图例+解读 | 精通PID工艺流程图,这些要点最关键!

化工7072021-11-24 08:26:06


PID图作为化工生产的技术核心,无论是设计院的工程师、化工厂的工艺员,还是中控控制室的主操,了解PID图上每一个字母、符号所表示的意义,并清楚明白这些元件的作用和控制方法,是作为化工人必不可少的技能。





01

PID图是什么?




工艺流程图:


Process  Flow  Diagram,简称PFD,由工艺专业完成,它包含了整个装置的主要信息、操作条件(温度、压力、流量等)、物料衡算(各个物流点的性质、流量、操作条件等都在物流表中表示出来)、热量衡算(热负荷等)、设计计算(设备的外形尺寸、传热面积、泵流量等)、主要控制点及控制方案等。


相同作用且规格相同的设备只需画出一台即可。


工艺管道及仪表流程图:


Piping  Instriment  Diagram,简称PID。PID是在PFD的基础上,由工艺、管道安装和自控等专业共同完成。


需要画出所有的设备、仪表、管道及其规格、保温厚度等内容,是绘制管道布置图的主要依据。


PID图是在工艺包阶段就开始形成初版,随着设计阶段的深入,不断补充完善深化,它分阶段和版次分别发表。


PID各个版次的发表,表明了工程设计进展情况,为工艺、自控、设备、电气、电讯、配管、管机、管材、设备布置和给排水等专业及时提供相应阶段的设计信息。


PID是基础设计和详细设计中主要成品之一,它反映的是工艺设计流程、设备设计、设备和管道布置设计、自控仪表设计的综合成果。




02



PID图能告诉我们什么?




1.用规定的类别图形符号和文字代号:


表示装置工艺过程的全部设备、机械和驱动机,包括需就位的备用设备和生产用的移动式设备,并进行编号和标注。


2.用规定的图形符号和文字代号:


详细表示所需的全部管道、阀门、主要管件(包括临时管道、阀门和管件)、公用工程站和隔热等,并进行编号和标注。


3.用规定的图形符号和文字代号:


表示全部检测、指示、控制功能仪表,包括一次性仪表和传感器,并进行编号和标注。


4.用规定的图形符号和文字代号:


表示全部工艺分析取样点,并进行编号和标注。


5.安全生产、试车、开停车和事故处理在图上需要说明的事项:


包括工艺系统对自控、管道等有关专业的设计要求和关键设计尺寸



提示



PID图也称带控制点的工艺流程图。


是借助统一规定的图形符号和文字代号,用图示的方法把建立石油化工工艺装置所需的全部设备、仪表、管道、阀门及主要管件,按其各自功能,在满足工艺要求和安全、经济的前提下组合起来,以起到描述工艺装置的结构和功能的作用。


因此,它不仅是设计、施工的依据,而且也是企业管理、试运行、操作、维修和开停车等各方面所需同的完整技术资料的一部分。


通过工艺管道及仪表流程图可以了解:


  • 设备的数量、名称和位号。

  • 主要物料的工艺流程。

  • 其他物料的工艺流程。

  • 通过对阀门及控制点分析,了解生产过程的控制情况。 




03

PID设计4大要素?




工艺流程图(PID)上包括了工艺所要表现的所有要素。接下来,给大家详细介绍PID图中最重要的四大要素:设备、管道流程线、阀门、仪表


1.设备


用规定的类别图形符号和文字代号➨表示装置工艺过程的全部设备、机械和驱动机。


  • 根据流程自左至右用细实线表示出设备的简略外形和内部特征(例如塔的填充物和塔板、容器的搅拌器和加热管等),设备的外形应按一定的比例绘制。

  • 对于表中未列出的设备和机器图例,可按实际外形简化绘制,但在同一流程图中,同类设备的外形应一致。


常用设备图例  





设计注意


①设备的名称和位号

每台设备包括备用设备,都必须标示出来。对于扩建、改建项目,已有设备要用细实线表示,并用文字注明。


②成套设备

对成套供应的设备(如快装锅炉、冷冻机组、压缩机组等),要用点划线画出成套供应范围的框线,并加标注。通常在此范围内的所有附属设备位号后都要带后缀“X”以示这部分设备随主机供应,不需另外订货。   


③设备位号和设备规格

PID上应注明设备位号和设备的主要规格和设计参数,如泵应注明流量Q和扬程H;容器应注明直径D和长度L;换热器要注出换热面积及设计数据;储罐要注出容积及有关的数据。和PFD不同的是,PID中标注的设备规格和参数是设计值,而PFD标注的是操作数据。 

  

④接管与联接方式

管口尺寸、法兰面形式和法兰压力等级均应详细注明。一般而言,若设备管口的尺寸、法兰面形式和压力等级与相接管道尺寸、管道等级规定的法兰面形式和压力等级一致,则不需特殊标出;若不一致,须在管口附近加注说明,以免在安装设计时配错法兰。


⑤零部件

为便于理解工艺流程,零部件如与管口相邻的塔盘、塔盘号和塔的其他内件(如挡板、堰、内分离器、加热/冷却盘)都要在PID中表示出来。   


⑥标高

对安装高度有要求的设备必须标出设备要求的最低标高。塔和立式容器须标明自地面到塔、容器下切线的实际距离或标高;卧式容器应标明容器内底部标高或到地面的实际距离。


⑦驱动装置

泵、风机和压缩机的驱动装置要注明驱动机类型,有时还要标出驱动机功率。


⑧排放要求

PID应注明容器、塔、换热器等设备和管道的放空、放净去向,如排放到大气、泄压系统、干气系统或湿气系统。若排往下水道,要分别注明排往生活污水、雨水或含油污水系统。


2.管道流程线


用规定的图形符号和文字代号➨详细表示所需的全部管道、阀门、主要管件(包括临时管道、阀门和管件)、公用工程站和隔热等。


  • 流程图中的管道流程线均用粗实线表示。

  • 对于辅助管道、公用系统管道只绘出与设备(或主流程管道)连接的一小段。

  • 对于带仪表控制点的管道流程图,应画出所有管道,即各种物料的流程线,并在管道线上标注物料代号及辅助管道或公用系统管道所在流程图的图号。

  • 对于各流程图间相衔接的管道,应在始(或末)端注明其连续图的图号及所来(或去)的设备位号或管道号。

  • 管道流程上除应绘制流向箭头及用文字标明来源或去向外,还应对每条管道进行标注。

  • 施工流程图上的管道应标注三个部分,即管道号、管径和管道等级(见有关标准)。


管线图例   



设计注意


①管道规格

在PID中要表示出全部在正常生产、开车、停车、事故维修、取样、备用、再生各种工况下所需要的工艺物料管线和公用工程管线。所有的管道都要注明管径、管道号、管道等级和介质流向。管径一般用公称直径(DN)表示,根据工程的要求,也可采用英制(英寸)。


若同一根管道上使用了不同等级的材料,应在图上注明管道等级的分界点。一般在PID上管道改变方向处标明介质流向。   


②间断使用的管道

对间断使用的管道要注明“开车”、“停车”、“正常无流量(NNF)”等字样。  


③阀件

正常操作时常闭的阀件或需要保证开启或关闭的阀门要注明“常闭(N.C)”、“铅封开(C.S.O)”、“铅封闭(C.S.C)”、“锁开(L.O)”、“锁闭(L.C)”等字样。所有的阀门(仪表阀门除外)在P&ID上都要表示出,并按图例表示出阀门的形式;若阀门尺寸与管道尺寸不一致时,要注明。


阀门的压力等级与管道的压力等级不一致时,要标注清楚;如果压力等级相同,但法兰面的形式不同,也要标明,以免安装设计时配错法兰,导致无法安装。


④管道的衔接

管道进出PID中,图面的箭头接到哪一张图及相接设备的名称和位号要交待清楚。以便查找相接的图纸和设备。 


⑤两相流管道

两相流管道由于容易产生“塞流”而造成管道振动,因此应在PID上注明“两相流”。   


⑥管口

开车、停车、试车用的放空口、放净口、蒸汽吹扫口、冲洗口和灭火蒸汽口等,在PID上都要清楚地标示出来。 


⑦伴热管

蒸汽伴热管、电伴热管、夹套管及保温管等,在PID中要清楚地标示出来,但保温厚度和保温材料类别不必示出(可以在管道数据表上查到)。   


⑧埋地管道

所有埋地管道应用虚线标示,并标出始末点的位置。


⑨管件  

各种管路附件,如补偿器、软管、永久过滤器、临时过滤器、异径管、盲板、疏水器、可拆卸短管、非标准的管件等都要在图上标示出来。有时还要注明尺寸,工艺要求的管件要标上编号。


⑩取样点

取样点的位置和是否有取样冷却器等都要标出,并注明接管尺寸、编号。


⑪特殊要求

管道坡度、对称布置和液封高度要求等均必须注明。


⑫成套设备接管

PID中应标示出和成套供应的设备相接的连结点,并注明设备随带的管道和阀门与工程设计管道的分界点。工程设计部分必须在PID上标示,并与设备供货的图纸一致。 


⑬扩建管道与原有管道

扩建管道与已有设备或管道连接时,要注明其分界点。已有管道用细实线表示。


⑭装置内、外管道

装置内管道与装置外管道连接时,要画“管道连接图”。并列表标出:管道号、管径、介质名称;装置内接往某张图、与哪个设备相接;装置外与装置边界的某根管道相接,这根管道从何处来或去何处。   


⑮特殊阀件

双阀、旁通阀在PID上都要标示清楚。  


⑯清焦管道

在反应器的催化剂再生时;须除焦的管道应标注清楚。


3.阀门等管件


管道上的阀门及其他管件➨应用细实线按标准所规定的符号在相应处画出,并标注其规格代号。


常用阀门图例  



4.仪表控制


在工艺管道及仪表流程图中➨仪表控制点以细实线在相应的管道上用符号画出。


符号包括图形符号和字母代号,它们组合起来表示工业仪表所处理的被测变量和功能,或表示仪表、设备、元件、管线的名称。


①图形符号


仪表(包括检测、显示、控制等仪表)的图形符号是一个细实线圆圈,直径约10mm。需要时允许圆圈断开。必要时,检测仪表或元件也可以用象形或图形符号表示。



②字母代号


表示被测变量和仪表功能的字母代号。


常用字母代号




被测变量及仪表功能字母组合示例




③仪表位号


在检测控制系统中,构成一个回路的每个仪表(或元件)都应有自己的仪表位号。仪表位号由字母与阿位伯数字组成。第一位字母表示被测变量,后继字母表示表的功能。一般用三位或四位数字表示装置号和仪表序号。





设计注意


①在线仪表

流量计、调节阀等在线仪表的接口尺寸如与管道尺寸不一致时,要注明尺寸。


②设备附带仪表

设备上的仪表如果是作为设备附件供应,不须另外订货时,要加标注,该仪表编号可加后缀“X”。   


③仪表编号

仪表编号和电动、气动讯号的联接不可遗漏,按图例符号规定(lead sheet)编制。 


④联锁及讯号

联锁及声、光讯号在PID上亦要表示清楚。 


⑤冲洗、吹扫

仪表的冲洗、吹扫要示出。


⑥成套设备

成套供应设备的供货范围要标明。对由制造厂成套供货范围内的仪表,要加标注,可在编号后加后缀“X”。  



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