Visão Geral – Skid como Módulo de Processo Integrado
Um skid de processo (equipamento montado em skid ou unidade modular) é uma montagem integrada de equipamentos de processo, tubulações, válvulas, instrumentação e sistemas de controle montados em uma estrutura de aço comum ou dentro de um invólucro conteinerizado. O skid é projetado como uma unidade funcionalmente completa e autônoma, totalmente pré-fabricada, montada e testada na instalação do fabricante antes do envio.
A construção montada em skid permite a modularização de processos industriais, reduzindo o trabalho de instalação em campo ao posicionamento do skid, fixação às fundações e conexão das interfaces de utilidades e de processo. Este produto é projetado e fabricado de acordo com os requisitos ASME Seção VIII Divisão 1, GB/T 25198, PED 97/23/EC ou CE/CPR, com seleção de materiais e soldagem de acordo com as diretivas aplicáveis de equipamentos sob pressão.
Classificação de Skid – Tipos Estruturais
Skid de Estrutura Aberta
- Construção: Estrutura de base de viga I ou canal de aço estrutural (estrutura aberta)
- Equipamento: Montado diretamente na estrutura; tubulações e instrumentação expostas
- Aplicação: Instalações internas, ambientes moderados, onde inspeção visual e acesso para manutenção são necessários
- Vantagens: Menor peso, acesso mais fácil para manutenção, menor custo
- Limitações: Menor proteção contra intempéries e atmosferas corrosivas; requer abrigo adicional em serviço externo
Skid Conteinerizado (Fechado)
- Construção: Equipamento alojado dentro de um contêiner de transporte ou invólucro personalizado
- Equipamento: Totalmente fechado com portas de acesso e ventilação
- Aplicação: Instalações externas, ambientes hostis (offshore, deserto, ártico), implantação rápida
- Vantagens: Proteção contra intempéries, controle de temperatura, prevenção de vandalismo, pronto para transporte
- Limitações: Custo mais alto, acesso limitado para manutenção, peso aumentado
Classificação de Skid – Tipos Funcionais
| Tipo |
Função Primária |
Componentes Típicos |
Aplicação |
| Skid de bomba |
Transferência / pressurização de fluidos |
Bombas (centrífugas, de deslocamento positivo), difusores de sucção, coletores de descarga, VFDs, válvulas de retenção |
Injeção de água, dosagem de produtos químicos, transferência de óleo |
| Skid de compressor |
Compressão de gás |
Compressores, separadores de sucção, pós-resfriadores, amortecedores de pulsação |
Aumento de gás, recuperação de vapor, GNL |
| Skid de injeção química |
Dosagem de aditivos |
Tanques de armazenamento, bombas dosadoras, medidores de vazão, válvulas de retenção, painel de controle |
Inibição de corrosão, prevenção de incrustações, supressão de hidratação |
| Skid de trocador de calor |
Transferência de calor |
Trocadores de calor casco e tubo ou placas, tubulações, válvulas de controle de temperatura |
Aquecimento/resfriamento de processo, recuperação de calor residual |
| Skid de separação |
Separação de fases |
Vasos separadores, controles de nível, válvulas de descarga, eliminadores de névoa |
Separação óleo-água-gás, separação de condensado |
| Skid de medição |
Medição de vazão |
Medidores Coriolis/ultrassônicos, direcionadores de fluxo, sensores de pressão/temperatura |
Transferência sob custódia, monitoramento de processo |
| Skid de condicionamento de gás |
Tratamento de gás |
Filtros, coalescedores, aquecedores, reguladores de pressão |
Controle de ponto de orvalho, remoção de sólidos |
Projeto Estrutural – Parâmetros da Estrutura de Base
Material da Estrutura de Base
- Aço carbono: A572 Gr.50 ou equivalente – estrutura estrutural padrão
- Aço inoxidável: 304L / 316L – para ambientes corrosivos ou serviço de grau alimentício
- Alumínio: Série 5 ou 6 – para redução de peso (por exemplo, skids de reabastecimento móvel)
Dimensões da Estrutura (Típicas)
| Parâmetro |
Intervalo |
Notas |
| Comprimento |
2,0m – 12,0m |
Limitado pela capacidade de transporte e içamento |
| Largura |
1,5m – 4,5m |
Limite de transporte rodoviário: 4,5m (padrão) |
| Altura (equipamento) |
2,0m – 6,0m |
Limite de altura de transporte: 4,0m (rodovia) / 6,0m (especial) |
| Altura da viga da estrutura |
150mm – 400mm |
Selecionado de acordo com a carga do equipamento e o vão |
| Capacidade do olhal de içamento |
2× peso do skid (mínimo) |
Por ASME / fator de segurança de projeto |
| Dimensões do bolso para empilhadeira |
Padrão ou personalizado |
Para manuseio com empilhadeira durante a instalação |
Layout do Equipamento – Princípios de Projeto
De acordo com a prática de projeto de modularização, o layout do skid segue estes princípios:
- Arranjo vertical: Equipamentos altos posicionados no centro do skid; equipamentos mais curtos e válvulas localizados no perímetro para acesso de manutenção
- Distribuição de peso: Equipamentos pesados posicionados sobre suportes estruturais; centro de gravidade dentro de 1/3 da área do skid
- Acesso à manutenção: Largura mínima do corredor ≥ 900mm; folga superior ≥ 2.150mm
- Roteamento de tubulação: Tubulação de processo minimizada para compacidade; conexões flangeadas nas fronteiras do skid para interligação em campo
- Acesso à instrumentação: Transmissores e válvulas de controle acessíveis a partir de corredores ou plataformas
Sistema de Tubulação – Materiais e Conexões
Materiais de Tubo
| Temperatura de Serviço |
Material |
Especificação |
| -20°C a +425°C |
Aço carbono 20# / SA-106 Gr.B |
GB 8163 / ASTM A106 |
| -196°C a +600°C |
Aço inoxidável 304L / 316L |
ASTM A312 / GB/T 14976 |
| -40°C a +280°C |
Duplex 2205 |
ASTM A789 |
| Temperatura elevada (> 425°C) |
Liga (1,25Cr-0,5Mo / 2,25Cr-1Mo) |
ASTM A335 |
Conexões e Flanges de Tubo
- Conexões: Sem costura conforme GB/T 12459 ou ASME B16.9
- Flanges: Pescoço de solda ou sobreposto conforme ASME B16.5 / HG/T 20615 (Classe 150 – 2500)
- Face de vedação do flange: Face elevada (RF) – padrão; RTJ para alta pressão ou serviço com hidrogênio
- Gaxetas: Espiral (SS + grafite) com anéis internos/externos; PTFE para instrumentação
- Parafusos: Parafusos prisioneiros conforme HG/T 20634; material 35CrMo com porcas 30CrMo, zincados
Soldagem e Inspeção
- Soldagem de tubos: GTAW (passo de raiz) + SMAW ou SAW (preenchimento) – conforme ASME Seção IX
- Exame de solda:
- Todas as soldas de topo: 100% RT (raio-X) conforme JB/T 4730 / ASME V – aceitação Grau II
- Soldas de filete: 100% MT ou PT – aceitação Grau I
- Tratamento pós-soldagem: Decapagem e passivação para aço inoxidável; PWHT conforme UCS-56 para aço carbono com espessura > 38mm
Integração de Skid – Lista de Equipamentos Típicos
Um skid de processo pode integrar os seguintes equipamentos (seleção baseada na função do processo):
Equipamentos Rotativos
- Bombas: Centrífugas (ANSI / API 610) ou de deslocamento positivo (engrenagem, diafragma, peristáltica)
- Compressores: Alternativos, de parafuso ou centrífugos (API 618 / 619)
- Acionadores: Motores elétricos (TEFC, à prova de explosão conforme NEC / ATEX), motores a diesel ou pneumáticos
- Inversores de frequência (VFDs) para controle de velocidade
Equipamentos Estáticos
- Vasos de pressão: Separadores, filtros, coalescedores, vasos de expansão (conforme ASME VIII-1)
- Trocadores de calor: Casco e tubo, placas e quadros, ou tubos aletados (conforme TEMA)
- Tanques de armazenamento: Atmosféricos ou pressurizados (verticais/horizontais)
- Coletores de tubulação: Coletores de sucção e descarga com válvulas de bloqueio e retenção
Instrumentação e Controle
- Medidores de vazão: Coriolis, ultrassônicos, magnéticos ou de turbina
- Transmissores de pressão (PT) e transmissores de temperatura (TT)
- Transmissores de nível (LT) e chaves de nível (LS) em vasos
- Válvulas de controle (CV) com atuadores pneumáticos ou elétricos
- Instrumentos de segurança: Válvulas de alívio de pressão (PRV), desligamento de emergência (ESD)
- Interface de controlador lógico programável (CLP) ou sistema de controle distribuído (SCD)
- Painel de controle: Invólucro à prova de explosão (NEMA 4X / IP65)
Tubulação e Válvulas
- Válvulas de isolamento: Válvulas de esfera (passagem plena) e válvulas gaveta
- Válvulas de retenção: Oscilantes ou com mola – evitam fluxo reverso
- Isolamento de instrumento: Válvulas agulha (316SS) para conexões de tomada de pressão/temperatura
- Dreno e ventilação: Combinações de válvula de esfera + válvula agulha para ventilação segura
Processo de Fabricação – Sequência de Montagem do Skid
- Fabricação da estrutura estrutural: Estrutura de base soldada de aço estrutural; furação para montagem de equipamentos e olhais de içamento
- Posicionamento do equipamento: Equipamentos principais (vasos, bombas, compressores) posicionados e aparafusados/soldados à estrutura
- Instalação da tubulação: Tubulação de processo e utilidades instalada conforme desenhos isométricos; conexões flangeadas no perímetro do skid
- Instalação da instrumentação: Transmissores, válvulas de controle e sensores montados; tubulações e fiação roteadas
- Instalação elétrica: Motores, VFDs, painéis de controle e caixas de junção cabeados; cabos em conduítes ou bandejas
- Isolamento e revestimento: Isolamento térmico aplicado à tubulação quente/fria; revestimento ou cobertura de alumínio
- Tratamento de superfície: Jateamento (grau Sa2.5) conforme GB/T 8923; primer (epóxi rico em zinco), demão intermediária e acabamento de poliuretano; espessura mínima de filme seco ≥ 250μm para estruturas de aço carbono
- Testes e pré-comissionamento: Teste hidrostático, teste de vazamento pneumático, verificações de malha de instrumentação e testes funcionais
Testes em Oficina – Teste de Aceitação de Fábrica (FAT)
De acordo com a prática de fabricação de skid, o FAT é realizado na instalação do fabricante antes do envio:
| Tipo de Teste |
Procedimento |
Critérios de Aceitação |
| Teste hidrostático (tubulação e vasos) |
1,3 × pressão de projeto conforme ASME UG-99; manter ≥ 30 minutos |
Nenhuma queda de pressão; sem vazamento visível |
| Teste de vazamento pneumático |
Ar ou nitrogênio a 0,6 MPa; aplicação de bolha de sabão |
Sem bolhas nas juntas; vazamento ≤ 1×10⁻⁵ Pa·m³/s |
| Teste de malha de instrumento |
Sinais simulados de 4-20mA; verificar leitura PLC/DCS |
Precisão de ±0,5% da faixa |
| Teste funcional |
Operar bombas/compressores em velocidade mínima e normal |
Integridade mecânica; vibração dentro dos limites |
| Teste de continuidade elétrica |
Teste Megger para resistência de isolamento |
≥ 1 MΩ a 500V |
| Inspeção de pintura |
Medidor de espessura de filme seco – 5 pontos aleatórios |
≥ 250μm (estrutura de aço carbono); ≥ 100μm (estrutura galvanizada) |
Considerações de Transporte e Içamento
As dimensões e o peso do skid são limitados pelas capacidades dos equipamentos de transporte e içamento:
- Transporte rodoviário: Largura ≤ 4,5m; Altura ≤ 4,0m (padrão); Comprimento ≤ 12,0m (padrão)
- Contêiner de transporte: 20 pés (6,1m) ou 40 pés (12,2m) para skids conteinerizados
- Içamento: Massa do skid ≤ 30.000kg para içamento com guindaste único; unidades mais pesadas divididas em módulos
- Olhais de içamento: Projetados conforme ASME BTH-1; classificados em 2× peso do skid
- Fixações de transporte: Prender ou aparafusar o skid à estrutura de transporte; proteger instrumentos com tampas
Requisitos de Instalação em Campo
Após a chegada ao local, as seguintes etapas de instalação são necessárias:
- Preparação da fundação: Fundação de concreto armado com parafusos de ancoragem; planicidade ≤ 1mm/m
- Posicionamento do skid: Içamento com guindaste sobre a fundação; alinhamento com o gabarito dos parafusos de ancoragem
- Nivelamento: Calços para atingir nivelamento ≤ 1mm/m (longitudinal) e ≤ 1,5mm/m (transversal)
- Fixação: Apertar os parafusos da fundação ao torque especificado
- Conexões em campo: Interligação de tubulação flangeada às linhas interconectadas (soldagem em campo para não flangeadas)
- Interligação elétrica: Conectar a fonte de alimentação e os cabos de comunicação DCS/PLC
- Comissionamento final: Teste de aceitação no local (SAT) – repetir o FAT no local com fluidos de processo
Perfis de Aplicação – Tipos Representativos de Skid
Skid de Condicionamento de Gás (Upstream / Midstream)
- Serviço: Remover líquidos e partículas do gás natural antes da compressão ou medição
- Componentes: Filtro coalescedor (separação gás/líquido), aquecedor (controle de ponto de orvalho), regulador de pressão, instrumentação
- Condições de projeto: Pressão de operação 0,6 – 3,5 MPa; temperatura de operação -19°C a +60°C
- Material da tubulação: Aço carbono 20#; SS 304 para tubulação de instrumentação
- Características especiais: Aquecimento elétrico na tubulação do regulador de pressão para evitar congelamento
Skid de Injeção Química (Offshore / Onshore)
- Serviço: Injeção medida de inibidores de corrosão, anti-incrustantes ou inibidores de hidrato
- Componentes: Seis tanques de armazenamento de 1.000 galões (316SS, fundo inclinado); seis bombas dosadoras (Waukesha ou equivalente); medidores de vazão, válvulas de retenção; sistema de controle pneumático
- Dimensões: 7.400 × 1.250 × 3.500 mm; peso ~10.000 kg (vazio)
- Material da estrutura: Tubo quadrado A572 GR50 com bandeja de contenção para derramamentos
- Sistema de pintura: Jateamento, primer de zinco, acabamento de poliuretano
Skid de Bomba (HVAC / Resfriamento de Processo)
- Serviço: Circulação de água gelada ou distribuição de água de resfriamento
- Componentes: Bombas de sucção final (2 a 5 unidades; 10–200 kW), difusores de sucção, válvulas triplas, coletores comuns de descarga/sucção, controlador de bomba
- Faixa de operação: Carga do sistema 3–6 bar; vazão até 380 lps
- Tamanho do coletor: 150–450mm; comprimento do skid 2,1–4,9m (dependendo do número de bombas)
- Componentes opcionais: VFDs, trocadores de calor de placas, tanques de expansão, alimentadores químicos em pote
Skid de Recuperação de CO₂ (Processo)
- Serviço: Recuperar gás de cauda de CO₂; reduzir pegada e custo de construção
- Integração: Separadores de óleo verticais, trocadores casco e tubo refrigerados a água (arranjo em camadas)
- Material da tubulação: S30408 (baixa temperatura), aço carbono 20# (serviço ambiente/quente)
- Comparação de desempenho vs. construção convencional:
- Investimento total reduzido em 72,0% (de ¥3.500万 para ¥980万)
- Custo civil reduzido em 74,0%
- Área de construção reduzida em 75,2% (de 1.700m² para 422m²)
- Período de construção reduzido em 50,0% (de 6 meses para 3 meses)
- Capacidade de produção e qualidade do produto inalteradas
Documentação por Embarque
- Certificados de teste de material (EN 10204 3.1 ou 3.2) – aço estrutural, tubulação, vasos, conexões, flanges, instrumentos
- Relatório de projeto de vaso de pressão e relatório de dados com selo U ASME (se aplicável)
- Desenhos isométricos de tubulação e mapas de solda
- P&ID (diagrama de tubulação e instrumentação) – conforme construído
- Diagramas esquemáticos elétricos e roteamento de cabos
- Relatório de teste hidrostático (com registros de pressão e tempo)
- Relatório de teste de vazamento pneumático
- Relatórios de NDE (RT, PT, MT, UT) – conforme JB/T 4730 ou ASME V
- Certificados de calibração de instrumentos (com rastreabilidade)
- Certificado de pressão de ajuste e relatório de calibração da válvula de segurança
- Relatório de inspeção de pintura (espessura de filme seco, teste de adesão)
- Procedimento e resultados do teste de aceitação de fábrica (FAT)
- Manual de operação e manutenção (incluindo cronograma de lubrificação, procedimento de partida/parada)
- Lista de embalagem e dimensões de envio
- Procedimento de içamento e relatório de centro de gravidade
Lista de Verificação de Seleção – Skid de Processo
- Função do processo – Bombeamento / Compressão / Injeção / Separação / Medição / Condicionamento / Transferência de calor
- Fluido do processo – nome, composição, densidade, viscosidade, corrosividade, impurezas
- Taxa de vazão ou capacidade – faixa de operação de projeto (mínima, normal, máxima)
- Pressão de operação – entrada e saída
- Temperatura de operação – entrada e saída
- Pressão e temperatura de projeto – conforme código ASME/GB
- Seleção de material – Aço carbono / 304L / 316L / Duplex / Liga (com base na corrosividade do fluido e temperatura)
- Tipo de equipamento – Bomba (centrífuga / deslocamento positivo) / Compressor (alternativo / parafuso / centrífugo) / Vaso (vertical / horizontal)
- Requisitos de controle – Manual / CLP Local / Interface DCS (protocolo: Modbus / Profibus / HART)
- Classificação elétrica – À prova de explosão (NEC Classe 1 Div 1/2 ou ATEX Zona 1/2) / Não perigoso
- Condições ambientais – Interno / Externo / Offshore / Deserto / Ártico (afeta invólucro e aquecimento/resfriamento)
- Restrições de transporte – Dimensões máximas e peso para transporte rodoviário/marítimo
- Códigos e normas – ASME VIII-1 / GB/T 25198 / PED / CE/CPR / GOST / DOSH
- Tipo de skid – Estrutura aberta / Conteinerizado
- Características especiais – Aquecimento, isolamento, injeção química, portas de amostragem
Declaração de Limitação de Projeto
O skid de processo está sujeito às seguintes limitações:
- É classificado apenas para a pressão e temperatura de projeto especificadas na folha de dados; a operação fora desses limites anula o projeto
- Modificações em campo na tubulação ou equipamento após a instalação no local exigem reclassificação e reteste de acordo com o código original
- O skid deve ser instalado em uma fundação nivelada com capacidade de carga adequada (≥ 100 kN/m² típico); a instalação desnivelada causa desalinhamento e falha de vedação/eixo em equipamentos rotativos
- Não é adequado para processos que exigem mudanças frequentes de layout – modificações na tubulação do skid são limitadas pela estrutura existente e pelo posicionamento do equipamento
- Não é adequado para serviço altamente erosivo (conteúdo de sólidos > 2% em peso) sem revestimentos ou redutores resistentes à erosão
- O desempenho do skid é verificado apenas para as condições de processo especificadas no FAT; mudanças na composição do fluido ou na taxa de vazão podem afetar a curva da bomba/compressor e a sintonia do controle
