação.

1.2 Esta Norma se aplica a procedimentos iniciados a partir da data de sua edição.

1.3 Esta Norma contém somente Requisitos Técnicos.

2 Referências Normativas

Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para
referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas,
aplicam-se as edições mais recentes dos referidos documentos.

PETROBRAS N-76 - Materiais de Tubulação para Instalações de Refino e Transporte;

PETROBRAS N-381 - Execução de Desenhos e Outros Documentos Técnicos em Geral;

PETROBRAS N-898 - Símbolos Gráficos e Designações para Esquemas Elétricos;

PETROBRAS N-1692 - Apresentação de Projetos de Tubulação;

PETROBRAS N-1710 - Codificação de Documentos Técnicos de Engenharia;

PETROBRAS N-1882 - Critérios para Elaboração de Projetos de Instrumentação;

PETROBRAS N-1913 - Preparação de Requisição de Material;

PETROBRAS N-1931 - Material de Tubulação para Instrumentação;

PETROBRAS N-2064 - Emissão e Revisão de Documentos de Projeto;

PETROBRAS N-2595 - Critérios de Projeto, Operação e Manutenção para Sistemas
Instrumentados de Segurança em Unidades Industriais;

PETROBRAS N-2791 - Detalhes de Instalação de Instrumentos ao Processo;

PETROBRAS N-2802 - Folhas de Dados de Instrumentação - Coletânea;

PETROBRAS N-2833 - Formulários e Listas para Projetos de Instrumentação;

PETROBRAS N-2900 - Gerenciamento de Alarmes;

ISO 5807 - Information Processing - Documentation Symbols and Conventions for Data, Program
and System Flowcharts, Program Network Charts and System Resources Charts;

ISO/IEC 11411 - Information Technology - Representation for Human Communication of
State Transition of Software;

ISA 5.1 - Instrumentation Symbols and Identification;

ISA 5.2 - Binary Logic Diagrams for Process Operations;

ISA 5.4 - Instrument Loop Diagrams;

5
-PÚBLICO-
N-1883 REV. D 07 / 2012

IEC 61131-3 - Programmable Controllers - Part 3: Programming Languages.

3 Símbolos ou Siglas

APR - Análise Preliminar de Riscos;
CAD - “Computer Aided Design”;
CAE - “Computer Aided Engineering”;
CP - Controlador Programável;
CV - Coeficiente de Vazão;
EMED - Estação de Medição;
HAZOP - "Hazard and Operability Study";
IHM - Interface Homem-Máquina;
MTTF - Tempo Médio para Falhar ("Mean Time to Fail");
MTTFS - Tempo Médio para Falhar no Modo Seguro (“Mean Time to Fail Safe”);
SDCD - Sistema Digital de Controle Distribuído;
SIF - Função Instrumentada de Segurança ("Safety Instrumented Function - SIF");
SIL - Nível de Integridade de Segurança ("Safety Integrity Level - SIL");
SIS - Sistema Instrumentado de Segurança;
STT - Sistema de Telemetria de Tancagem;
STVM - Sistema de Telecomando de Válvulas Motorizadas;
VAC - Ventilação e Ar Condicionado.

4 Documentos de Referência

Documentos de engenharia de outras disciplinas necessários para o desenvolvimento do projeto de
instrumentação.

4.1 Padronização de Material para Tubulação

Documento que descreve todas as características técnicas dos materiais usados no projeto de
tubulação, serve como base para a emissão da “Padronização de Material para Instrumentação”.
Como exemplo, pode ser citada a PETROBRAS N-76.

4.2 Planta de Classificação Elétrica de Área

Desenho que contém todos os equipamentos, a classificação das áreas por possibilidade de
incidência de gás e permite à instrumentação definir o tipo de instalação que deve ser utilizado, assim
como a especificação dos materiais elétricos.

4.3 Planta de Drenagem

Desenho utilizado em projetos com envelopes elétricos, que permite prever elevação dos
componentes enterrados para possibilitar a drenagem.

4.4 Planta de Ventilação e Ar Condicionado

Desenho que deve ser usado para informar no sistema de controle os alarmes relativos ao sistema de
VAC, possibilitando ações e até paradas da unidade por falta de condições de sobrevivência.

6
-PÚBLICO-
N-1883 REV. D 07 / 2012

4.5 Memorial Descritivo do Processo

Deve conter a descrição da concepção e fundamentos do processo, dos equipamentos
característicos, do funcionamento da instalação, em acordo com os fluxogramas, descrevendo a
forma prevista de se fazer o controle, se os equipamentos operam em paralelo ou em série, o que se
espera de determinado equipamento e que princípios físicos ou químicos os equipamentos utilizam.

4.6 Relatórios de Análise de Risco

Deve conter os nomes do coordenador e dos técnicos da equipe participante, bem como o resultado
da análise. A análise deve mostrar os desvios estudados, as suas causas, as conseqüências (se
houver), e indicar se existe algum meio de proteção. Sendo identificada uma conseqüência grave,
sem proteção adequada, apresentar uma recomendação ou observação que a elimine ou a atenue.
São exemplos APR e HAZOP.

5 Condições Gerais de Documentos de Projeto

5.1 Os documentos constantes desta Norma são os documentos normalmente utilizados em um
projeto de instrumentação. A lista de documentos de projeto deve ser acordada com a PETROBRAS.
Conforme o porte e a forma de apresentação do projeto, documentos citados nesta Norma podem ser
omitidos, assim como documentos não citados podem ser incluídos.

5.2 Os documentos estão agrupados no Capítulo 6 pela fase de projeto onde comumente eles
aparecem. Documentos citados para projeto básico podem ser utilizados no projeto executivo ou
vice-versa, conforme a necessidade.

5.3 Os documentos do projeto de instrumentação devem ser elaborados conforme a PETROBRAS
N-381.

5.4 O conteúdo descrito para cada documento desta Norma representa o mínimo necessário à sua
aceitação por parte da disciplina de instrumentação/automação da PETROBRAS.

5.5 Todo e qualquer documento deve conter uma lista dos documentos de referência, tanto aqueles
usados no processo de criação do documento, assim como aqueles que o complementam.

5.6 Todos os campos de qualquer formulário devem estar preenchidos. Quando o campo não for
utilizado, preencher com um traço “-”.

5.7 Sempre que um formulário padronizado em papel for substituído por um equivalente em meio
digital, o conteúdo deve, obrigatoriamente, ser o mesmo. A forma pode ser alterada desde que
acordado com a PETROBRAS.

5.8 Os documentos da projetista e dos fabricantes fazem parte do projeto executivo.

5.9 Os documentos do projeto devem ser emitidos conforme critérios da PETROBRAS N-2064 e
codificados pela PETROBRAS N-1710.

7
-PÚBLICO-
N-1883 REV. D 07 / 2012

5.10 Ferramentas de Automação de Projeto

Quando o projeto for executado com ferramentas de CAE ou CAD, baseadas em banco de dados,
estas devem possuir telas de acesso que apresentem ao usuário as mesmas informações contidas
nos documentos, permitindo a geração de relatórios para recuperação destas informações e um
controle de revisão para cada documento emitido a partir do banco de dados. Estas ferramentas
devem ser aprovadas pela PETROBRAS.

6 Condições Específicas

Os documentos do projeto de instrumentação e automação devem conter, no mínimo, as informações
citadas em 6.1 e 6.2, a menos que indicado em contrário pela PETROBRAS. As siglas entre
parêntesis se referem aos códigos de documento, conforme Anexo A da PETROBRAS N-1710.

6.1 Projeto Básico

Os documentos abaixo relacionados, conforme a organização da empresa podem ser emitidos pelas
disciplinas de instrumentação e/ou processo.

6.1.1 Folha de Dados de Processo (FD)

6.1.1.1 Deve ser emitida nos formulários padronizados pela PETROBRAS N-2802. Deve conter
todas as informações de processo necessárias à seleção e dimensionamento dos instrumentos.

6.1.1.2 As folhas de dados de processo não contidos na PETROBRAS N-2802 devem ser emitidas
em formulários similares aos definidos na PETROBRAS N-2802, contendo todas as informações de
processo necessárias ao projeto de detalhamento e especificação dos instrumentos.

6.1.2 Matriz de Causa e Efeito (DE)

Deve mostrar o inter-relacionamento entre os eventos (causa) e as ações (efeito), que devem ocorrer
de forma automática e controlada pelo sistema (SIS, SDCD etc.). Deve ser apresentada em uma
forma matricial com as causas nas linhas e os efeitos nas colunas.

6.1.2.1 Devem ser relacionadas as seqüências automáticas (parada, partida ou manobras
operacionais), e as seqüências de segurança. Estas sequências podem estar em documentos
distintos ou no mesmo documento, desde que devidamente identificadas.

6.1.2.2 As linhas da tabela devem conter a descrição da causa de processo seguida do “tag” do
iniciador do evento e número do fluxograma onde o iniciador está localizado. Notas aplicáveis podem
ser exibidas em uma coluna separada.

6.1.2.3 Analogamente, cada coluna da tabela deve conter a descrição do efeito de processo, seguida
do “tag” do atuador (ou descrição da ação, quando o “tag” estiver indisponível) e do número do
fluxograma onde o atuador está localizado.

6.1.2.4 Os “tags” devem ser os dos elementos que executam as funções de iniciador e atuador,
podendo ser uma chave configurada no equipamento de supervisão, uma válvula solenóide ou outro.

8
-PÚBLICO-
N-1883 REV. D 07 / 2012

6.1.2.5 A intersecção entre linhas e colunas deve ser marcada com um "X" conforme a associação
entre causa e efeito. Referência a notas também são permitidas, quando aplicáveis.

6.1.3 Fluxograma Preliminar de Engenharia (DE)

Deve conter as malhas de controle, indicações, alarmes e intertravamentos, explicitando as funções
dos instrumentos e sua identificação (“tag”), localização, tipo de sinal de controle (pneumático,
eletrônico e digital), tipo da instrumentação de supervisão (painel convencional, SDCD, CP) e
válvulas de segurança e alívio. Deve conter, também, notas explicativas e recomendações ou
exigências do projeto básico quanto à locação ou outros requisitos pertinentes à instrumentação.
Deve indicar ainda as interligações de intertravamentos e controles com as unidades fornecidas em
“pacotes” e sistema de controle avançado.

6.1.4 Folha de Dados de SIF (FD)

Deve ser emitida conforme descrito na PETROBRAS N-2595.

6.1.5 Memória de Cálculo de Verificação do SIL e do MTTFS da SIF (MC)

Deve ser emitida conforme descrito na PETROBRAS N-2595.

6.1.6 Critérios de Projetos para Instrumentação (ET)

Deve ser emitido em formulário no formato A4, conforme a PETROBRAS N-381, e conter os
conceitos, normas e critérios para orientar a execução dos documentos do projeto de detalhamento,
que sejam complementares ou diferentes dos descritos na PETROBRAS N-1882. Critérios
específicos de outras tecnologias (exemplo: “Foundation Fieldbus”) devem estar descritos quando
não houver um documento específico para esse fim.

6.1.7 Memorial Descritivo de Automação

Destinado a definir as estratégias de automação a adotar para um grupo de equipamentos ou
procedimento de processo. Deve ser emitido em formulário no formato A4, ou deve ser indicado o
documento padronizado já existente que deve ser seguido.

6.1.7.1 Deve apresentar os requisitos funcionais de automação e controle, as interfaces previstas
com outros sistemas, as lógicas típicas de controle e sequenciamento, assim como qualquer outro
requisito de automação necessário.

6.1.7.2 A elaboração de diagramas para descrição de lógicas e sequenciamentos devem, seguir um
dos seguintes formatos:

a) “Sequential Function Chart”, conforme a IEC 61131-3;
b) “State Diagram”, conforme a ISO/IEC 11411;
c) “Program Flowchart”, conforme a ISO 5807.

6.1.7.3 A utilização de outros padrões, além daqueles citados no 6.1.7.2, deve ser acordada
previamente com a PETROBRAS.

9
-PÚBLICO-
N-1883 REV. D 07 / 2012

6.1.8 Arquitetura de Sistema de Automação e Controle (DE)

Deve mostrar de forma simbólica os equipamentos principais do sistema (SDCD, CP, Servidores de
Dados, CP de Segurança, STVM, STT, IHM, EMED, sistema analítico, unidades “pacotes” e outros),
sua localização física e de que maneira se interligam. Neste documento devem estar claros os tipos
de redes, os meios de comunicação e os protocolos utilizados.

6.1.9 Especificação Técnica para Sistemas Especiais (ET)

Deve ser emitida em formulário no formato A4 e conter todos os dados e especificações, necessários
ao projeto de detalhamento e a compra do sistema. São exemplos típicos: STVM, STT, sistema de
supervisão, controle e aquisição de dados, sistema analítico e SIS.

6.1.10 Diagrama de Controle de Processo (DE)

Deve ser emitido em formulário no formato A4 e conter detalhes das malhas de controle regulatório
com uma definição clara das funções e cálculos envolvidos, sua interligação com outras malhas,
cascatas e “bias”. Deve ser elaborado quando o fluxograma de engenharia não esclarecer
completamente a função da malha. Deve atender a ISA 5.1.

6.1.11 Descritivo de Malhas de Controle (MD)

Deve ser emitido em formulário no formato A4 e conter explicações sobre o objetivo e forma de
funcionamento das malhas de controle, bem como explicitar as equações, parâmetros e algoritmos a
serem ajustados nas funções envolvidas nestas malhas. Complementa e pode ser complementado
pelo diagrama de controle de processo.

6.1.12 Memorial Descritivo do Sistema de Instrumentação (MD)

Deve ser emitido em formulário no formato A4 e conter informações que permitam o entendimento do
projeto de instrumentação/automação como um todo, o escopo de fornecimento de materiais,
equipamentos e serviços e a descrição dos diversos elementos dos sistemas de instrumentação,
individualmente.

6.1.13 Lista Preliminar de Alarmes e Pontos de Ajuste (LI)

Deve ser emitida em formulário em formato A4 uma Lista Preliminar de Alarmes e Pontos de Ajuste,
conforme descrito na PETROBRAS N-2900.

6.1.14 Memorial Descritivo de Automação de Equipamentos (MD)

Destinado a definir as estratégias de automação a adotar para um grupo de equipamentos, deve ser
emitido em formulário no formato A4, ou deve ser indicado o documento padronizado já existente que
deve ser seguido.

6.1.14.1 Deve apresentar os requisitos funcionais de automação, as interfaces previstas com outros
sistemas, as lógicas típicas de controle, e qualquer outro requisito de automação necessário a
execução do controle daquele tipo de equipamento.

6.1.14.2 Normalmente necessário para as definições de automatismos de fornos, bombas e
ventiladores.

10