.....................................................

آشنایی با نقشه های فرایندی PFD و P&ID

چکیده:

نمودار جریان فرایند (به انگلیسی: Process flow diagram) (به صورت مخفف PFD) روشی جهت نشان دادن قسمت‌های اصلی یک فرایند شیمیایی است. در این روش واحدهای اصلی نشان داده می‌شود و برخی از جزئیات لوله کشی فرایند در نظر گرفته نمی‌شود.

نمودار لوله‌کشی و تجهیزات (به انگلیسی: Piping and instrumentation diagram به صورت مخفف P&ID) در فرایندهای صنعتی از جمله صنایع شیمیایی، برای نمایش نوع تجهیزات و نحوه اتصال آنها به هم به کار می‌رود.

دیاگرام لوله گذاری و تجهیزات (piping and instrumentation diagram) از علامت‌ها برای نشان دادن اتصال بین تجهیزات، حسگرها و شیرها در یک سیستم کنترلی استفاده می‌کند. مواردی که قبل از کشیدن P&ID لازم است تا بدانیم به شرح زیر است:

۱-PFD Vs P&ID

ممکن است اغلب موارد P&ID با PFD اشتباه گرفته شود. P&ID و PFD معمولاً از نمادهای یکسان برای نشان دادن تجهیزات استفاده می‌کنند ولی دو هدف متفاوت را دنبال می‌کنند. PFD معمولاً در هنگام بهره بردای مورد استفاده قرار می‌گیرد که نشان می‌دهد که فرایند دقیقاً چه کاری انجام می‌دهد ولی P&ID تمام کنترلرها، سنسورها و نوع شیرهایی که در یک ساختار استفاده شده است را به نمایش می‌گذارد.

۲-اطلاعاتی که در P&ID ثبت می‌شوند

اطلاعات زیر در P&ID به طور مشخص و واضح داده می‌شود که در PFD مشاهده نمی‌شود:

– تمام شیرها و انواع آن

– کنترلرهای موجود

– معماری کنترلرها

– قطر، جنس و مشخصات عایق لوله‌ها

– جنس تجهیزات ساختار

۳-استفاده‌های P&ID

– توسعه متدلوژی عملیاتی

– توسعه فلسفه امنیت و حفاظت

– اساس برنامه‌ریزی و کنترل

– سند ارتباطی برای چگونگی کارکرد فرایند

– ارزیابی ساختار فرایند

– آموزش کارکنان

و…

 پس از فازهای مقدماتی پروژه، فاز طراحی و مهندسی واحدهای فرایندی نفت و گاز شامل دو بخش است:
۱- طراحی پایه واحد (Basic design)
۲- طراحی تفصیلی (Detail Design)

 در مرحله طراحی پایه چند نوع نقشه پایه فرایندی توسط واحد پروسس پروژه تهیه و مورد استفاده بقیه واحدهای پروژه قرار میگیرد، از جمله مهترین آنها میتوان به دو مورد زیر اشاره کرد که (ممکن است این نقشه ها در مرحله تفصیلی دچار تغییرات جزیی شوند):

 ۱- نقشه های Process Flow Diagram – PFD
در این نقشه ها که ماحصل طراحی پایه است طرح کلی جریان مواد شیمیایی و دبی و دما و فشار و سایر مشخصات آنها تعیین میشود. در این نقشها درباره تجهیزات لازم برای فرآیندها و جنس آنها و موارد دیگر صحبتی به میان نمی آید و این نقشه کاملاً به مهندسین شیمی مرتبط است.

 در یک PFD آیتم های زیر نمایش داده می شود:
· لوله کشی فرآیند
· سمبل، نام و کد شناسایی تجهیزات اصلی
· شیرها و شیرهای کنترلی که بر روی عملکرد سیستم اثر می گذارند
· ارتباط با سایر سیستم ها
· انشعابات فرعی (Bypass) مهم و خطوط سیرکوله
· نرخ های سیستم و مقادیر عملکردی مانند حداقل، نرمال و حداکثر جریان، فشار یا درجه حرارت
· ترکیب مایعات

 ۲- نقشه های(Piping & Instrumentation Diagram) P&ID:
در این نقشه ها که توسط مهندسین فرآیند تهیه می شود جزییات بیشتری از ارتباط بین مراحل مشخص شده و تجهیزات مورد نیاز نیز دیده می شوند. همچنین ابزار دقیق مورد نیاز برای فرآیند و تجهیزات نیز در این نقشه ها مشخص می شود و در یک نمای کلی کلیه جزییات فرآیندها مشخص می شود. در این نقشه جزییات مورد نیاز برای طراحی و سفارش ساخت تجهیزات مکانیک مشخص می شود مانند ظرفیت ؛ فشار ؛ دبی ورودی و خروجی ؛ دما و … بطور خلاصه P&ID نقشه راهنما برای انجام طراحی های بعدی است.

 در این نمودار برای نشان دادن تجهیزات و وسایل کنترلی از سمبل ها و اشکال خاصی استفاده می شود که اغلب بر اساس استاندارد ISA طراحی می شوند. در واقع می توان گفت که P&ID شکل کامل شده PFD می باشد. در یک P&ID باید حداقل اطلاعات زیر نشان داده شود:

· نمایش کلیه وسایل کنترلی و مشخصات آن
· تجهیزات مکانیکی به همراه نام و شماره آن
· شیرها و مشخصات آنها
· کلیه اطلاعات مربوط به پایپینگ شامل شماره خطوط، اندازه، تغییر مشخصه ها، طبقه بندی خطوط و جهت جریان .
· فلنج ها، شیرها، تجهیزات ایمنی، دریچه ها (Vent)، محل های تخلیه (Drain)، فیتینگ ها، تبدیل ها
· خطوط شروع و تخلیه موقتی
· ورودی ها و خروجی های کنترلی و اینترلاک ها
· ورودی های سیستم کنترل کامپیوتری
· کلیه وسایل کنترلی شامل لوپ ها، ارتباطات نرم افزاری و هشدارها و سیستم منطقی

نمودار P&ID پس از تهیه و تایید PFD تهیه می گردد. پس از تهیه و تایید P&ID نیز ، کارشناسان پایپینگ نسبت به تهیه مدارک تفصیلی پایپینگ نظیر نقشه ایزومتریک و غیره اقدام می کنند. از سوی دیگر کارشناسان ابزاردقیق نیز با استفاده از این نمودار نسبت به طراحی مدارک تفصیلی ابزاردقیق نظیر منطق کنترلی، صفحات واسط و غیره اقدام می نمایند.