Projeto de Instrumentação — Primeiro, entenda o processo Capítulo 2
No capítulo anterior, estabelecemos uma forma diferente de estudar um projeto de instrumentação.
Antes de começar a procurar TAGs, instrumentos e documentos específicos, precisamos construir uma visão geral do projeto.
E agora vamos dar o primeiro passo nessa direção.
Como entender e compreender o processo?
Essa pode parecer uma pergunta simples. Mas, na prática, ela muda completamente a forma como analisamos um projeto de instrumentação.
Quando recebemos uma documentação de projeto, é muito comum começar imediatamente procurando os instrumentos.
- Transmissor de pressão.
- Transmissor de temperatura.
- Medidor de vazão.
- Válvula de controle.
- Alarme.
- TAG.
Mas existe uma pergunta que deveria vir antes de todas essas outras:
O que está acontecendo nesse processo?
Antes de procurar o instrumento, precisamos entender aquilo que o instrumento está ajudando a observar, controlar ou proteger.
Imagine o processo que utilizaremos como referência ao longo desta série:
Tanque T-101 → Bomba P-101 → Trocador de calor E-101 → Linha de saída.
Neste primeiro momento, não precisamos nos preocupar com instrumentos.
Vamos simplesmente observar o processo. Perceba que podemos contar a história da planta sem mencionar um único instrumento:
- O Recebimento: O fluido chega ao tanque T-101, cuja função é apenas receber e armazenar o produto.
- A Movimentação: Depois, o fluido é sugado pela bomba P-101. Ela é a responsável por promover o deslocamento do fluido para a próxima etapa.
- O Condicionamento: Na sequência, o produto é recalcado através do trocador de calor E-101, onde ocorre a transferência de calor necessária.
- A Saída: Por fim, o fluido segue para a linha de saída.
Esse é exatamente o exercício que queremos desenvolver: entender o processo “nu” antes de vesti-lo com a automação.
Ao analisar um processo pela primeira vez, faça algumas perguntas simples:
O que entra no processo?
O que acontece com o fluido nessa parte do processo?
Quais equipamentos participam dessa fase de operação?
Qual é a sequência das etapas?
O que acontece ao longo desse caminho?
E o que finalmente sai do processo?
Essas perguntas começam a transformar um desenho em uma sequência lógica de acontecimentos.Em vez de enxergar apenas símbolos e linhas, começamos a enxergar o funcionamento do processo. Essa condição de visão fica evidente entender que existe uma diferença importante entre reconhecer um equipamento e compreender o processo.
Com esse entendimento torna-se mais fácil olhar par ao desenho e identificar rapidamente um tanque -> bomba -> Trocador de calor, tubulação e demais componentes do sistema, mas isso não significa que entendemos o processo.
O próximo passo é compreender o papel de cada equipamento dentro da sequência operacional.
Os equipamentos estão relacionados
O próximo passo é compreender o papel de cada equipamento dentro da sequência operacional.
Até aqui, identificamos o tanque, a bomba e o trocador de calor. Mas simplesmente reconhecer esses equipamentos ainda não significa compreender o processo.
Precisamos começar a fazer perguntas sobre o que acontece em cada etapa.
O que o tanque está armazenando?
Qual é o fluido?
Quais são suas características?
Conhecer o fluido e suas condições de processo é fundamental para compreender as etapas seguintes.
Por exemplo, as características do fluido — como densidade, viscosidade, temperatura e condição de operação — são informações importantes para avaliar a solução de bombeamento adequada, juntamente com a vazão e as pressões requeridas.
Portanto, a P-101 não pode ser analisada simplesmente como “uma bomba”. Ela está inserida em uma condição específica do processo e tem a função de deslocar aquele fluido para a etapa seguinte.
O mesmo acontece com o E-101.
Ele não é apenas um trocador de calor.
Precisamos compreender por que o fluido precisa ter sua temperatura alterada, quais são as condições de entrada e o que se espera na saída.
Perceba que cada equipamento participa de uma etapa diferente.
Mas essas etapas não acontecem de forma isolada.
Elas estão relacionadas.
O que acontece em uma etapa influencia a etapa seguinte.
O fluido sai do tanque com determinadas condições, é deslocado pela bomba e chega ao trocador, onde uma condição do processo é modificada antes de seguir para a próxima etapa.
Podemos representar esse raciocínio de forma simples:
T-101 → P-101 → E-101 → SAÍDA
Armazenar → Deslocar → Transferir calor → Próxima etapa
É essa relação entre equipamentos, funções, condições do fluido e sequência que começa a revelar o funcionamento do processo.
O processo, portanto, não é uma coleção de equipamentos independentes.
É uma cadeia de operações em que cada etapa está relacionada às demais.
O que acontece no tanque influencia a condição de entrada da bomba.
A bomba influencia as condições com que o fluido chega ao trocador.
O trocador modifica uma condição do fluido antes que ele siga para a próxima etapa.
E é justamente essa relação que começa a construir o nosso entendimento.
Por isso, antes de procurar os instrumentos, precisamos primeiro compreender o que está acontecendo no processo.
Não basta saber o que cada equipamento é. Precisamos entender o que ele faz, por que ele está ali e como sua função se relaciona com o restante do processo.
É nesse momento que deixamos de enxergar apenas equipamentos isolados e começamos a enxergar o funcionamento do processo como uma sequência integrada.
O processo é uma sequência
Um processo não acontece de forma aleatória. Ele é formado por etapas que acontecem em uma determinada sequência.
No nosso exemplo, o fluido:
entra no T-101 → é armazenado → é deslocado pela P-101 → passa pelo E-101 → tem sua temperatura modificada → segue para a próxima etapa.
Observe que cada equipamento realiza uma função específica, mas nenhum deles deve ser analisado isoladamente.
O resultado de uma etapa cria as condições para a etapa seguinte.
O tanque fornece o fluido para a bomba.
A bomba promove seu deslocamento até o trocador.
O trocador modifica uma condição do fluido antes que ele siga adiante.
Assim, começamos a enxergar o processo como uma cadeia de operações relacionadas.
Uma etapa prepara o fluido para a próxima.
Essa é uma mudança importante na forma de interpretar um projeto de instrumentação.
Não basta perguntar:
“Que equipamento é este?”
Precisamos perguntar:
“O que acontece nesta etapa e como isso se relaciona com a próxima?”
É dessa forma que deixamos de enxergar equipamentos isolados e começamos a compreender o funcionamento do processo como um todo.
Agora imagine que alguém pergunte:
“Por que existe um instrumento de nível no tanque?”
Se você conhece apenas o símbolo do instrumento, poderá responder:
“Porque é um transmissor de nível.”
Mas essa resposta apenas identifica o instrumento.
Se você compreende o processo, pode começar a fazer uma pergunta muito melhor:
“Por que precisamos conhecer o nível do tanque?”
Talvez seja necessário acompanhar a quantidade de fluido armazenada.
Talvez exista uma condição operacional que precise ser mantida.
Talvez determinado limite precise ser identificado.
A resposta depende do processo.
E é justamente essa relação que queremos aprender a construir.
Por isso, neste momento da série, ainda não precisamos escolher instrumentos.
Não precisamos discutir se determinada medição será feita por um transmissor específico.
Não precisamos analisar ainda o tipo de sinal, a malha ou o detalhe da instalação.
Estamos em uma etapa anterior.
Estamos construindo contexto.
Primeiro entendemos o que acontece.
Depois começamos a perguntar o que precisamos conhecer para acompanhar esse funcionamento.
Existe também uma maneira simples de testar se realmente entendemos um processo.
Feche o desenho.
E tente explicar o processo com suas próprias palavras.
Por exemplo:
“O fluido entra no tanque T-101, onde é armazenado. Depois é enviado pela bomba P-101 para o trocador E-101, onde ocorre uma transferência de calor. Em seguida, o fluido segue para a saída.”
Se você consegue explicar o processo dessa maneira, sem depender do desenho, já começou a construir uma compreensão real.
Se não consegue, talvez ainda esteja apenas reconhecendo símbolos.
E existe uma grande diferença entre reconhecer um desenho e compreender um processo.
Agora podemos dar um passo a mais.
Depois de entender o que acontece, precisamos observar como o processo está estruturado.
Precisaremos acompanhar as linhas.
Entender por onde o fluido passa.
Identificar o sentido do fluxo.
Compreender o que está a montante e a jusante de cada equipamento.
E aprender a utilizar documentos como o PFD para construir essa visão.
Mas isso será o assunto do próximo capítulo.
Por enquanto, queremos guardar uma ideia simples:
Não comece pelo instrumento.
Comece pelo processo.
Pergunte:
O que entra?
O que acontece?
Qual é a sequência?
O que sai?
A partir dessas respostas, começamos a construir o contexto necessário para interpretar a instrumentação.
Podemos resumir o raciocínio deste capítulo em uma sequência:
PROCESSO
↓
ETAPAS
↓
EQUIPAMENTOS
↓
FUNÇÃO DE CADA ETAPA
↓
COMPREENSÃO DO FUNCIONAMENTO
E somente depois começaremos a avançar para:
O QUE PRECISAMOS CONHECER?
Esse é o primeiro grande exercício de quem está aprendendo a interpretar um projeto de instrumentação.
Não olhar imediatamente para o instrumento.
Olhar primeiro para aquilo que está acontecendo.
Porque um instrumento não existe isoladamente.
Ele está inserido em um processo.
E quanto melhor entendermos o processo, mais fácil será compreender por que aquele instrumento existe, o que ele mede e qual informação ele fornece.
No próximo capítulo, vamos avançar mais um passo.
Já sabemos que o processo precisa ser entendido.
Agora vamos aprender a seguir o caminho desse processo.
Vamos observar:
os equipamentos, as linhas e o sentido do fluxo.
Porque entender o processo é o primeiro passo.
Aprender a percorrê-lo é o próximo.
Projeto de Instrumentação — Identifique as variáveis do processo Capítulo 3