O que é comissionamento
Muitas são as definicões para o termo comissionamento, abaixo vamos apresentar algumas dessas muitas definições;
Vamos começar apresentando a definição de comissionamento com a definição do CONFEA- Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura ela assim define : Atividade técnica que consiste em conferir, testar e avaliar o funcionamento de máquinas, equipamentos ou instalações, nos seus componentes ou no conjunto, de forma a permitir ou autorizar o seu uso em condições normais de operação.
Vamos ver agora a definição da atividade de comissionamento segundo a IEEE 1547.1 : Teste para documentar e verificar o desempenho de um projeto visando confirmar que o projeto opera em conformidade com as especificação e caracteristicas do projeto.
O comissionamento é o processo formal de verificação das condições físicas do projeto, montagem dos equipamentos, instrumentos, tubulações cumprem e funcionam de acordo com toda documentação do projeto e atender todas as suas funcionalidades.
Nesta postagem estaremos abordando alguns aspectos básico para realização de comissionamento de projeto de forma dinâmica e simplificada.
Quais os cuidados e necessidades para realizar um bom comissionamento
Ao terminar um projeto necessita-se realizar entrega do projeto para os responsáveis. Nesse momento precisamos ter cautela pós nesse momento exige por parte das empresa avaliar como já apresentado como o sistema está funcionando.
No projeto o comissionamento deve ser identificado como uma faze sendo uma fase única do projeto, devendo ter ser próprio gerenciamento considerando planejamento e programação e acompanhamento específico de especialistas. Essa equipe de comissionamento deve sempre que possível ser formada por especialistas multidisciplinares envolvendo todas as áreas,(Produção, Manutenção, Segurança, Qualidade, Controle meio Ambiente. Etc)
Os representados devem incluir, no mínimo:
- Gestor do Projetos (Todos os envolvidos com projeto)
- Gestor de Produção( Supervisores e Operadores de sala controle e de Campo)
- Técnicos de Segurança
- Empresas montadoras (Com todo seu corpo técnicos)
- Integrador de sistemas de Instrumentação e Automação
- Gestão de manutenção (Engenheiro de confiabilidade, Engenharia de Manutenção, Supervisores de Manutenção, Técnicos de Manutenção)
- Especialistas de Lubrificação
- Analista de vibração
- Engenheiro de Confiabilidade
- Técnicos mantenedores e eletromecânicos
- Principais fornecedores de equipamentos (Como exemplo compra específica)
Cada projeto tem a sua particularidade, sendo assim conforme a necessidade pode haver a necessidade de criar funções e responsabilidades em diferentes fases do processo de comissionamento. Essa condição pode variar de acordo com a dimensão, criticidade e características do projeto. O que se sugere em muitos casos é que seja contratada uma empresa de engenharia e ou um engenheiro independente para coordenar e supervisionar o processo de comissionamento. Caso não seja possível fazer essa contratação sugere-se buscar dentro da empresa um engenheiro experiente para liderar e supervisionar todo processo de comissionamento.
Para obter um bom resultado no processo de comissionamento sempre se recomenta fazer o controle de alguns pontos chaves no programa. Neste caso recomenda-se que seja incluso esses componentes chaves:
- Plano de comissionamento ( Definição clara dos papeis e responsabilidades das pessoas envolvidas).
- Cronograma geral de comissionamento ( Plano de integração das atividades de comissionamento analisando as interferências , possíveis desvios e salva guardas).
- Levantamento e disponibilidade de toda documentação com as pequenas mudanças e ajustes que normalmente acontecem durante a montagens
- Criar procedimento específicos de testes de verificação para cada aspecto crítico do desempenho do sistema.
- Desenvolvimento de testes escritos e procedimentos de verificação para cada aspecto crítico do desempenho do sistema.
- Revisão desses procedimentos por todas as partes afetadas antes do teste.
- Definição clara antes do teste dos critérios de aceitação.
- Procedimentos para correção e reteste em caso de falha.
Foto
Teste de aceitação de fábrica (TAF)
No TAF (Teste de Aceitação de Fábrica) É um dos principais testes do processo de comissionamento pois nele é realizada uma demonstração com uso do(s) controlador(es), para analisar o hardware dos cartões de E/S, Software, Interfaces e demais componentes de controle com uso de simuladores sem que estejam interligados aos dispositivos de campo.
Esse teste deve seguir as seguintes etapas:
- Simulação e avaliação de todas as entradas
- Verificação de todas saídas físicas com uso de cargas(não reais) para testes.
- Teste e verificação do loop de operação (Gerar valores fictícios no campo de verificar se o sinal está variando na tela do sistema de supervisão no valor de engenharia esperado)
- Simular sequências de passos do sistema de controle.
- Realizar testes de validação da rede física e teste de comunicação da rede entre os dispositivos de Campo
- Verificação de Telas, displays e alarmes da IHM
- Testes e simulação de Alarmes críticos
- Simular ações e comandos do operador;
- Medidas de segurança física e da informação
Por exemplo, os sistemas PLC que fornecem controle de geradores de reserva e conjuntos de manobra em paralelo devem ser testados na fábrica com o conjunto de manobra para demonstrar a operação real dos disjuntores e outros controles com fontes simuladas de tensão e frequência do gerador e da concessionária.
Teste de integridade
Testes em linhas de gás pressurizado:
As válvulas pneumáticas instaladas no campo em sua maioria utilizam gás comprimido para deslocamento de seus atuadores neste caso as linhas de ar devem ser testada para identificar vazamentos e outros desvios que possam ocorrer, existe as recomendações a ISA RP 7.7 o teste hidrostático no caso das linhas de ar comprimido normalmente é feito com uso de gás seco de nitrogênio recomendação aplicação de uma pressão de 1,5 vezes a pressão a ser utilizada na linha. NÃO DEVENDO EXCEDER A PRESSÃO MÁXIMA DA LINHA.
Os condutores elétricos devem ser testados quanto à continuidade e resistência de isolamento de acordo com os padrões da indústria para suas classificações de tensão.
Documentos de Instrumentação
Precisamos de diferentes tipos de documentos que são usados durante os projetos de instrumentação.
A lista abaixo mostra alguns dos documentos.
Desenhos de Conexão do Instrumento
Desenhos de verificações de lógica
Desenhos de verificações de loop
Diagramas Funcionais do Instrumento
Tubulação e Instrumentação (P&ID)
Diagramas de fluxo de processo (PFD)
Verificação de loop(malha) de circuitos
A fiação de cada loop de controle deve ser verificada fisicamente dos terminais do dispositivo de campo para o controlador.
Cabo, condutor, placa de terminais e designações de terminais devem ser verificados e marcados como tal em uma cópia do diagrama de loop ou esquema equivalente ou diagrama de fiação. A verificação deve ser feita por rastreamento de sinal, verificação de continuidade ou “toque”.
Etiquetas e rótulos colocados durante a construção não devem ser considerados uma verificação adequada.
Cada circuito de controle deve ser verificado pela injeção de pressão, tensão ou sinal de corrente apropriados. Use sinais reais quando disponíveis.
- Observe atentamente os controladores, registradores, unidades de alarme e desarme, pontos de ajuste remotos, sistemas de relação e outros componentes de controle. Faça as correções necessárias. Após quaisquer correções, teste novamente o loop como antes.
- Acione todas as válvulas de controle, cilindros, acionamentos e conexões de conexão da estação de controle local e da interface do operador da sala de controle.
- Verifique todos os intertravamentos ao máximo. Além de quaisquer outros documentos registrados, registre todas as alterações de ponto de ajuste e calibração em toda a documentação do sistema.
Todos os loops analógicos devem ser ajustados para uma resposta ideal usando um método de ajuste de loop fechado e o ganho, reinicialização e taxa resultantes registrados na folha de verificação de loop.
Uma folha de Verificação do Loop de Controle deve ser preenchida para cada loop.
Teste de desempenho funcional
Testes de desempenho de todos os sistemas devem ser realizados para verificar a conformidade com as sequências especificadas de operações e diagramas de controle.
O teste de desempenho funcional consiste na execução de procedimentos escritos passo a passo nos quais uma condição é iniciada ou simulada e a resposta do sistema é observada e comparada com a resposta especificada.
Os testes de desempenho funcional devem verificar o seguinte:
- Modos de controle manual e automático.
- Condições normais do sistema e modos de operação.
- Condições de contingência e modos de operação.
- Efeito de todos os controles do operador.
- Operação de todos os intertravamentos e permissivos.
- Confirmação do estado de falha de todas as saídas.
- Medidas de segurança física e da informação.
Integridade do software
É comum que erros de programação do CLP sejam identificados durante o teste de desempenho funcional dos sistemas SCADA.
Normalmente, eles são facilmente corrigidos revisando a lógica do programa por meio de um laptop ou computador e os testes continuam. Também é comum que circunstâncias imprevistas determinem que seja feita uma alteração na sequência especificada de operação em campo, novamente facilmente implementada alterando a lógica do PLC .
Esses processos de inicialização comuns contêm o sério risco de que uma alteração feita para corrigir a operação incorreta em um ponto na sequência de controle do PLC possa afetar inadvertidamente o desempenho de outras sequências de controle que já foram testadas e aceitas.
Recomissionamento
Sempre que todo ou parte de um sistema PLC ou Supervisório for modificado, reparado ou substituído, o re-comissionamento é necessário para verificar se as partes do sistema afetadas funcionam corretamente e se o trabalho não afetou outras partes do sistema. A extensão do re-comissionamento necessária deve ser determinada a partir da extensão das modificações.
Para trabalhos que afetam apenas dispositivos e fiação externa ao controlador, os loops afetados devem ser verificados e testados funcionalmente.
Para alterações na lógica ou nas configurações do programa do controlador, todo o processo ou subsistema suportado por esse controlador deve ser testado funcionalmente e a interface com a HMI de nível de supervisão verificada.
Modificações mais extensas podem exigir o re-comissionamento do sistema SCADA completo.
O teste de desempenho funcional para certificação do sistema deve ocorrer sem intervenção do operador no processador do início ao fim do teste. Por esse motivo, é altamente recomendável que seja realizado um pré-teste completo, usando o procedimento de teste de desempenho funcional completo, antes de realizar o teste de certificação.
Folha de Certificação do Instrumento
Antes do teste de desempenho funcional, todos os sensores e instrumentos devem ser calibrados e documentados usando uma Folha de Certificação do Instrumento ou uma lista de verificação do instrumento .
Cada Folha de Certificação de Instrumento deve incluir quatro seções:
- Descrição do Instrumento como Número do Tag ;
- Uma tabela para registrar a calibração de Transmissores e Indicadores;
- Uma tabela para registrar a calibração das Chaves de Processo;
- Uma lista dos equipamentos de calibração usados.
Verifique as seguintes listas de verificação de instrumentação:
- Lista de Verificação do Loop do Transmissor
- Lista de Verificação de Trocas de Processo
- Lista de verificação do controlador PID
- Lista de verificação de entrada digital do PLC
- Lista de verificação de instalação do instrumento
Descrição/Identificação do instrumento
A seção Descrição do Instrumento deve incluir as seguintes informações:
- Nome do Projeto
- Localização do projeto
- Projeto número
- Nome do certificador
- Data de certificação
- Número do circuito de controle
- Referências de desenho (como P&ID, diagrama de fiação, etc.)
- Número da etiqueta do instrumento
- Descrição do instrumento
- Localização do instrumento
- Fabricante do instrumento
- Número do modelo do instrumento
- Número de série do instrumento, se aplicável
- Alcance do instrumento
- Ponto de ajuste do instrumento e banda morta (para interruptores)
Calibração
A calibração do instrumento e do atuador deve ser concluída antes da verificação do circuito ou inicialização dos sistemas.
O programa de calibração deve incluir o seguinte:
- Todos os sensores, elementos, indicadores, transmissores e atuadores devem ser calibrados a partir de padrões rastreáveis pelo sistema RBC de acordo com as instruções do fabricante.
- Todos os equipamentos de calibração devem ter certificação independente atual de precisão.
- Acione os atuadores e verifique a ação de controle, limites e interruptores finais.
- Cada instrumento calibrado deve ser marcado em campo com uma etiqueta de calibração à prova d’água contendo o intervalo, o ponto de ajuste, a data e as iniciais do calibrador.
- Uma folha de Certificação de Instrumento deve ser preenchida para cada instrumento e incluída na documentação do sistema.
- Uma folha de Certificação do Elemento de Controle Final deve ser preenchida para cada válvula de controle e incluída na documentação do sistema.
Calibração de Transmissores
Um registro da calibração dos transmissores e indicadores deve conter os seguintes dados para sinais de entrada crescentes e decrescentes em 0, 25, 50, 75 e 100 por cento da amplitude.
- Valor de entrada
- Valor de saída
- Erro
Calibração de chaves
Um registro da calibração das chaves de processo deve conter os seguintes dados para entradas crescentes e decrescentes em todos os pontos de ajuste:
- Tipo de tecnologia;
- Variável de medição
- Valor do ponto de ajuste
- Operar valor
- Erro
Equipamento de calibração
A folha de certificação deve incluir as seguintes informações sobre o equipamento de calibração utilizado.
- Tipo de dispositivo
- Fabricante e número do modelo
- Precisão
- Rastreabilidade RBC (Sim/Não)
Definições:
(1) Entrada: o valor do processo
(2) Saída: o valor medido do ponto de atuação do interruptor
(3) Span: a diferença entre o valor Máximo e Mínimo do instrumento
(4) Erro: [(Saída – Entrada) / Span] x 100%
Folha de Certificação do Elemento de Controle Final
Atuadores de válvula e outros elementos finais de controle também devem ser calibrados e documentados.
Uma folha de certificação de elemento de controle final deve incluir quatro seções:
- Descrição do elemento de controle final, como número e descrição da etiqueta
- Uma tabela para registrar a calibração do conversor I/P (corrente para pneumático), se aplicável
- Uma tabela para registrar a calibração do elemento de controle final
- Uma lista do equipamento de calibração usado
Download: Lista de verificação da válvula de controle
Descrição do Elemento de Controle Final
A seção de descrição final do elemento de controle deve incluir as seguintes informações.
- Nome do Projeto
- Localização do projeto
- Projeto número
- Nome do certificador
- Data de Certificação
- Número da malha de controle de Controle
- Referências de desenho (como P&ID, diagrama de fiação, etc.)
- Tag da válvula de controle
- Descrição/especificação da válvula de controle
- Localização da válvula de controle
- Fabricante da válvula de controle
- Modelo da válvula de controle
- Número de série da válvula de controle, (se aplicável)
- Tipo de Caractericticas do Atuador da válvula de controle (pneumático ou elétrico)
- Posicionador da válvula de controle (direto ou reverso),( se aplicável)
- Tipo sinal Sinal de entrada e saída e Range de trabalho entrada e saida do posicionador da válvula de controle, (se aplicável)
- Sinal de entrada e saída do conversor I/P da válvula de controle, (se aplicável)
- Modo de falha da válvula de controle (aberto ou fechado) em falha de ar, (se aplicável)
- Modo de falha da válvula de controle (aberto ou fechado) na falha de energia, (se aplicável)
Calibração do Conversor I/P
Um registro da calibração do conversor I/P (corrente para pneumático) deve conter os seguintes dados para entradas crescentes e decrescentes em 0, 25, 50, 75 e 100 por cento da amplitude:
- Valor de entrada
- Valor de saída
- Erro
Calibração da válvula de controle
Um registro da calibração final do elemento de controle deve conter os seguintes dados para sinais crescentes e decrescentes em 0, 25, 50, 75 e 100 por cento de amplitude:
- Valor de entrada
- Curso de saída (posição)
- Erro
Certificação de Equipamentos de Calibração
A folha de certificação deve incluir as seguintes informações sobre o equipamento de calibração utilizado.
- Tipo de dispositivo
- Fabricante e número do modelo
- Precisão
- Rastreabilidade RBC (Sim/Não)
Definições:
(1) Entrada: o sinal de controle do controlador (PLC)
(2) Saída: o valor medido do controlador de válvula para a válvula
(3) Curso: o percentual da válvula aberta (nem todas as válvulas são lineares)
(4) Erro: [(Saída – Entrada) / Span] x 100%
Folha de Check-out do Loop de Controle
O integrador do sistema de controle deve realizar verificações de loop para cada loop de controle no sistema e fornecer documentação adequada certificando que o loop está ajustado e operando corretamente.
A folha de verificação da malha de controle deve ter uma seção verificando cada uma das seis etapas descritas abaixo. Quando isso for verificado e aprovado, o teste de desempenho funcional (FPT) pode ser iniciado.
Verifique a instalação mecânica de campo; que não há vazamentos;
- Motores e Bombas
- Válvulas e amortecedores
Verifique se todos os instrumentos estão calibrados corretamente para as faixas e pontos de ajuste especificados;
- Instrumentos de pressão
- Instrumentos de fluxo
- Instrumentos de nível
- Instrumentos de temperatura
- Instrumentos de análise
Verifique a fiação de energia elétrica;
- Fontes de energia de entrada para tensão adequada
- Cabos de campo devidamente instalados e identificados
- Disjuntores dimensionados e funcionando corretamente
- Fusíveis dimensionados corretamente dentro dos painéis de controle
Verifique a fiação de entrada e saída do sistema de controle;
- Entradas digitais (interruptor)
- Saídas digitais (ligar/desligar)
- Entradas analógicas (transmissores)
- Saídas analógicas (VFDs, válvulas e medidores)
Verifique se a lógica do software está completa;
- Os programas corretos são carregados
- Teste de aceitação de fábrica (FAT) completamente concluído
- Práticas de gerenciamento de software em vigor
Verifique se os pontos e exibições da HMI (ou OIT) estão completos;
- Telas gráficas e navegação na tela
- Telas de alarme e ações do operador
- Exibições de tendências e arquivamento de dados configurados corretamente
A lógica do software e a HMI/OIT devem ter sido verificadas durante o teste de aceitação de fábrica.
A Folha de Verificação do Loop de Controle deve ter uma seção verificando cada uma das etapas descritas acima. Quando isso for verificado e aprovado, o Teste de Desempenho Funcional pode ser iniciado.
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Muito bom vale a pena!