Diagrama de tubulação e instrumentação

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Um diagrama de tubulação e instrumentação ( P&ID ou PID ) é um diagrama detalhado na indústria de processo que mostra a tubulação e o equipamento de processo junto com os dispositivos de instrumentação e controle.

Superordenado ao P&ID está o diagrama de fluxo do processo (PFD) que indica o fluxo mais geral dos processos da planta e a relação entre os principais equipamentos de uma instalação da planta.

Conteúdo e função

Exemplo de malha de controle industrial simples; mostrando o controle continuamente modulado do fluxo do processo.
Diagrama de tubulação e instrumentação da bomba com tanque de armazenamento. Símbolos de acordo com EN ISO 10628 e EN 62424.
Um exemplo mais complexo de um P&ID .

Um diagrama de tubulação e instrumentação (P&ID) é definido da seguinte forma:

  1. Um diagrama que mostra a interconexão do equipamento de processo e a instrumentação usada para controlar o processo. Na indústria de processo, um conjunto padrão de símbolos é usado para preparar desenhos de processos. Os símbolos do instrumento usados ​​nestes desenhos são geralmente baseados no Padrão S5.1 da Sociedade Internacional de Automação (ISA).
  2. O desenho esquemático primário usado para projetar uma instalação de controle de processo .

Eles geralmente contêm as seguintes informações:

  • Tubulação de processo, tamanhos e identificação, incluindo:
    • Classes de tubulação e números de linha de tubulação
    • Direções de fluxo
    • Referências de interconexões
    • Linhas permanentes de inicialização, descarga e bypass
    • Pipelines e linhas de fluxo
    • Cortinas e persianas de espetáculo
    • Isolamento e rastreamento térmico
  • Instrumentação e designação de controle de processo (nomes, números, identificadores exclusivos de tags), incluindo:
    • Válvulas e seus tipos e identificações (por exemplo, válvulas de isolamento, desligamento, alívio e segurança , intertravamentos de válvulas)
    • Entradas e saídas de controle ( sensores e elementos finais, intertravamentos)
    • Diversos - respiradouros, drenos, flanges , conexões especiais, linhas de amostragem, redutores e estampagens
  • Interfaces para mudanças de classe
  • Sistema de controle de computador
  • Identificação de componentes e subsistemas entregues por terceiros

Os P&IDs são originalmente elaborados no estágio de projeto a partir de uma combinação de dados do fluxograma do processo, o projeto do equipamento de processo mecânico e o projeto de engenharia de instrumentação. Durante a fase de projeto, o diagrama também fornece a base para o desenvolvimento de esquemas de controle do sistema, permitindo mais investigações operacionais e de segurança, como um estudo de perigo e operabilidade (HAZOP). Para isso, é fundamental demonstrar a sequência física dos equipamentos e sistemas, bem como a forma como esses sistemas se conectam.

Os P&IDs também desempenham um papel significativo na manutenção e modificação do processo após a construção inicial. As modificações são escritas em vermelho nos diagramas e são registros vitais do projeto atual da planta.

Eles também são vitais para permitir o desenvolvimento de;

  • Esquemas de controle e desligamento
  • Requisitos de segurança e regulamentares
  • Sequências de inicialização
  • Compreensão operacional.

Os P&IDs formam a base para os diagramas mímicos ao vivo exibidos nas interfaces gráficas do usuário de grandes sistemas de controle industrial , como SCADA e sistemas de controle distribuído .

Identificação e designação de referência

Com base na NORMA ANSI / ISA S5.1 e ISO 14617-6 , o P&ID é utilizado para a identificação das medições dentro do processo. As identificações consistem em até 5 letras. A primeira letra de identificação é para o valor medido, a segunda é um modificador, a 3ª indica função passiva/leitura, 4ª - função ativa/saída e a 5ª é o modificador de função. Isso é seguido pelo número do loop, que é exclusivo desse loop. Por exemplo, FIC045 significa que é o Controlador Indicador de Vazão no loop de controle 045. Isso também é conhecido como o identificador "tag" do dispositivo de campo, que normalmente é atribuído à localização e função do instrumento. O mesmo loop pode ter FT045 - que é o transmissor de fluxo no mesmo loop.

Carta Coluna 1
(Valor medido)
Coluna 2
(Modificador)
Coluna 3
(leitura/função passiva)
Coluna 4
(saída/função ativa)
Coluna 5
(modificador de função)
UMA Análise Alarme
B Queimador, combustão Escolha do usuário Escolha do usuário Escolha do usuário
C Escolha do usuário (geralmente condutividade) Ao controle Perto
D Escolha do usuário (geralmente densidade) Diferença Desvio
E Tensão Sensor
F Quociente de vazão Razão
G Escolha do usuário (geralmente aferição/aferição) Gás Vidro/medidor/visualização
H Mão Alto
EU Atual Indicar
J Poder Varredura
k Horário, horario Taxa de mudança de tempo Estação de controle
eu Nível Leve Baixo
M Escolha do usuário Médio / intermediário
N Escolha do usuário (geralmente torque) Escolha do usuário Escolha do usuário Escolha do usuário
O Escolha do usuário Orifício Abrir
P Pressão Conexão de ponto/teste
Q Quantidade Totalizar/integrar Totalizar/integrar
R Radiação Registro Corre
S Velocidade, frequência Segurança (Não SIS (S5.1)) Troca Pare
T Temperatura Transmite
você multivariável Multifuncional Multifuncional
V Vibração, análise mecânica Válvula ou amortecedor
C Peso, força poço ou sonda
x Escolha do usuário (geralmente válvula on-off como XV) eixo X Dispositivos acessórios, não classificados Não classificado Não classificado
Y Evento, estado, presença eixo Y Dispositivos auxiliares
Z Posição, dimensão Eixo Z ou Sistema Instrumentado de Segurança Atuador, driver ou elemento de controle final não classificado

Para designação de referência de qualquer equipamento em sistemas industriais, pode ser aplicada a norma IEC 61346 ( Sistemas, instalações e equipamentos industriais e produtos industriais — Princípios de estruturação e designações de referência ). Para a função Medição , o designador de referência B é usado, seguido pela letra listada acima para a variável medida.

Para designação de referência de qualquer equipamento em uma estação de energia, o Sistema de Classificação de Usina KKS pode ser aplicado.

Símbolos de aparatos e equipamentos químicos

Abaixo estão listados alguns símbolos de aparatos e equipamentos químicos normalmente utilizados em um P&ID, conforme ISO 10628 e ISO 14617 .

Símbolos de aparelhos e equipamentos químicos
Pipe.svg
Tubo
Tubo isolado.svg
Tubo com isolamento térmico
Tubo revestido.svg
Tubo revestido
Tubo resfriado ou aquecido.svg
Tubo resfriado ou aquecido
Tubo flexível.svg
Conecção flexível
Symbol Hydro pump.svg
bomba hidráulica
Bomba.svg
Bombear
Bomba de vácuo ou Compressor.svg
Bomba de vácuo ou compressor
Fan.svg
Ventilador
Ventilador axial.svg
Ventilador axial
Radial fan.svg
ventilador radial
Dryer.svg
Secador
Autoclave.svg
Recipiente de mistura revestido (autoclave)
Reator de meio tubo.svg
Recipiente de mistura de meio tubo
Recipiente pressurizado horizontal.svg
Recipiente horizontal pressurizado
Recipiente pressurizado vertical.svg
Recipiente vertical pressurizado
Fluid contacting column.svg
coluna empacotada
Tray column.svg
Coluna de placas
Furnace.svg
Forno
Torre de resfriamento.svg
Torre de refrigeração
Trocador de calor com cross.svg
Trocador de calor
Permutador de calor sem cross.svg
Trocador de calor de bobina
Cooler-symbol.svg
Resfriador
Trocador de calor de placas.svg
Trocador de calor de placa e estrutura
Trocador de calor de tubo duplo.svg
Trocador de calor de tubo duplo
Trocador de calor de tubos retos fixos.svg
Trocador de calor de tubos retos fixos
Trocador de calor de tubos em forma de U.svg
Trocador de calor de tubos em forma de U
Trocador de calor em espiral symbol.svg
Trocador de calor em espiral
Ventilação de gás coberta.svg
Saída de gás coberta
Ventilação de gás curvada.svg
Saída de gás curva
Dust trap.svg
Filtro de ar
funil.svg
Funil ou funil
Armadilha de vapor.svg
Armadilha de vapor
Vendo vidro.svg
vidro de visualização
Válvula redutora de pressão.svg
Válvula de redução de pressão
Valve.svg
Válvula
Válvula de gaveta.svg
Válvula de gaveta
Válvula de controle.svg
Válvula de controle
Válvula manual.svg
Válvula manual
Back draft damper.svg
Válvula de retenção
Válvula de agulha.svg
Válvula de agulha
Válvula borboleta.svg
Válvula de borboleta
Válvula de diafragma.svg
Válvula de diafragma
Válvula de esfera.svg
válvula de esfera
Check Valve.svg
Válvula de retenção
Back draft damper.svg
Amortecedor de rascunho
Bolsa.svg
Bolsa
Garrafa de gás.svg
Garrafa de gás
Válvula global Válvula global Valve3 válvula de 3 vias Símbolo do Compressor de Pistão P&ID Compressor de pistão ou alternativo Válvula de segurança de mola Válvula de escape
disco de ruptura Turboexpansor bomba centrífuga bomba alternativa

Uso histórico

Antes do advento do projeto auxiliado por computador (CAD) no final dos anos 1980, os P&IDs eram desenhados à mão. O modelo de desenho mostrado abaixo, tamanho real de 225 mm por 111 mm, é típico daqueles usados ​​para desenhar P&IDs.

Modelo de desenho P&ID.jpg

Modelo de desenho manual de diagrama de tubulação e instrumentação (década de 80). Chave de símbolo:

  1. Extremidade abaulada da embarcação
  2. Bomba acionada por motor ou compressor e placa de base
  3. Válvulas
  4. Atuador de diafragma de válvula
  5. Trocador de calor casco e tubo
  6. Mangueira flexível, fole
  7. ejetor
  8. Bomba acionada por máquina ou outro dispositivo
  9. redutores

Veja também

Links externos