P&ID에서 제어 밸브 기호를 읽는 방법

P&ID의 제어 밸브 기호는 기본 나비 모양의 본체 모양으로 시작하여 밸브 유형을 나타내는 내부 마커, 식별을 위한 태그 번호, 제어 방법을 위한 액추에이터 기호를 확인하여 읽습니다. 이러한 요소들은 함께 밸브가 무엇을 하는지, 어떻게 작동하는지, 그리고 전체 공정에서 어디에 위치하는지를 알려줍니다.

P&ID의 제어 밸브 기호가 공정 이해에 중요한 이유

배관 및 계장도(P&ID)는 산업 공장 플랜트의 마스터 참조 도면입니다. 이 도면에 표시된 제어 밸브는 압력, 유량, 온도 및 액체 레벨을 조절하는 최종 기계 요소입니다.

엔지니어는 P&ID를 사용하여 건설이 시작되기 전에 플랜트를 설계합니다. 승인되면 동일한 도면이 구매 팀, 장비 공급업체 및 현장에서 모든 것을 설치하는 팀을 안내합니다.

단일 기호를 잘못 읽으면 실제 문제가 발생할 수 있습니다. 라인이 과압되거나 예상치 못한 방향으로 유량이 역류할 수 있습니다. 이것이 P&ID 밸브 기호가 회사나 엔지니어에 따라 달라지는 대신 표준화된 규칙을 따르는 이유입니다.

메모: 배관 계획과 전체 P&ID 도면은 겹치지만 구별되는 기호 세트를 사용합니다. 이 안내서는 배관 밸브 기호 두 가지가 어떻게 달라지는지 설명합니다.

P&ID 밸브 기호 및 태그 번호의 구성 요소

모든 표준 밸브 기호는 서로를 향하는 두 개의 삼각형, 즉 “나비”로 시작합니다. 이 모양은 배관에 있는 물리적 밸브 본체를 나타냅니다.

엔지니어는 계장 기호에 대한 주요 산업 표준인 ANSI/ISA-5.1에 정의된 영숫자 태그를 사용하여 각 밸브의 특정 역할을 식별합니다. 몇 가지 일반적인 예:

• FV-101 유량 밸브 번호 101을 나타냅니다.
• LV-202 레벨 밸브 번호 202를 나타냅니다.
• PV 그리고 TV 접두사는 각각 압력 및 온도 밸브를 나타냅니다.
• TT, PT, 그리고 FT 온도, 압력 및 유량 트랜스미터를 나타내며, 이러한 밸브로 신호를 보내는 계측기입니다.

게이트 밸브는 특히 크기 조정 참고 사항과 관련하여 알아둘 만한 고유한 태그 지정 특성이 있습니다. 이에 대해서는 다음에서 더 자세히 다룹니다. P&ID에서 게이트 밸브 기호를 읽는 방법.

기호 근처의 메모에는 종종 크기 조정 및 등급 데이터가 포함됩니다. 2″ 300 RF PB와 같은 메모는 밸브의 직경이 2인치이고 ANSI 클래스 300 등급이며 돌출면 연결을 사용하고 피스톤 밸런스 트림 설계를 사용함을 의미합니다. 이러한 종류의 약어는 엔지니어가 도면의 몇 글자에 전체 사양 시트만큼의 세부 정보를 담을 수 있도록 합니다.

일반적인 밸브 기호 및 각 기호의 의미

밸브의 내부 설계는 유체 이동을 제어하는 방식을 결정하므로 P&ID는 각 유형에 대해 고유한 내부 마커를 사용합니다.

• 글로브 밸브: 삼각형 교차점에 있는 작은 실선 점으로, 정밀한 스로틀링(라인을 통해 유체가 이동하는 속도를 미세하게 제어)을 위해 제작된 유로를 나타냅니다.
• 볼 밸브 및 플러그 밸브: 나비 모양 안에 있는 작은 원 또는 선으로, 쿼터 턴(quarter-turn)의 빠른 작동 설계를 나타냅니다.
• 버터플라이 밸브: 기호 중앙을 가로지르는 대각선
• 게이트 밸브: 내부 표시가 없는 일반 나비 모양으로, 단순한 완전 개방 또는 완전 폐쇄 차단에 사용됩니다.
• 체크 밸브: 흐름이 허용되는 유일한 방향을 보여주는 화살표
• 다이어프램 밸브: 나비 모양 본체 위에 곡선
• 니들 밸브: 매우 미세한 유량 조절에 사용되는 좁고 테이퍼진 기호로, 종종 계측 또는 샘플링 라인에 사용됩니다.
• 앵글 밸브: 밸브에서 파이프 방향이 변경됨을 보여주기 위해 직각으로 그려진 나비 모양
• 솔레노이드 밸브: 작은 직사각형 코일 기호와 쌍을 이루는 나비 모양으로, 수동 또는 공압 힘이 아닌 전기 신호를 통해 밸브가 열리거나 닫힘을 나타냅니다.
• 압력 방출 밸브: 라인에서 멀어지는 삼각형과 그 위에 스프링 기호가 있어 과도한 압력을 자동으로 배출하는 데 사용됩니다.

액추에이터 및 액세서리가 기호에 나타나는 방식

밸브는 액추에이터가 자동으로 작동하도록 부착될 때만 “제어 밸브”가 됩니다. P&ID에서 액추에이터는 밸브 스템 상단에 연결된 모양으로 그려집니다.

• 공압 다이어프램: 곡선형 돔으로, 스로틀 제어 루프에 가장 흔하게 사용되는 액추에이터
• 피스톤/실린더: 고압 공압 또는 유압 작동에 사용되는 직사각형 상자
• 전기 모터: “M” 글자가 있는 작은 원

액추에이터 기호 옆에는 종종 두 가지 액세서리가 나타납니다.

• 에이 포지셔너 액추에이터 옆에 작은 상자로 그려집니다. 컨트롤러의 신호에 따라 밸브의 위치를 미세 조정하며, 이는 자동차의 크루즈 컨트롤이 설정 속도를 유지하기 위해 스로틀을 지속적으로 조정하는 것과 유사합니다.
• 에이 솔레노이드 밸브 공기 공급 장치와 액추에이터 사이에 위치할 수 있습니다. 비상 정지 시 밸브를 안전 위치로 강제하는 데 자주 사용되는 공기 신호의 빠른 온/오프 스위치 역할을 합니다.

안전 동작은 화살표 또는 문자 코드로 표시됩니다. 위쪽 화살표 또는 “FO”는 밸브가 열린 상태로 안전하게 작동함을 의미하고, 아래쪽 화살표 또는 “FC”는 밸브가 닫힌 상태로 안전하게 작동함을 의미합니다. 이는 연산자에게 전원 또는 공기 공급이 중단될 경우 밸브가 어떻게 작동할지 정확하게 알려줍니다.

완전한 제어 루프 읽기

전체 제어 루프를 추적하려면 필드 센서에서 컨트롤러를 거쳐 밸브까지 신호 경로를 따라가십시오. 일반적인 루프에는 송신기가 포함됩니다. TT 온도용, 신호를 처리하는 컨트롤러, 그리고 이에 반응하는 액추에이터 밸브. 많은 플랜트에서 이 컨트롤러는 수십 개의 루프를 동시에 관리하는 더 큰 DCS(분산 제어 시스템) 또는 PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러)의 일부입니다.

두 가지 선 유형은 이러한 구성 요소가 통신하는 방식을 보여줍니다.

• 에이 점선 전기 신호를 나타내며, 가장 일반적으로 4-20mA 표준이며 때로는 디지털 HART 신호와 함께 사용됩니다.
• 에이 대각선 해시 표시로 교차된 실선 공압 공급 라인을 나타냅니다.

송신기에서 최종 밸브까지 이 선을 따라가면 측정값 상승이 밸브를 더 열리게 할지 또는 닫히게 할지 알 수 있습니다. 이 단일 기술은 조밀하고 위협적인 도면을 전체 공정에 걸친 명확한 원인과 결과 이야기로 바꿉니다.

P&ID 시스템에서 플러그 밸브의 위치

플러그 밸브는 쿼터턴, 고신뢰성 차단 장치로, 캐비티가 없고 자체 세척되는 시트 표면 덕분에 고압, 슬러리 함량이 높거나 부식성이 강한 공정 스트림에서 볼 밸브보다 선호됩니다. 표준 ANSI/ISA-5.1 P&ID 도면에서 플러그 밸브는 열린 원이 아닌 마름모(다이아몬드) 모양 또는 나비넥타이 본체 내부의 명시적인 내부 사각형으로 볼 밸브와 구별됩니다.

B2B 엔지니어는 P&ID에서 플러그 밸브를 검토할 때 세 가지 기술 계층을 고려해야 합니다.

• 다중 포트 로직. 3방향 및 4방향 플러그 밸브는 특수 T 포트 또는 L 포트 기호 마커를 사용합니다. 이는 단일 밸브 본체에 내장된 전환 또는 혼합 로직을 나타내므로 여러 차단 밸브가 필요하지 않습니다.
• 윤활 사양. P&ID 메모는 라인에 윤활 플러그 밸브(고압 오일/가스 라인에 대한 주기적인 실란트 주입) 또는 비윤활 슬리브/라이닝 플러그 밸브(무누설 화학적 내성을 위한 PTFE 슬리브)가 필요한지 여부를 표시합니다. 이는 유지보수 인프라 및 밸브 데이터 시트에 영향을 미칩니다.
• 액추에이터 토크 스케일링. 플러그 밸브는 국부적인 시트 링이 아닌 표면 대 표면 접촉에 의존하므로 볼 밸브보다 높은 분리 토크가 필요합니다. 자동화될 때 액추에이터 기호(예: 공압 피스톤)는 이 토크 요구 사항을 처리하기 위해 레이아웃 도면에서 더 큰 물리적 공간을 차지하는 경우가 많습니다.