P&ID(배관 및 계측 다이어그램)는 시스템의 배관, 용기, 제어 밸브, 계측 및 기타 프로세스 구성 요소와 장비를 포함하는 프로세스 시스템의 그래픽 표현입니다. P&ID는 프로세스 제어 시스템의 설치를 배치하는 데 사용되는 기본 개략도입니다. 이와 같이 P&ID는 프로세스 시스템 개발 및 운영의 모든 단계에서 매우 중요합니다.

P&ID 사용 단계:

• 프로세스 시스템의 설계 및 레이아웃
• 구성 요소 사양
• 제어 시스템 체계 개발
• 안전 및 운영 분석(HAZOP – 위험 및 운영 가능성 연구)
• 시스템의 설치 및/또는 구축
• 시작, 종료 및 운영 계획 및 절차
• 프로세스 시스템 운영 직원 교육
• 시스템 유지 보수 및 수정

P&ID는 또한 HMI(Human-Machine Interface) 또는 기타 제어 시스템에서 프로세스 시스템의 실시간 그래픽 표현을 위한 기반으로 사용됩니다.

P&ID에 사용되는 기호

이 다이어그램의 구성 요소를 나타내는 데 사용되는 표준 기호가 있습니다. 이러한 기호는 축척되지 않으며 치수가 정확하지 않다는 점에 유의해야 합니다. 그들은 단지 특정 유형의 구성 요소를 나타내는 데 사용됩니다. 이러한 기호는 나타내는 구성 요소를 추가로 식별하고 지정하기 위해 단어, 문자 및 숫자로 레이블이 지정됩니다. 또 다른 중요한 고려 사항은 다이어그램이 항상 각 구성 요소의 물리적 위치와 근접성을 나타내는 것은 아니라는 것입니다. 목적은 시스템의 평면도나 지도 역할을 하는 것이 아니라 시스템 프로세스를 설명하는 것입니다.

P&ID용 밸브 기호

2방향 밸브에 대한 일반 기호는 서로를 가리키는 두 개의 삼각형이며 내부 점의 끝이 서로 닿아 있습니다. 파이프 라인은 밸브 기호의 각 측면에 연결되는 라인으로 표시됩니다. 다양한 유형의 선이 다양한 파이프, 튜브 및 호스를 나타내는 데 사용됩니다. 이러한 예에서는 단순 강체 파이프 또는 튜빙을 나타내는 단일 실선을 사용합니다. 일반적으로 모든 파이프는 수직 또는 수평으로 실행되며 직각만 사용합니다. 흐름의 방향은 90도 회전할 때마다 뿐만 아니라 다음 구성 요소를 만나는 선의 끝에서 화살촉으로 표시됩니다.

밸브의 종류

밸브의 종류는 점이 만나는 중심에 도형을 추가하여 표현합니다. 가장 일반적인 밸브 유형에 대한 P&ID 기호가 여기에 표시됩니다. 

위에 표시된 모든 밸브는 유량 제어(켜짐/꺼짐 또는 스로틀링)에 사용되는 2방향 인라인 밸브입니다. 3방향 및 4방향과 같은 다중 포트 밸브의 경우 기호의 구조가 유사하며 각 포트 또는 "방향"을 나타내는 삼각형이 있습니다.

3방향 및 4방향 볼 밸브에는 "T" 또는 "L" 포트 볼인 볼 드릴링 유형을 정의하는 추가 세부 정보가 포함될 수 있습니다. 다이어그램에 표시될 수 있는 또 다른 세부 사항은 비작동 또는 전원 차단 상태의 흐름 경로입니다. 이는 아래와 같이 기호 옆에 있는 작은 화살표를 사용하여 표시됩니다.

다른 밸브 유형도 많이 있습니다. 다음은 그 중 일부입니다.

액츄에이터의 종류

작동 방법은 작은 기호가 있는 밸브 중앙에서 나오는 선으로 정의되며, 이 선의 상단에는 여러 번 문자가 포함되어 있습니다. 다음은 작동 방식이 다른 볼 밸브의 몇 가지 예입니다.

페일 세이프 위치

액추에이터에 오류 방지 위치가 있는 경우 밸브와 액추에이터 사이의 라인에 화살표로 표시됩니다. 실패 위치를 나타내는 데 사용되는 또 다른 방법은 두 개의 문자 "FO" 또는 "FC"를 사용하는 것입니다.

종단 연결

연결구는 위의 모든 예에서와 같이 밸브로 직접 들어가는 파이프를 나타내는 선으로 일반적으로 나타낼 수 있습니다. 다양한 다른 방법을 사용하여 연결을 명시적으로 정의할 수도 있습니다. 플랜지 연결은 아래 그림과 같이 표시됩니다. 여기서 파이프의 끝에는 밸브 기호의 측면과 평행한 수직선이 있으며 그 사이에 작은 공간이 있습니다. 이는 파이프를 절단하지 않고 밸브를 제거할 수 있음을 보여줍니다. 반영구적 나사 연결은 연결 지점에 작은 속이 빈 원으로 표시됩니다. 영구 용접 연결은 대신 작은 사각형으로 표시됩니다. 연결이 소켓 용접이면 사각형이 속이 비어 있거나 채워지지 않습니다.

표준화

International Society of Automation(ISA: www.isa.org )은 P&ID에 대한 표준을 정의했습니다. 표준은 ANSI/ISA-5.1-2009이며 ISA 웹 사이트 에서 사용할 수 있습니다 .

이러한 기호에 대해 정의된 엄격한 표준 세트가 있음에도 불구하고 특정 밸브를 나타내는 다양한 방법을 찾을 수 있습니다. 또한 다양한 도서관, 산업 및 회사에 걸쳐 일부 밸브 유형 간에 노골적인 불일치가 있음을 알게 될 것입니다. 이 문제는 모든 구성 요소가 텍스트, 부품 번호(고유 모델), 태그 번호(시스템의 특정 구성 요소)로도 설명되고 도면과 함께 제공되는 키 또는 범례에서 자세히 정의되기 때문에 문제가 되지 않습니다. . 도면 전체에서 일관성을 유지하는 한 P&ID 다이어그램을 사용하는 모든 사람이 P&ID 다이어그램을 수용하고 이해할 수 있습니다.

파이프, 튜브 및 호스(프로세스 라인):

공정 라인은 공정 매체가 실제로 흐르는 라인입니다. 다양한 유형의 선으로 표시됩니다. 완전한 P&ID에서 각 행은 행 번호로 레이블이 지정됩니다. 예: 150-67P00-2299-115101-N. 이 레이블은 선과 평행하게 실행되거나 선 자체에 맞지 않는 경우 정의 중인 선을 가리키는 콜아웃 선과 함께 실행됩니다. 라벨에는 크기, 등급, 단열재 등에 대한 정보가 포함됩니다. 회사마다 이러한 숫자에 대해 서로 다른 구조를 사용하지만 모두 동일한 정보를 포함합니다. 프로세스 라인은 전기, 공압 또는 데이터 신호를 나타내는 라인과 같은 다른 라인보다 굵습니다.

다양한 파이프 기호

파이프가 도면에서 교차하지만 물리적으로 연결되지 않은 경우를 설명하는 두 가지 방법이 있습니다. 하나가 다른 하나를 "넘어가는" 것을 보여주기 위해 작은 "고비"를 사용하거나 다른 하나가 그 아래로 가는 것을 보여주기 위해 다른 하나와 매우 가까운 선 중 하나를 끊습니다. 이것은 실제 파이프의 물리적 표현이 아닙니다. 실제로 실제 시스템에서는 교차하지 않을 수도 있습니다. 도면에서 선이 교차해야 할 때 선을 분리하여 유지하는 방법일 뿐입니다.

통신/신호선:

공정 제어 시스템은 다양한 유형의 신호를 사용하여 구성 요소, 기기 및 제어 시스템 컴퓨터 간에 정보를 전달합니다. 각 유형의 신호에는 신호를 따라 이동하는 신호의 유형을 명시적으로 식별하는 고유한 라인 유형이 있습니다.

다양한 신호 기호

주요 프로세스 구성 요소에 대한 기타 일반 P&ID 기호:

선박

펌프, 팬 및 압축기

목록은 계속 이어집니다. 프로세스 제어 시스템에 사용되는 모든 구성 요소를 나타내는 문자 그대로 수백 개의 기호가 있습니다. 열교환기, 냉각기, 보일러, 필터 등 배관 및 계측 다이어그램에 사용되는 가장 일반적인 구성요소를 포함하는 P&ID 기호 라이브러리를 만들었습니다.

계측기(센서, 송신기, 미터 등)

계측은 시스템 내에서 물리적 속성을 감지, 측정, 표시, 전송 및/또는 기록하는 장치를 말합니다. 이러한 유형의 구성 요소에는 약간 다른 접근 방식이 있습니다. 구성 요소는 "버블"이라고 하는 것으로 표시됩니다. 거품은 단순한 원, 정사각형 또는 육각형 모양입니다.

	사각형 거품은 공유 디스플레이를 나타냅니다. 공유 장치는 여러 기기의 정보를 표시하거나 여러 기기를 제어하거나 둘 다입니다. 사각형 안에는 원이나 다이아몬드가 있습니다.
	원은 기본 선택 또는 "기본 프로세스 제어 시스템"임을 나타냅니다.
	다이아몬드는 대체 선택 또는 "안전 계장 시스템"임을 나타냅니다.
	육각형 거품은 컴퓨터 시스템을 나타냅니다.
	원형 거품은 개별 기기를 나타냅니다. 이러한 유형의 기포는 밸브와 같은 최종 제어 요소의 기능을 정의하는 데에도 사용됩니다. 이것은 제어 요소의 기호를 가리키는 설명선으로 수행됩니다. 말풍선 안의 문자와 숫자는 다음과 같습니다.

이러한 모든 거품 유형은 수평선, 선 또는 부족으로 추가로 정의됩니다. 이 라인은 기기의 위치와 작업자가 액세스할 수 있는지 여부를 정의합니다.

	라인 없음 은 장치 및/또는 해당 디스플레이가 필드에 물리적으로 위치하며 디스플레이가 있는 경우 로컬에서만 읽을 수 있음을 의미합니다.
	실선 은 디스플레이가 기본 제어판 또는 비디오 디스플레이에 있으며 일반적으로 운영자가 액세스할 수 있음을 의미합니다.
	점선 은 일반적으로 운영자가 디스플레이에 액세스할 수 없음을 의미합니다.
	이중 실선 은 디스플레이가 운영자가 일반적으로 액세스할 수 있는 보조 또는 로컬 제어판에 있음을 의미합니다 .
	이중 점선 은 디스플레이가 보조 제어판에 있으며 일반적으로 작동자가 액세스할 수 없음을 의미합니다.

태그 번호

도형 내부에는 측정되는 속성(예: 유량, 압력, 온도 또는 레벨)과 해당 측정으로 수행되는 기능을 지정하는 데 사용되는 문자와 숫자가 있습니다. 일반적인 기능은 표시, 기록, 전송 및 제어입니다. 다음은 몇 가지 샘플과 문자 차트 및 가장 일반적인 계측 구성 요소를 나타내는 내용입니다.

이러한 기기는 최대 5개의 문자로 식별됩니다. (최소 2개)

첫 번째 문자는 측정되는 속성입니다.
F = 유량, P = 압력, T = 온도, L = 레벨

두 번째 문자는 수식어입니다:
D = 미분, F = 비율. 수정자가 적용되지 않으면 간단히 생략

세 번째 는 패시브/판독 기능을 나타냅니다:
A = 알람, R = 기록, I = 표시기, G = 게이지

4번째 – 활성/출력 기능:
C = 컨트롤러, T = 전송, S = 스위치, V = 밸브

다섯 번째 는 기능 수정자입니다:
H = 높음, L = 낮음, O = 열림, C = 닫힘. 수정자가 적용되지 않으면 간단히 생략

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그 뒤에는 해당 루프에 고유한 루프 번호가 옵니다. 예 를 들어 FIC045 는 제어 루프 045 의 흐름 표시 컨트롤러 임을 의미합니다 . 이는 필드 장치의 "태그" 식별자라고도 하며 일반적으로 기기의 위치와 기능에 부여됩니다. 동일한 루프 에는 FT045가 있을 수 있습니다. 이는 동일한 루프의 흐름 전송기 입니다 . 다음은 동일한 루프에 있는 몇 가지 악기에 대한 완전한 기호의 몇 가지 예입니다.

Identification and reference designation

Based on STANDARD ANSI/ISA S5.1 and ISO 14617-6, the P&ID is used for the identification of measurements within the process. The identifications consist of up to 5 letters. The first identification letter is for the measured value, the second is a modifier, 3rd indicates passive/readout function, 4th - active/output function, and the 5th is the function modifier. This is followed by loop number, which is unique to that loop. For instance FIC045 means it is the Flow Indicating Controller in control loop 045. This is also known as the "tag" identifier of the field device, which is normally given to the location and function of the instrument. The same loop may have FT045 - which is the flow transmitter in the same loop.

LetterColumn 1(Measured value)Column 2(Modifier)Column 3(Readout/passive function)Column 4(Output/active function)Column 5(Function modifier)

For reference designation of any equipment in industrial systems the standard IEC 61346 (Industrial systems, installations and equipment and industrial products — Structuring principles and reference designations) can be applied. For the function Measurement the reference designator B is used, followed by the above listed letter for the measured variable.

For reference designation of any equipment in a power station the KKS Power Plant Classification System can be applied.

Symbols of chemical apparatus and equipment

Below are listed some symbols of chemical apparatus and equipment normally used in a P&ID, according to ISO 10628 and ISO 14617.

Symbols of chemical apparatus and equipment

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