PARTIAL STROKE TESTING DE VÁLVULAS ESD

COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

MARCO ROBERTO GONÇALVES

PARTIAL STROKE TESTING DE VÁLVULAS ESD

Sorocaba/SP

2010

Marco Roberto Gonçalves

PARTIAL STROKE TESTING DE VÁLVULAS ESD

Trabalho de conclusão de curso apresentado à Faculdade de Engenharia de Sorocaba – FACENS, como parte dos pré-requisitos para obtenção do título de Engenheiro Eletricista.

Orientador: Msc. André Vitor Bonora

Sorocaba/SP

2010

PARTIAL STROKE TESTING DE VÁLVULAS ESD

Trabalho de conclusão de curso apresentado à Faculdade de Engenharia de Sorocaba – FACENS, como parte dos pré-requisitos para obtenção do título de Engenheiro Eletricista.

Aprovado em: 17/12/2010

Ass.________________________

Msc. André Vitor Bonora

Prof. Orientador

Ass.________________________

Roberto Franciulli

Prof. do TCC

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus por guiar meus passos ao longo desses anos, ao meu orientador Msc. André Vitor Bonora que muito contribuiu desde a escolha do assunto até a concretização deste trabalho, aos demais do corpo docente que me apoiaram em momentos decisivos, aos amigos de curso que nas horas mais difíceis estavam presentes, com espírito de equipe e muita união, para realizar os longos e complexos desafios que nos foram propostos, ao Engenheiro Ricardo Ferraz e a empresa Metso Automation do Brasil que me forneceram ferramentas e apoio no desenvolvimento deste trabalho.

Nenhum vapor ou gás move algo até que seja confinado. Nenhuma catarata jamais gera luz e energia até que seja canalizada. Nenhuma vida cresce até que seja focada, dedicada e disciplinada.

Harry Emerson Fosdick

RESUMO

GONÇALVES, M.R. Partial Stroke Testing de Válvulas ESD. Sorocaba, São Paulo, 2009, 62f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Curso de Engenharia Elétrica – Faculdade de Engenharia de Sorocaba. Sorocaba, 2010.

O Sistema Instrumentado de Segurança (SIS) é utilizado na proteção contra consequências de eventos de risco nas indústrias de processos. É importante detectar falhas que possam impedir o SIS de agir quando necessário. O teste parcial de curso (Partial Stroke Testing – PST) é apresentado como um meio automático de testar as válvulas do SIS. O PST permite detectar falhas que tradicionalmente são reveladas em testes funcionais sem causar distúrbios no processo.

Palavras-chave: Válvulas de controle, Instrumentação, Válvulas automáticas

ABSTRACT

Safety instrumented system (SIS) is used to protect against consequences of hazardous events in the process industry. It is important to detect failures that may impede the SIS from performing upon demands. Partial stroke testing has been introduced as an automatic means to test the SIS valves. Partial stroke testing is able to detect failures that traditionally have been revealed by functional testing without causing process disturbances.

Key words: Control Valves, Instrumentation, Automatic Valves

LISTA DE FIGURAS

Figura 3.1 - Conceitos de PST 24

Figura 3.2 – Taxa de Falhas Relevantes 27

Figura 3.3 – Contribuição do PST para o PFD 29

Figura 4.1 – Diagrama do SIS 32

Figura 4.2 – Fontes de Falhas na Segurança 32

Figura 4.3 – Fontes de Falhas na Segurança nos Elementos Finais - OREDA 33

Figura 5.1 – Soluções instrumentadas para PST 34

Figura 5.2 – Sistema de PST por limitação mecânica 35

Figura 5.3 – Sistema de PST por limitação mecânica - diretamente no atuador 36

Figura 5.4 - Solenóides Redundantes 38

Figura 6.1 – Sistema Inteligente de PST Valvguard Metso 40

Figura 6.2 – Sistema Inteligente de PST SMAR 41

Figura 6.3 – Sistema Inteligente de PST DVC6000ESD Emerson 41

Figura 6.4 – Sistema Inteligente de PST SVI II ESD Masoneilan 41

Figura 6.5 – Resultado do diagnóstico do PST Valvguard 42

Figura 6.6 – Resultado do teste de curso de emergência 43

Figura 6.7 – Histórico de fator de carga para manutenção preditiva 43

Figura