工艺设计流程图绘制方法PID.docx

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工艺设计流程图绘制方法PID

工艺流程图绘制方法——PID图

PID图图纸规格

      采用1号图纸规格（594mm×841mm），并用多张1号图分开表示。

每张图纸的有关部分均应相互衔接，完善地表示出整个生产过程。

PID图的内容

      应根据工艺流程图和公用工程流程图的要求，详细地表示装置的全部设备、仪表、管道和其他公用工程设施，具体内容如下：

   a） 全部设备；

   b） 全部仪表（包括控制、测量及计算机联结）；

   c） 所有管道、阀门（低高点放空除外）、安全阀、大小头及部分法兰；

   d） 公用工程设施、取样点、吹扫接头；

   e） 工艺、仪表、安装等特殊要求。

PID图中设备画法

设备代号：

C  塔；      E  冷换设备；    SR  过滤器；    M  混合器；  

F  加热炉；    A  空冷器；      FA  阻火器；    SC  取样冷却器；

P  泵；      K  压缩机；      T    罐；      EJ  抽空器；

R  反应器；    D  容器；        B    锅炉；    SIL  消音器；

PSV  安全阀；  其余小设备可用代号SM表示。

设备编号：

　　例如E-1由三台换热器并联操作，其编号分别为E-1A，E-1B，E-1C（或E-1A/B/C）；如P-1为两台泵（一台操作，一台备用），其编号为P-1A，P-1B（或P-1A/B）。

　　用细实线画出装置全部操作和备用的设备，在设备的邻近位置（上下左右均可）注明编号（下画一粗实线）、名称及主体尺寸或主要特性。

编号及名称应与工艺流程图相一致。

设备的主体尺寸或特性的标注方法按不同外型或特性规定如下：

   a） 立式圆筒型：

内径ID×切线高，mm，

   b） 卧式圆筒型：

内径ID×切线长，mm，

   c） 长方型：

长×宽×高，mm，

   d） 加热及冷换设备：

标注编号、名称及其特性（热负荷及传热面积）

   e） 机泵：

流量、扬程

     设备大小可不按比例画，但应尽量有相对大小的概念，有位差要求的设备，应表示其相对高度位置，例如热旁路控制流程中的冷凝器和回流罐。

    设备内部构件的画法与PFD图规定要求相同（例如塔各进料口所在塔板的位置等）。

相同作用的多台设备应全部予以表示，并按生产过程的要求表示其并联或串联的操作方式。

对某些需要满足泵的汽蚀余量或介质自流要求的设备应标注其离地面的高度，一般塔类和某些容器均有此要求。

对于落地的立式容器，该尺寸要求也可直接表示在相关数据表设备简图中。

PID图中管道画法

　　装置内所有操作、开停工及事故处理等管道及其阀门均应表示，并用箭头表示管内物料的流向。

主要操作管道用粗实线表示，备用管道、开停工及事故处理管道、其他辅助管道均用细实线表示。

　　装置内的扫线、污油排放及放空管道只需画出其主要的管道及阀门，并表示其与设备或工艺管道连接的位置。

　　装置内公用工程（水、蒸汽、燃料、密封油、冲洗油、空气、化学药剂等）可分不同系统按上述要求绘制公用工程的“管道及仪表流程图”。

各种物料一般在使用地点用短实线示意，并标注物料的名称，但对其所采用的仪表和阀门不得重复表示（一般只表示在公用工程PID中）。

管道的编号及标注方法：

　　应根据装置的部分号和管内物料的属性分别按流程顺序编号，即每一种介质应分别顺序编号。

允许中间有预留号，如：

工艺管道（代号P）中不同属性物料管道之间可以留有空号。

同一物料流经多台不同功能的设备时，每经一台或一组设备后需新编一个管号。

   管道的标注方法如下：

      ××××   － ××××  －××××  －   ×××× － ×××

   　公称直径 　介质代号   管道编号 　管道等级     隔热

公称直径：

以mm表示，例如：

50即50mm；

介质代号：

    a）  P  工艺管道（包括作为工艺用途的所有介质的管道，如催化裂化的主风管道）；

      C  催化剂；  LO  润滑油（机泵用）；SO  封油；    FO  燃料油；  PE  电解质；

      SLO污油；  FLO冲洗油；      DL  导生油（液）；DG  导生油（气）；

    b）  FW  新鲜水；  　PW  饮用水；     SW  软化水；   RW  循环水；　BFW锅炉给水；

      SOW含油污水；　ASW  酸性污水；    KSW碱性污水；  AW  氨水； 　 PUW  净化水；

      SCW冷凝水；  　CHW  冷冻水；    HW  热水；

    c）  LS  低压蒸汽；  MS  中压蒸汽；    HS  高压蒸汽；  ES  乏汽；

    d）  IA  净化空气（仪表风）；        PA  非净化空气（工厂风）；

    e）  GO  氧气；    GN  氮气；        GH  氢气；    GA  氨气；  LA  液氨；

      GI  惰性气；  GF  燃料气；      GS  酸性气；    GW  废气；

    f）  CL  化学药剂；  F  酸；        K  碱；     KL  碱液；  KS  碱渣；

    g）  ER  冷冻剂；  DEA二乙醇胺；    MEA  一乙醇胺；  MDEA甲基二乙醇胺；

    h）  RV  气体泄压；  RL  液体排压；    NF  火炬线；    SV  蒸汽泄压线。

管道编号：

一般为四位数字，首位数字代表“部分号”，后面数字为管道序号。

如果装置不分成若干部分，则管道编号一般为三位数字，没有“部分号”。

例如催化重整装置反应部分（部分号为2）第45条油汽管道，其管号应为2045。

管道等级：

按管道等级表要求选用。

隔热代号：

H或HI  隔热；PP  防烫；ST  蒸汽伴热；ET电伴热；WT热水伴热。

阀门、法兰、大小头、取样接头、管道过滤器的表示方法：

   a）阀门应按不同种类图例表示，参照SH/T3101。

特殊阀门更应表示清楚。

对关键性阀门应标注操作方式。

   b）与设备开口法兰连接的管道均应将法兰画出，与带法兰的阀门连接处可不画法兰。

由于工艺要求需在管线某段设置法兰时，应予表示，并注明其位置尺寸；

   c）所有盲法兰应画出法兰盖；

   d）最终版的PID中所有变径处的大小头均应表示；

   e）安全阀用代号PSV表示，编号格式同设备编号，并在编号下端注明其定压（Pc）。

   f）所有取样接口，即使不设取样冷却器，均应在流程图中表示并编号，编号前加代号SN，如SN-101……等；

   g）泵入口若设置固定式管道过滤器，流程图要表示。

临时过滤器可不表示在流程图中。

特殊要求的表示法：

对设备、管道、仪表等设计或安装等有特殊要求的部位，应在图上标注清楚，也可在图中适当位置画出详图，并将详图编号；也可在图的右上端或下端用备注的形式加以说明。

   a）详图：

用来表示设备、管道、仪表等局部地方的设计详图，如有多个详图时，可用详图-1、2、3等区别。

   b）自流管道：

应注明管道的坡度及方向，例如：

i=0.005即坡度为0.5%。

   c）工艺或仪表要求管道有一段水平管段或垂直管段或测量点有距离要求时应在所要求的位置予以注明。

   d） 管道出现不同的管道等级要求时，应在变等级处标明不同的管道等级。

   e）需要伴热的管道可在其下端（水平管）或右侧（垂直管）相距1mm处增画一细虚线，并在管号中注明。

   f）一些管道如易凝易冻管道要求“尽量短”、“无盲肠”或“无存液”…等均需表示。

   g）注释：

在PID中难以表示的工艺、管道及仪表的要求，均可用注释加以说明。

注释应予编号（注1，注2，注3……），将编号标注在应予说明的部位。

注释内容：

仪表、远距离操作阀门、特殊阀门、小型设备（过滤器、取样器等）等的安装位置及安全距离要求，如：

某阀门其位置要能看到T1-××；放空管的高度及距离要求；高点放空、低点排液的要求；泵和压缩机安装临时过滤器的要求；高度安装设计对袋形布置特殊要求等等；

   h）进出装置或进出任一张图（多张图组成的PID）的管道表示法执行SH/T3101的规定。

仪表的画法

   应画出装置全部控制、测量、记录、指示、分析、联锁等仪表。

所有仪表均应分类编号，成套供应设备可与仪表专业协调确定编号原则。

代号和图例：

   应将设备、管道、仪表等的代号和图例统一绘制在设计图纸中，并作为“管道及仪表流程图”的图例。

公用工程的管道及仪表流程图

   a）公用工程包括水、蒸汽、压缩空气等，辅助系统包括燃料、封油、冲洗油、化学药剂、放空等。

公用工程及辅助系统应按系统分别绘制辅助管道、公用工程管道及仪表流程图，其绘制要求与上述的工艺管道及仪表流程图相同；

   b）在辅助管道、公用工程管道及仪表流程图中已画出的阀门和仪表，就不能再在工艺管道及仪表流程图中出现，既不允许重复，也不能遗漏；

   c）最终存档的辅助管道、公用工程管道及仪表流程图中管道的分枝的次序及管径应与工艺安装的管道布置图一致；

   d）辅助管道、公用工程管道及仪表流程图可视其繁简程度将一种或几种物料流程画在一张图上；

   e）辅助管道、公用工程管道及仪表流程图图纸的编号可编在工艺管道及仪表流程图之后。

取样

   装置中取样方式较多、较复杂的，可以把各种取样方式画在一张取样流程图中，在工艺管道及仪表流程图中只表示取样位置和编号。

数量较少时也可在相应的工艺管道及仪表流程图中用详图来表示。

基础设计（初步设计）阶段的工艺管道及仪表流程图

   基础设计（初步设计）阶段的工艺管道及仪表流程图的图例应按SH/T3101的有关规定绘制。

   对基础设计（初步设计）阶段的工艺管道及仪表流程图的表示方法，由于工作深度尚未达到，其内容较详细设计可从以下几方面进行简化：

   a） 可不表示对于不影响装置正常操作的小型设备，如消音器、过滤器等；

   b） 可不表示设备的规格和机泵的特性；

   c） 可不表示特殊法兰连接、大小头等；

   d） 安全阀可不编号，不注定压；

   e） 公用工程只需表示其主要管道及主要分枝；

   f） 只表示主要的放空及扫线的接管及其所用阀门；

   g） 可不画详图。

计算机辅助设计的规定

一般的仪表图例圆圈尺寸均为Φ12mm，用细实线画出，对于集散型控制系统的图例，参照SH/T3101。

管道和仪表流程图又称为P&ID

是PIPINGANDINSTRUMENTATIONDIAGRAM的缩写。

P&ID的设计是在PFD的基础上完成的。

它是化工厂的工程设计中从工艺流程到工程施工设计的重要工序，是工厂安装设计的依据。

化工工程的设计，从工艺包、基础设计到详细设计中的大部分阶段，P&ID都是化工工艺及工艺系统专业的设计中心，其他专业（设备、机泵、仪表、电气、管道、土建、安全等）都在为实现P&ID里的设计要求而工作。

广义的P&ID可分为工艺管道和仪表流程图（即通常意义的P&ID）和公用工程管道和仪表流程图（即UID）两大类。

由于P&ID的设计千变万化，对同一工艺流程的装置，也可以因为外界因素的影响（如用户要求、地理环境的差异、以及操作人员的经验不同等），需要在设计P&ID时作出相应对策，再加上设计者不同的处理方法，因而同一工艺流程在不同的工程项目中，其P&ID不可能完全相同，但也不会有太大的差异。

P&ID通常有6~8版，视工程需要而定。

一套完整的P&ID及UID清楚地标出工艺流程对工厂安装设计中的所有要求，包括所有的设备、配管、仪表等方面的内容和数据。

下面，对P&ID及UID的

设计进行简单介绍。

一.P&ID的设计

1.P&ID的设计内容

P&ID的设计应包括下列内容。

1.1设备

（1）设备的名称和位号。

每台设备包括备用设备，都必须标示出来。

对于扩建、改建项目，已有设备要用细实线表示，并用文字注明。

（2）成套设备

对成套供应的设备（如锅炉、冷冻机组、压缩机组等），要用点划线画出成套供应范围的框线，并加标注。

通常在此范围内的所有附属设备位号后都要带后缀“X”以示这部分设备随主机供应，不需另外订货。

（3）设备位号和设备规格

P&ID上应注明设备位号和设备的主要规格和设计参数，如泵应注明流量Q和扬程H；容器应注明直径D和长度L；换热器要注出换热面积及设计数据；储罐要注出容积及有关的数据。

和PFD不同的是，P&ID中标注的设备规格和参数是设计值，而PFD标注的是操作数据。

（4）接管与联接方式

管口尺寸、法兰面形式和法兰压力等级均应详细注明。

一般而言，若设备管口的尺寸、法兰面形式和压力等级与相接管道尺寸、管道等级规定的法兰面形式和压力等级一致，则不需特殊标出；若不一致，须在管口附近加注说明，以免在安装设计时配错法兰。

（5）零部件

为便于理解工艺流程，零部件如与管口相邻的塔盘、塔盘号和塔的其他内件（如挡板、堰、内分离器、加热/冷却盘）都要在P&ID中表示出来。

（6）标高

对安装高度有要求的设备必须标出设备要求的最低标高。

塔和立式容器须标明自地面到塔、容器下切线的实际距离或标高；卧式容器应标明容器内底部标高或到地面的实际距离。

（7）驱动装置

泵、风机和压缩机的驱动装置要注明驱动机类型，有时还要标出驱动机功率。

（8）排放要求

P&ID应注明容器、塔、换热器等设备和管道的放空、放净去向，如排放到大气、泄压系统、干气系统或湿气系统。

若排往下水道，要分别注明排往生活污水、雨水或含油污水系统。

1.2配管

（1）管道规格

在P&ID中要表示出全部在正常生产、开车、停车、事故维修、取样、备用、再生各种工况下所需要的工艺物料管线和公用工程管线。

所有的管道都要注明管径、管道号、管道等级和介质流向。

管径一般用公称直径（DN）表示，根据工程的要求，也可采用英制（”，英寸）。

若同一根管道上使用了不同等级的材料，应在图上注明管道等级的分界点。

一般在P&ID上管道改变方向处标明介质流向。

（2）间断使用的管道

对间断使用的管道要注明“开车”、“停车”、“正常无流量（NNF）”等字样。

（3）阀件

正常操作时常闭的阀件或需要保证开启或关闭的阀门要注明“常闭（N.C）”、“铅封开（C.S.O）”、“铅封闭（C.S.C）”、“锁开（L.O）”、“锁闭（L.C）”等字样。

所有的阀门（仪表阀门除外）在P&ID上都要示出，并按图例表示出阀门的形式；若阀门尺寸与管道尺寸不一致时，要注明。

阀门的压力等级与管道的压力等级不一致时，要标注清楚；如果压力等级相同，但法兰面的形式不同，也要标明，以免安装设计时配错法兰，导致无法安装。

（4）管道的衔接

管道进出P&ID中，图面的箭头接到哪一张图及相接设备的名称和位号要交待清楚，以便查找相接的图纸和设备。

（5）两相流管道

两相流管道由于容易产生“塞流”而造成管道振动，因此应在P&ID上注明“两相流”。

（6）管口

开车、停车、试车用的放空口、放净口、蒸汽吹扫口、冲洗口和灭火蒸汽口等，在P&ID上都要清楚地标示出来。

（7）伴热管

蒸汽伴热管、电伴热管、夹套管及保温管等，在P&ID中要清楚地标示出来，但保温厚度和保温材料类别不必示出（可以在管道数据表上查到）。

（8）埋地管道

所有埋地管道应用虚线标示，并标出始末点的位置。

（9）管件

各种管路附件，如补偿器、软管、永久过滤器、临时过滤器、异径管、盲板、疏水器、可拆卸短管、非标准的管件等都要在图上标示出来。

有时还要注明尺寸，工艺要求的管件要标上编号。

（10）取样点

取样点的位置和是否有取样冷却器等都要标出，并注明接管尺寸、编号。

（11）特殊要求

管道坡度、对称布置和液封高度要求等均必须注明。

（12）成套设备接管

P&ID中应标示出和成套供应的设备相接的连结点，并注明设备随带的管道和阀门与工程设计管道的分界点。

工程设计部分必须在P&ID上标示，并与设备供货的图纸一致。

（13）扩建管道与原有管道

扩建管道与已有设备或管道连接时，要注明其分界点。

已有管道用细实线表示。

（14）装置内、外管道

装置内管道与装置外管道连接时，要画“管道连接图”。

并列表标出：

管道号、管径、介质名称；装置内接往某张图、与哪个设备相接；装置外与装置边界的某根管道相接，这根管道从何处来或去何处。

（15）特殊阀件

双阀、旁通阀在P&ID上都要标示清楚。

（16）清焦管道

在反应器的催化剂再生时；须除焦的管道应标注清楚。

1.3仪表与仪表配管

（1）在线仪表

流量计、调节阀等在线仪表的接口尺寸如与管道尺寸不一致时，要注明尺寸。

（2）调节阀

调节阀及其旁通阀要注明尺寸，并标明事故开（FO）或事故关（FC）、是否可以手动等。

我国钢制调节阀阀体的最低压力等级是4x106Pa，而管道的压力等级往往低于4x106Pa，此点在P&ID上要注明，以免法兰配不上。

（3）安全阀/呼吸阀（压力真空释放阀）

要注明连接尺寸和设定压力值。

（4）设备附带仪表

设备上的仪表如果是作为设备附件供应，不须另外订货时，要加标注，该仪表编号可加后缀“X”。

（5）

仪表编号

仪表编号和电动、气动讯号的联接不可遗漏，按图例符号规定（leadsheet）编制。

（6）联锁及讯号

联锁及声、光讯号在P&ID上亦要表示清楚。

（7）冲洗、吹扫

仪表的冲洗、吹扫要示出。

（8）成套设备

成套供应设备的供货范围要标明。

对由制造厂成套供货范围内的仪表，要加标注，可在编号后加后缀“X”。

1.4其他

在P&ID中要将特殊的设计及安装要求标示出来，亦可作为注释单独列出，如开／停车联锁、再生要求、仪表与有关的管道阀的安装要求、特殊的专用管件等。

2.P&ID的设计过程

P&ID的设计过程是从无到有、从不完善到完善的过程。

研究P&ID的设计过程，有利于提高其设计质量。

P&ID的设计，必须待工艺流程完全确定后（但不是工艺流程设计完全结束后）才能开始，否则容易造成大返工。

P&ID的设计一般要经过初步条件版、内部审核版、供建设单位批准版、设计版、施工版和竣工版等阶段后才能完成。

2.1初步条件版（0版）

P&ID设计过程中，系统专业需要具备必要的基础资料。

这些资料在P&ID设计初期不可能全部具备，但有了主要部分即可开展工作。

P&ID的0版可以由系统工程师完成。

也可由工艺工程师完成后移交给系统工程师，由系统工程师继续完成后面的一系列工作。

此版P&ID属于工艺包设计的内容。

0版P&ID的主要作用，一是供配管专业进行装置布置和主要管道走向的研究使用；二是供给自控专业完善自控设计。

在此版设计时，P&ID的设计者根据PFD和自己的专业知识进行仪表设计。

关于控制方案，还应听取用户的意见。

P&ID的0版应包括下列内容。

（1）设备

所有的设备（包括备用设备）及它们的名称和位号、驱动机类型。

（2）工艺管道

主要的工艺管道要注明管径和流向（通常1／2”以上），但管道编号可暂不标注。

（3）公用工程管道

与设备相接的公用工程管道应标出管径，蒸汽管要标出蒸汽压力。

（4）间断使用的管道

间断使用的管道要标注其用途（如开工用、停工用、事故处理用等），

（5）管材

管道的材质要求可用管道等级或文字说明（如碳钢、不锈钢）标注；若暂时无条件标注时，可暂不标注；但对合金钢管道和高压管道则一定要注明所用材料。

（6）阀门

管道上的阀门在此阶段要尽量表示出来，并表明常开或常闭状态。

（7）设备的最低标高

对于有标高要求的设备，应标出其最低标高。

（8）泄压系统

应表示清楚安全阀/呼吸阀（压力真空释放阀）出口是排往大气或排往火炬/废料处理系统。

（9）安全阀

要标出主要的安全阀/呼吸阀（压力真空系统释放阀），但并不要求注出尺寸和编号。

（10）调节阀

要画出全部调节阀，但不要求注出尺寸。

（l1）仪表

按照对PFD的理解标出全部仪表（包括检测仪表、控制和联锁仪表，但不必注出仪表编号）。

要用图例符号表明仪表是在DCS或现场的不同位置。

（12）必要的设计说明

自流管道、管道的坡度、液封、布置在某个特定位置上的调节阀组以及排往下水系统的类型（含油污水、雨水或生活污水系统）等均应有相应说明。

对有常开、常闭要求的阀门，图上也应注明。

（13）供货范围

成套供应设备的供货范围要用点划线框出并加标注。

（14）介质流向

管道上要注明介质流向。

（15）指出需要保温和伴热的管道

工艺工程师应在0版P&ID上注明工艺过程对配管材质的要求，并同时提出推荐的初步装置布置图，供配管专业参考。

2.2内部审核版（1版）

在P&ID送给建设单位审核前，要先在设计单位内部进行审核。

各专业接到0版P&ID后，需要再作如下完善。

（1）所有的管道

系统工程师应对P&ID进一步深化，把工艺和公用工程物料管道补全，加上工艺过程所需要的放空和放净管道，并注明管径。

（开车工程师）应在0版图纸上补充说明开车、停车、试压及事故处理的各项要求（然后把图纸送回给系统工程师）。

（2）标注所有管道的管径及伴热、保温要求

系统专业应对管道的管径进行初步的水力计算和保温设计，并在P&ID和管道数据表上注明管径、保温和伴热的初步要求。

一般的管道可根据物料平衡表中的物料流量、推荐流速或允许压力降来选用管径。

但对某些水力计算有特殊要求的管道，则应进行详细的水力计算，其中包括：

塔及反应器的入口管道；泵的吸入管道；制冷管道；往高位输送或长距离输送的液体管道（需校核泵的扬程是否够用）；要求流量均匀分配的对称布置的管道；催化剂管道；液封管道（须校核液封是否会被冲掉或吸入）；提升管道；两相流管道；浆液管道；压缩机吸入或排出管道；塔的回流管道；安全阀的入口和出口管道（控制安全阀入口管道的压降不超过其定压的3%，出口管道须校核安全阀的背压对安全阀定压的影响）；热虹吸再沸器工艺物料的进口管道和出口管道；排向气体回收系统的呼吸阀（压力真空释放阀）的出口管道。

（3）工艺工况

工艺工程师再对P&ID的设计是否符合工艺要求进行详细校核，并注上工艺工况。

（4）加注管道号

系统工程师应在P&ID上加上管道号，编制管道数据表（部分内容由配管材料专业完成）。

（5）标注管道等级

系统工程师根据管道专业配管材料人员制定的管道等级，标注在P&ID上。

对少量暂时还提不出管道等级的管道可暂标出管壁厚度。

（6）加深自控设计内容

仪表专业应对0版进行校核，并补上所需的全部仪表，仪表要编号。

（7）标出管道坡度及特殊要求、管道安装尺寸要求。

（8）加深设备内件的设计内容。

（9）注明所有的非标准配件。

系统工程师收到自控工程师返回的0版图纸后，根拒返回的条件对图纸进行修改、补充、加深，并加上管道防冻的措施、公用工程物料管道的配置、8字盲扳的设置内