Как читать символы регулирующих клапанов на P&ID

Символы регулирующих клапанов на P&ID считываются, начиная с базовой формы в виде бабочки, затем проверяя внутреннюю метку для типа клапана, номер тега для идентификации и символ привода для метода управления. Вместе эти элементы говорят вам, что делает клапан, как он работает и где он вписывается в общий процесс.

Почему символы регулирующих клапанов на P&ID важны для понимания процесса

Технологическая схема (P&ID) является основным справочным чертежом промышленного технологического объекта. Регулирующие клапаны, показанные на этой схеме, являются конечными механическими элементами, которые регулируют давление, расход, температуру и уровень жидкости.

Инженеры используют P&ID для проектирования объекта до начала строительства. После утверждения та же схема служит руководством для отделов закупок, поставщиков оборудования и бригад, которые устанавливают все на месте.

Неправильное чтение одного символа может вызвать реальные проблемы. Линия может быть подвергнута избыточному давлению, или поток может неожиданно измениться на обратный, когда этого не должно быть. Вот почему символы клапанов PID следуют стандартизированным соглашениям, а не различаются в зависимости от компании или инженера.

Примечание: Планы трубопроводов и полные чертежи P&ID используют перекрывающиеся, но различные наборы символов. Это руководство по символам клапанов трубопроводов разбивает, где эти два расходятся.

Строительные блоки символов клапанов P&ID и номеров тегов

Каждый стандартный символ клапана начинается с двух треугольников, направленных друг к другу, известных как “бабочка”. Эта форма представляет собой корпус физического клапана, расположенный в трубопроводе.

Инженеры определяют конкретную роль каждого клапана с помощью буквенно-цифровых тегов, определенных стандартом ANSI/ISA-5.1, основным отраслевым стандартом для символов приборов. Несколько распространенных примеров:

• FV-101 обозначает регулирующий клапан расхода номер 101
• LV-202 указывает регулирующий клапан уровня номер 202
• ПВ и ТV префиксы обозначают соответственно клапаны давления и температуры
• ТТ, РТ, и FT обозначают датчики температуры, давления и расхода, которые посылают сигналы этим клапанам

Задвижки имеют свои особенности маркировки, которые стоит знать, особенно в отношении примечаний по размеру. Мы более подробно рассматриваем это в как читать символ задвижки в P&ID.

Примечания рядом с символом часто включают данные о размере и классе прочности. Примечание типа 2″ 300 RF PB означает, что клапан имеет диаметр 2 дюйма, рассчитан на класс ANSI 300, имеет соединение с приподнятой поверхностью и использует поршневую балансировку. Такой сокращенный формат позволяет инженерам упаковать детали полного спецификационного листа в несколько символов на чертеже.

Общие символы клапанов и их значение

Внутренняя конструкция клапана определяет, как он управляет движением жидкости, поэтому P&ID используют различные внутренние маркеры для каждого типа:

• Шаровые клапаны: Маленькая сплошная точка на пересечении треугольников, указывающая на поток, предназначенный для точного дросселирования (точного контроля скорости движения жидкости по линии)
• Шаровые и пробковые краны: Маленький круг или линия внутри бабочки, обозначающие четвертьоборотные, быстродействующие конструкции
• Дисковые затворы: Диагональная линия через центр символа
• Задвижки: Простой "бант" без внутреннего маркера, используемый для простой полной открытой или полной закрытой изоляции
• Обратные клапаны: Стрелка, показывающая единственное направление, в котором разрешено движение потока
• Мембранные клапаны: Изогнутая линия над телом "банта"
• Игольчатые клапаны: Суженный, конусообразный символ, используемый для очень точной регулировки потока, часто в линиях приборов или отбора проб
• Угловые клапаны: "Бант", нарисованный под прямым углом, чтобы показать изменение направления трубопровода на клапане
• Соленоидные клапаны: "Бант", соединенный с небольшим прямоугольным символом катушки, указывающим, что клапан открывается или закрывается посредством электрического сигнала, а не ручной или пневматической силы
• Предохранительные клапаны: Треугольник, направленный от линии, с символом пружины сверху, используемый для автоматического сброса избыточного давления

Как исполнительные механизмы и аксессуары отображаются на символе

Клапан становится “регулирующим клапаном” только после установки исполнительного механизма для его автоматического управления. На P&ID исполнительный механизм изображается в виде фигуры, присоединенной к верхней части штока клапана:

• Пневматическая диафрагма: Изогнутый купол, наиболее распространенный привод для контуров регулирования дросселирования
• Поршень/Цилиндр: Прямоугольная коробка, используемая для работы под высоким давлением в пневматических или гидравлических системах
• Электродвигатель: Маленький круг с буквой “M” внутри

Часто рядом с символом привода появляются два дополнительных элемента:

• А позиционер рисуется как небольшая коробка рядом с приводом. Он точно регулирует положение клапана в зависимости от сигнала контроллера, подобно тому, как круиз-контроль в автомобиле постоянно регулирует дроссельную заслонку для поддержания заданной скорости.
• А электромагнитный клапан может располагаться между источником воздуха и приводом. Он действует как быстродействующий переключатель включения/выключения для воздушного сигнала, часто используемый для принудительного перевода клапана в безопасное положение при аварийном отключении.

Безопасное поведение при отказе обозначается стрелкой или буквенным кодом. Стрелка вверх или “FO” означает, что клапан открывается при отказе, а стрелка вниз или “FC” означает, что он закрывается при отказе. Это точно сообщает операторам, как клапан будет вести себя при потере питания или подачи воздуха.

Чтение полной контурной схемы управления

Чтобы проследить полный контур управления, следуйте по пути сигнала от полевого датчика через контроллер к клапану. Типичный контур включает в себя преобразователь, например ТТ для температуры, контроллер, который обрабатывает сигнал, и приводной клапан, который реагирует на него. На многих предприятиях этот контроллер является частью более крупной распределенной системы управления (DCS) или программируемого логического контроллера (PLC), который управляет десятками контуров одновременно.

Два типа линий показывают, как эти компоненты взаимодействуют:

• А пунктирная линия представляет электрический сигнал, чаще всего стандарт 4-20 мА, иногда с наложенным цифровым сигналом HART
• А сплошная линия, пересеченная диагональными штрихами представляет линию подачи сжатого воздуха

Следуя по этим линиям от передатчика до конечного клапана, вы можете определить, приведет ли возрастающее измерение к дальнейшему открытию или закрытию клапана. Этот единственный навык превращает плотный, пугающий чертеж в ясную историю причинно-следственных связей во всем процессе.

Место запорных клапанов в системах P&ID

Запорные клапаны — это устройства изоляции с четвертью оборота и высокой надежностью, которые выбираются вместо шаровых кранов для технологических потоков с высоким давлением, большим содержанием суспензий или высокой коррозионной активностью благодаря их бескорпусной самоочищающейся посадочной поверхности. На стандартном чертеже P&ID ANSI/ISA-5.1 запорный клапан отличается от шарового крана ромбовидной (алмазной) формой или явным внутренним прямоугольником внутри корпуса в форме бабочки, а не открытым кругом.

Инженеры B2B должны учитывать три технических аспекта при анализе запорных клапанов на P&ID:

• Многопортовая логика. Трехходовые и четырехходовые запорные клапаны используют специальные маркеры символов T-порта или L-порта. Они указывают на логику перенаправления или смешивания, встроенную в один корпус клапана, устраняя необходимость в нескольких запорных клапанах.
• Спецификация смазки. Примечания к P&ID указывают, требуется ли для линии запорный клапан со смазкой (периодическая подача герметика для линий высокого давления нефти/газа) или запорный клапан без смазки с гильзой/футеровкой (гильза из ПТФЭ для химической стойкости с нулевой утечкой). Это влияет на инфраструктуру технического обслуживания и спецификации клапанов.
• Масштабирование крутящего момента привода. Запорные клапаны полагаются на контакт поверхности с поверхностью, а не на локальные кольца седла, что означает более высокий начальный крутящий момент по сравнению с шаровыми кранами. При автоматизации символ привода (например, пневматический поршень) часто соответствует большему физическому размеру на монтажных чертежах для обеспечения этого крутящего момента.