A Necessidade de Padronização
No início do século XX, era viável projetar, construir e comissionar uma planta industrial utilizando empreiteiros locais e conhecimento de engenharia. Com o aumento do tamanho, complexidade e capacidade das plantas, a probabilidade de falhas também cresceu, assim como as consequências dessas falhas. Por exemplo, uma refinaria de petróleo no início dos anos 1900 poderia produzir 8.000 barris (1.270 m3) por dia. Uma falha na tubulação poderia resultar em um derramamento, mas não de grandes proporções. Uma refinaria moderna pode produzir mais de 800.000 barris (127.000 m3) por dia, com tubulações e componentes muito maiores do que os usados há 100 anos. Os efeitos de uma falha no sistema de tubulação em uma refinaria moderna são, portanto, significativos, especialmente considerando que as leis de proteção ambiental e a opinião pública estão muito mais atentas à poluição do que há 100 anos.
Para aumentar a confiabilidade da planta e reduzir a probabilidade de falhas, foi necessário padronizar o processo de projetar, fabricar, construir e testar uma planta industrial e todas as suas tubulações e componentes de tubulação (flanges, válvulas, etc.). Para isso, códigos, normas e especificações foram introduzidos por organizações reguladoras recém-formadas.
Organizações Reguladoras
Uma organização reguladora (organização profissional) pode ser generalizada como uma coleção de especialistas de várias indústrias que são colocados em comitês ou grupos. Cada comitê ou grupo produz um código, norma ou especificação, relacionado à sua área de especialização. Uma vez que o grupo está satisfeito com seu trabalho, eles o liberam para o público e ele é adquirido por clientes. Por exemplo, se uma empresa deseja construir uma refinaria de petróleo, ela usaria um código que descreve como deve projetar, construir e testar todo o sistema de tubulação da refinaria.
Os clientes compram códigos, normas e/ou especificações por vários motivos, principalmente porque são de alta qualidade, produzidos por especialistas atuantes, e sua precisão foi verificada e validada. Em resumo, documentos produzidos por uma organização reguladora podem ser confiáveis e são respeitados em nível internacional.
Existem várias organizações reguladoras que produzem documentação para a indústria de tubulação, as mais comuns são:
- American Society of Mechanical Engineers (ASME)
- International Organisation for Standardisation (ISO)
- European Standards/Normative (EN)
- American National Standards Institute (ANSI)
- American Petroleum Institute (API)
- British Standards (BS)
- Deutsches Institut für Normung (DIN)
- Association Française de Normalisation (AFNOR)
- Japanese Industrial Standards (JIN)
Algumas dessas organizações têm mais de 100 anos. Se você visitar uma refinaria moderna ou planta química, é provável que ela esteja em conformidade com códigos produzidos por uma dessas organizações.
Seguro
Surpreende muitas pessoas que o seguro influencie fortemente como uma planta industrial é projetada, construída e operada. Todas as empresas querem reduzir sua exposição financeira tendo algum tipo de seguro, mas o preço do seguro varia consideravelmente. A maneira mais aceita de reduzir o preço do seguro é conformar-se a códigos, normas e especificações reconhecidos pela companhia de seguros. Como o seguro pode custar milhões de dólares por ano para uma única planta industrial, as economias de custo de conformidade com um determinado código são significativas.
As companhias de seguros não são os únicos clientes de uma organização reguladora. Grandes corporações multinacionais, governos, empresas de construção e fabricantes - para citar alguns - podem adquirir códigos, normas e/ou especificações. Por exemplo:
- Uma empresa multinacional de petróleo pode insistir que todas as empresas de construção erijam suas refinarias de acordo com um determinado código ou códigos.
- Um fabricante citará seus produtos como sendo produzidos de acordo com uma norma ou especificação dada.
- Um governo pode insistir que uma planta química ou estação de energia esteja em conformidade com um determinado código ou códigos.
Códigos, Normas e Especificações
Um dos conceitos mais mal compreendidos na indústria de tubulação é o de códigos, normas e especificações. Para entender as diferenças entre os três, podemos usar alguns exemplos relacionados a tubulações e componentes de tubulação (flanges, válvulas, etc.).
- Código – um requisito geral para um sistema de tubulação. Um código incluirá informações sobre como um sistema de tubulação deve ser projetado, fabricado, construído e testado.
- Norma – usada para definir parâmetros (dimensões, materiais, etc.) de componentes de tubulação.
- Especificações – informações adicionais relacionadas a componentes de tubulação são dadas em especificações, ou seja, uma especificação é especificamente para um componente particular e se relaciona às dimensões físicas e critérios de desempenho de um componente, por exemplo, classificação de pressão.
Exemplo
Se estivermos construindo um sistema de tubulação para uma refinaria de petróleo, podemos selecionar um código como ASME B31.3. Este código é produzido pela American Society of Mechanical Engineers (ASME) e é muito comum. É descrito como:
ASME B31.3 contém requisitos para tubulações tipicamente encontradas em refinarias de petróleo; plantas químicas, farmacêuticas, têxteis, de papel, semicondutores e criogênicas; e plantas de processamento relacionadas e terminais. Cobre materiais e componentes, projeto, fabricação, montagem, construção, exame, inspeção e teste de tubulações.
Para satisfazer os requisitos do B31.3, pode ser necessário usar flanges que estejam em conformidade com uma norma dada. Por exemplo, pode ser necessário garantir que os flanges relevantes sejam construídos de acordo com, por exemplo, a norma ASME B16.5 (uma norma comum). Se esses flanges não forem construídos de acordo com essa norma, então não estamos satisfazendo os requisitos do código.
Para garantir que cada componente seja construído de acordo com certos parâmetros (material, dimensões, etc.), usamos especificações. Por exemplo, flanges em conformidade com ASME B16.5 podem ter que ser fabricados de acordo com ASTM A105 (uma especificação comum) especificando dimensões e classificações de pressão para conformar-se à norma dada.
Toda a estrutura de códigos, normas e especificações é usada para garantir que cada parte de um sistema de tubulação tenha sido projetada, fabricada, montada, construída e testada de acordo com um código, norma e especificação dados. A integridade de um sistema de tubulação é tão forte quanto seu tubo ou componente mais fraco, assim como uma corrente é tão forte quanto seu elo mais fraco. Ao garantir que todo o sistema de tubulação esteja em conformidade com certos códigos, normas e especificações, é possível aumentar significativamente a confiabilidade do sistema de tubulação - e, portanto, da planta.
Substituição de tubos, conexões ou componentes de tubulação é outro benefício, pois todas as partes do sistema de tubulação são padronizadas. Por exemplo, conhecer as normas e especificações às quais um flange é construído torna relativamente fácil encontrar uma substituição adequada. Um novo flange também pode ser esperado para ser adequado para as mesmas condições de serviço (temperatura, pressão, etc.) que o flange que está substituindo.
Dica – embora uma planta industrial esteja em conformidade com normas e códigos dados, normas internas adicionais geralmente serão criadas à medida que a planta amadurece e as características operacionais da planta se tornam conhecidas. Por exemplo, quais áreas do sistema de tubulação são propensas à corrosão, quais componentes têm uma vida útil mais curta do que o esperado e por quê, etc.
Recursos Adicionais
https://www.engineeringtoolbox.com/piping-codes-standards-d_6.htm
https://www.theprocesspiping.com/codes-standards-and-recommended-practices