วิธีอ่านสัญลักษณ์วาล์วควบคุมบน P&ID

สัญลักษณ์วาล์วควบคุมบน P&ID จะถูกอ่านโดยเริ่มจากรูปทรงพื้นฐานของโบว์ไท จากนั้นตรวจสอบเครื่องหมายภายในสำหรับประเภทวาล์ว หมายเลขแท็กสำหรับการระบุ และสัญลักษณ์แอคทูเอเตอร์สำหรับวิธีการควบคุม องค์ประกอบเหล่านี้ร่วมกันจะบอกคุณว่าวาล์วทำอะไร ทำงานอย่างไร และเข้ากับกระบวนการโดยรวมอย่างไร.

เหตุใดสัญลักษณ์วาล์วควบคุมบน P&ID จึงมีความสำคัญต่อความเข้าใจกระบวนการ

แผนภาพท่อและเครื่องมือ (P&ID) เป็นแบบอ้างอิงหลักสำหรับโรงงานอุตสาหกรรม วาล์วควบคุมที่แสดงบนแผนภาพนี้เป็นองค์ประกอบทางกลขั้นสุดท้ายที่ควบคุมแรงดัน การไหล อุณหภูมิ และระดับของเหลว.

วิศวกรใช้ P&ID ในการออกแบบโรงงานก่อนเริ่มการก่อสร้าง เมื่อได้รับการอนุมัติแล้ว แผนภาพเดียวกันนี้จะแนะนำทีมจัดซื้อ ผู้จำหน่ายอุปกรณ์ และทีมงานที่ติดตั้งทุกอย่างในสถานที่.

การอ่านสัญลักษณ์ผิดเพียงสัญลักษณ์เดียวอาจก่อให้เกิดปัญหาที่แท้จริงได้ สายท่ออาจมีแรงดันเกิน หรือการไหลอาจย้อนกลับอย่างไม่คาดคิดเมื่อไม่ควรเป็นเช่นนั้น นี่คือเหตุผลที่สัญลักษณ์วาล์ว PID ใช้หลักการที่เป็นมาตรฐานแทนที่จะแตกต่างกันไปตามบริษัทหรือวิศวกร.

บันทึก: แผนผังระบบประปาและแบบ P&ID ฉบับสมบูรณ์ใช้ชุดสัญลักษณ์ที่ทับซ้อนกันแต่แตกต่างกัน คู่มือนี้เกี่ยวกับ สัญลักษณ์วาล์วระบบประปา อธิบายว่าทั้งสองส่วนแตกต่างกันอย่างไร.

ส่วนประกอบพื้นฐานของสัญลักษณ์วาล์ว P&ID และหมายเลขแท็ก

สัญลักษณ์วาล์วมาตรฐานทุกอันจะเริ่มต้นด้วยสามเหลี่ยมสองอันที่ชี้เข้าหากัน เรียกว่า “โบว์ไท” รูปร่างนี้แสดงถึงตัววาล์วที่อยู่ในท่อ.

วิศวกรจะระบุบทบาทเฉพาะของวาล์วแต่ละตัวโดยใช้แท็กตัวอักษรและตัวเลขที่กำหนดโดย ANSI/ISA-5.1 ซึ่งเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมหลักสำหรับสัญลักษณ์เครื่องมือ ตัวอย่างทั่วไปบางส่วน:

• FV-101 หมายถึง Flow Valve หมายเลข 101
• LV-202 หมายถึง Level Valve หมายเลข 202
• PV และ TV คำนำหน้าจะทำเครื่องหมายวาล์วแรงดันและอุณหภูมิตามลำดับ
• TT, PT, และ FT แสดงถึงเครื่องส่งสัญญาณอุณหภูมิ แรงดัน และอัตราการไหล ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ส่งสัญญาณไปยังวาล์วเหล่านี้

วาล์วประตูมีลักษณะเฉพาะของแท็กของตัวเองที่ควรทราบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับบันทึกการปรับขนาด เราจะกล่าวถึงเรื่องนี้อย่างละเอียดใน วิธีอ่านสัญลักษณ์วาล์วประตูใน P&ID.

หมายเหตุใกล้สัญลักษณ์มักรวมถึงข้อมูลการปรับขนาดและการให้คะแนน หมายเหตุเช่น 2″ 300 RF PB หมายความว่าวาล์วมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 นิ้ว ได้รับการจัดอันดับตามมาตรฐาน ANSI Class 300 มีการเชื่อมต่อแบบยกหน้า และใช้การออกแบบไส้วาล์วแบบลูกสูบสมดุล รูปแบบย่อนี้ช่วยให้นักวิศวกรสามารถบรรจุข้อมูลจำเพาะเต็มรูปแบบลงในอักขระเพียงไม่กี่ตัวบนแบบแปลนได้.

สัญลักษณ์วาล์วทั่วไปและความหมายของแต่ละสัญลักษณ์

การออกแบบภายในของวาล์วเป็นตัวกำหนดวิธีการควบคุมการไหลของของเหลว ดังนั้น P&ID จึงใช้เครื่องหมายภายในที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละประเภท:

• วาล์วโลก: จุดทึบเล็กๆ ที่จุดตัดของสามเหลี่ยม แสดงถึงเส้นทางการไหลที่สร้างขึ้นเพื่อการควบคุมที่แม่นยำ (การควบคุมความเร็วที่ของเหลวไหลผ่านเส้นได้ละเอียด)
• วาล์วลูกบอลและวาล์วปลั๊ก: วงกลมเล็กๆ หรือเส้นภายในรูปโบว์ไท แสดงถึงการออกแบบแบบหมุนหนึ่งในสี่รอบที่ทำงานได้อย่างรวดเร็ว
• วาล์วผีเสื้อ: เส้นทแยงมุมผ่านกึ่งกลางของสัญลักษณ์
• วาล์วประตู (Gate Valves): โบว์ไทแบบเรียบที่ไม่มีเครื่องหมายภายใน ใช้สำหรับการแยกแบบเปิดเต็มที่หรือปิดเต็มที่อย่างง่าย
• เช็ควาล์ว: ลูกศรแสดงทิศทางเดียวที่อนุญาตให้การไหลเคลื่อนที่
• วาล์วไดอะแฟรม (Diaphragm Valves): เส้นโค้งเหนือตัวโบว์ไท
• วาล์วเข็ม (Needle Valves): สัญลักษณ์ที่แคบลงและเรียวแหลม ใช้สำหรับการปรับการไหลที่ละเอียดมาก มักใช้ในสายเครื่องมือหรือสายตัวอย่าง
• วาล์วฉาก (Angle Valves): โบว์ไทที่วาดทำมุมฉากเพื่อแสดงการเปลี่ยนทิศทางของท่อที่วาล์ว
• วาล์วโซลินอยด์ (Solenoid Valves): โบว์ไทจับคู่กับสัญลักษณ์ขดลวดสี่เหลี่ยมเล็กๆ แสดงว่าวาล์วเปิดหรือปิดผ่านสัญญาณไฟฟ้า แทนที่จะใช้แรงมือหรือแรงลม
• วาล์วระบายแรงดัน (Pressure Relief Valves): สามเหลี่ยมชี้ออกจากเส้น โดยมีสัญลักษณ์สปริงอยู่ด้านบน ใช้เพื่อระบายแรงดันส่วนเกินโดยอัตโนมัติ

แอคทูเอเตอร์และอุปกรณ์เสริมปรากฏบนสัญลักษณ์อย่างไร

วาล์วจะกลายเป็น “วาล์วควบคุม” ก็ต่อเมื่อมีการติดแอคทูเอเตอร์เพื่อทำงานโดยอัตโนมัติ บน P&ID แอคทูเอเตอร์จะถูกวาดเป็นรูปทรงที่เชื่อมต่อกับด้านบนของก้านวาล์ว:

• ไดอะแฟรมลม: โดมโค้ง ซึ่งเป็นตัวกระตุ้นที่พบได้บ่อยที่สุดสำหรับลูปควบคุมแบบวาล์วปีกผีเสื้อ
• ลูกสูบ/กระบอกสูบ: กล่องสี่เหลี่ยม ใช้สำหรับการทำงานด้วยระบบนิวแมติกหรือไฮดรอลิกแรงดันสูง
• มอเตอร์ไฟฟ้า: วงกลมเล็กๆ ที่มีตัวอักษร “M” อยู่ข้างใน

อุปกรณ์เสริมสองอย่างมักปรากฏควบคู่ไปกับสัญลักษณ์แอคทูเอเตอร์:

• เอ ตัวกำหนดตำแหน่ง วาดเป็นกล่องเล็กๆ ข้างแอคทูเอเตอร์ ทำหน้าที่ปรับตำแหน่งวาล์วอย่างละเอียดตามสัญญาณจากคอนโทรลเลอร์ คล้ายกับระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติในรถยนต์ที่ปรับคันเร่งอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาความเร็วที่ตั้งไว้.
• เอ โซลินอยด์วาล์ว อาจอยู่ระหว่างแหล่งจ่ายลมและแอคทูเอเตอร์ ทำหน้าที่เป็นสวิตช์เปิด/ปิดสัญญาณลมอย่างรวดเร็ว มักใช้เพื่อบังคับให้วาล์วเข้าสู่ตำแหน่งที่ปลอดภัยเมื่อเกิดการปิดระบบฉุกเฉิน.

พฤติกรรมความปลอดภัยเมื่อเกิดความผิดพลาดจะถูกระบุด้วยลูกศรหรือรหัสตัวอักษร ลูกศรชี้ขึ้นหรือ “FO” หมายถึงวาล์วจะเปิดเมื่อเกิดความผิดพลาด ในขณะที่ลูกศรชี้ลงหรือ “FC” หมายถึงวาล์วจะปิดเมื่อเกิดความผิดพลาด สิ่งนี้จะบอกผู้ปฏิบัติงานถึงพฤติกรรมของวาล์วได้อย่างแม่นยำหากสูญเสียพลังงานหรือแหล่งจ่ายลม.

การอ่านลูปควบคุมที่สมบูรณ์

ในการติดตามลูปควบคุมทั้งหมด ให้ทำตามเส้นทางสัญญาณจากเซ็นเซอร์ภาคสนามผ่านคอนโทรลเลอร์ไปยังวาล์ว ลูปทั่วไปประกอบด้วยทรานสมิตเตอร์ เช่น TT สำหรับอุณหภูมิ คอนโทรลเลอร์ที่ประมวลผลสัญญาณ และวาล์วแอคทูเอเตอร์ที่ตอบสนองต่อสัญญาณนั้น ในโรงงานหลายแห่ง คอนโทรลเลอร์นี้เป็นส่วนหนึ่งของระบบ DCS (Distributed Control System) หรือ PLC (Programmable Logic Controller) ที่ใหญ่กว่า ซึ่งจัดการลูปจำนวนมากพร้อมกัน.

เส้นสองประเภทแสดงวิธีการสื่อสารของส่วนประกอบเหล่านี้:

• เอ เส้นประ แสดงถึงสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งส่วนใหญ่เป็นมาตรฐาน 4-20mA บางครั้งอาจมีสัญญาณ HART แบบดิจิทัลซ้อนทับอยู่
• เอ เส้นทึบตัดด้วยเครื่องหมายแฮชแนวทแยง แสดงถึงสายจ่ายอากาศแบบนิวแมติก

การทำตามเส้นเหล่านี้จากเครื่องส่งไปยังวาล์วสุดท้าย คุณสามารถบอกได้ว่าการวัดที่เพิ่มขึ้นจะทำให้วาล์วเปิดมากขึ้นหรือปิดลง ทักษะเดียวนี้เปลี่ยนแบบร่างที่หนาแน่นและน่ากลัวให้กลายเป็นเรื่องราวที่ชัดเจนของเหตุและผลทั่วทั้งกระบวนการ.

ตำแหน่งของวาล์วปลั๊กในระบบ P&ID

วาล์วปลั๊กเป็นอุปกรณ์ปิดผนึกแบบหมุน 90 องศาที่มีความน่าเชื่อถือสูง ซึ่งเลือกใช้แทนวาล์บบอลสำหรับกระแสกระบวนการที่มีแรงดันสูง มีของแข็งปนเปื้อนมาก หรือมีการกัดกร่อนสูง เนื่องจากมีพื้นผิวที่นั่งแบบไม่มีช่องว่างและทำความสะอาดตัวเองได้ บนแบบร่าง P&ID มาตรฐาน ANSI/ISA-5.1 วาล์วปลั๊กจะแตกต่างจากวาล์บบอลด้วยรูปทรงสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน (รูปข้าวหลามตัด) หรือสี่เหลี่ยมผืนผ้าภายในที่ชัดเจนภายในตัววาล์วรูปโบว์ไท แทนที่จะเป็นวงกลมเปิด.

วิศวกร B2B ควรพิจารณาถึงสามระดับทางเทคนิคเมื่อตรวจสอบวาล์วปลั๊กบน P&ID:

• ตรรกะแบบหลายพอร์ต. วาล์วปลั๊กแบบสามทางและสี่ทางใช้เครื่องหมายสัญลักษณ์แบบ T-port หรือ L-port พิเศษ สิ่งเหล่านี้บ่งชี้ถึงตรรกะการเบี่ยงเบนหรือการผสมที่สร้างขึ้นในตัววาล์วเดียว ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้วาล์วปิดผนึกหลายตัว.
• ข้อกำหนดการหล่อลื่น. หมายเหตุ P&ID จะระบุว่าสายต้องใช้วาล์วปลั๊กแบบหล่อลื่น (การฉีดสารซีลเป็นระยะสำหรับสายน้ำมัน/ก๊าซแรงดันสูง) หรือวาล์วปลั๊กแบบไม่มีการหล่อลื่นแบบปลอก/บุ (ปลอก PTFE สำหรับความต้านทานสารเคมีแบบไม่มีการรั่วไหล) สิ่งนี้ส่งผลต่อโครงสร้างพื้นฐานการบำรุงรักษาและเอกสารข้อมูลวาล์ว.
• การปรับขนาดแรงบิดของแอคทูเอเตอร์. วาล์วปลั๊กอาศัยการสัมผัสระหว่างพื้นผิวมากกว่าวงแหวนที่นั่งเฉพาะจุด ซึ่งหมายความว่ามีแรงบิดเริ่มต้นสูงกว่าวาล์บบอล เมื่อทำงานอัตโนมัติ สัญลักษณ์แอคทูเอเตอร์ (เช่น ลูกสูบนิวแมติก) มักจะสอดคล้องกับพื้นที่ทางกายภาพที่ใหญ่ขึ้นบนแบบร่างการจัดวางเพื่อรองรับความต้องการแรงบิดนี้.