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1、第一章 化工工艺图,1.3 管道仪表流程图（带控制点流程图）,（一）管道仪表流程图的种类,管道仪表流程图,工艺管道仪表流程图（PID）公共物料系统流程图（UFD）（公用工程流程图 utility flow diagram）,Piping and Instrumentation Diagram,即PID或P&ID定义：用来表达物料从原料到产品生产过程和控制方法的图样。作用：PID是设备布置图和管道布置图的设计依据，也是其他专业的设计依据，并可供施工安装、生产操作时参考。,（二）管道仪表流程图的设计阶段和版次,1版（详细设计1版）For Detail Engineering Rev.12版（详细设
2、计2版）For Detail Engineering Rev.23版（施工版）Approved For Construction,工程版PID,基础设计阶段：,详细工程设计阶段：,上述7版PID为常规PID开发过程，小型或成熟工艺至少完成三个版次。有些设计院划分为A、B、C、D、E、F、G版。本节介绍工程版PID的基本画法。,A版（初步条件版）Approved For PlanningB版（内部审核版）Issue For ReviewC版（用户批准版）Issue For Approval0版（设计版）Approved For Design,工艺版PID,（三）管道仪表流程图的内容,1、图形（1
3、）全部设备（包括备用设备）、机械；（2）全部管道流程线（包括主要物料和辅助物料管道）阀门、过滤器、疏水器等管道器件（不包括弯头、三通等连接件）；（3）全部检测仪表和控制系统(控制回路)，分析取样系统。,PID表达流程中所有的 设备 管道 仪表,2、标注,4、标题栏,3、图例或首页图图例：用表格的形式对各种图形、符号、代号及其它标注说明等，如果图例很多，则另绘制PID首页图将图例集中统一说明。首页图：一套图纸的第一张图样用来对图样中的图例、代号等作出 说明。,设备位号及名称；管道组合号；标明管道号、规格、管道压力等级等条件仪表及控制点位号、取样点代号；有位差要求者，应标注限位尺寸；例如高位槽、液
4、封等。,管道仪表流程图首页图的内容：,（四）管道仪表流程图的绘制,1、一般规定（1）图幅 采用A1图幅 PID分主项绘制，主项较大时，一个主项的流程图一般分成数张绘制，每张图纸按顺序编写图号。,（2）图线,设备、管道、阀门、管件,5,1520,其他,c,b,a,d,放空管口安全阀口,排污口,f,e,g,举例：换热流程，控制管程流体的出口温度。,1、设备的画法与标注,a）画法画出设备外形轮廓和内部特征简图；画出管口及法兰(单线或双线)。,a,b,b,a,d,c,d,c,b,a,c,d,b）标注标注设备位号、名称、管口号：正上方或下方标注；在设备图形内标注位号；用字母标示出每个管口。,b）设备保温
5、及伴热：画出一段隔热层示意；有伴热设备在相应部位画出一段伴热管。,带保温层的设备和管道,c）图中设备的位置排布便于表示流程的走向（需考虑辅助管线）；,2、管道流程线的画法和标注,（1）管道流程线画法a)画出所有工艺物料和辅助物料的管道，包括所有开、停工管线。当辅助物料管道系统比较复杂时，可另外绘制辅助物料管道系统图。,放空口和排液口：,b)放空口、排液管、液封管等,液封管：应尽量按实际比例长度画(如右图，脱水塔塔底液封)：,排气口,高于E010201管口i2 3300mm,c)伴热管、夹套管和隔热标志,热保温管线：冷保温管线：,伴热管应全部画出，夹套管可只绘出两端一小段，有隔热的管道在适当的部
6、位画出隔热标志。,伴热管线：,夹套管：,热媒或冷媒,d)两张图纸上的工艺管道的接续标记在同一主项内的不同图纸之间:,指上一张图纸上与之相连的设备位号,举例：,去向：,来向：,指下一张图纸上与之相连的设备位号,两主项之间管道接续标记：,例：,去向：,来源：,（2）管道流程线的标注,a)基本要求一项工程中的管道编号遵循同一个规则。需要编号的管道：在PID上表示的全部工艺管道，包括支管道和辅助管道；在PID上表示的全部公用工程管道，包括环保、热力、给排水、冷冻等。,不需要编号的管道:随成套设备或机组供货的管道；伴热管和夹套管；控制阀、流量计等旁路管；仪表管线，如压力表接管，仪表压缩空气管等。,标注位
7、置：横向管道流程线的上方，竖向管道流程线的左侧。,主项代号,PG 0601-50 B2A-H,第一组,第二组,物料代号,管道顺序号,公称直径,隔热或隔音代号,管道材质代号,同一管道等级顺序号,管道公称压力等级代号,管道号,管道等级,b)管道组合号编写规则由四部分组成：管道号（也称管段号）、公称直径、管道等级和隔热或隔音。,HG20519.2中管道组合号规定:,代号说明：,物料代号：P910管道序号：又称管道分段顺序号，在主项内按物料分类编写，相同类别的物料在同一主项内以流向先后为序，依次编号。公称直径(DN)：单位为mm，只标注数字，不标注单位。公称直径是管子的名义直径，以DN表示。它是与内径
8、相近的整数。凡是同一公称直径的管子，外径必定相同，而内径则因壁厚不同而异。如：DN50 573.5 DN100 1084 DN100 1086在管道组合号PG 0601-50 A1A-H中，50即代表公称直径DN50。公称压力(PN)：1.0,1.6,2.0,2.5,4.0,6.4,10.0,16,根据公称直径和公称压力选用设备和管道标准件。,ANSI（American National Standards Institute 美国国家标准学会）,分别标记为CL150,CL300和PN2.0,PN5.0,管道公称压力：管道、管件和阀门在一定温度范围内的最大允许工作压力,管道公称压力等级代号表对
9、照(1LB/in2=6894.8Pa),管道及管道元件的连接：管道通过标准法兰连接要求公称直径、公称压力相同。,同一管道等级顺序号：相同管道等级的顺序号。管道材质代号：用大写字母表示。,如：管号 PG 0601-50 B2A H，其中B2A 表示流程中第二种等级的管道，压力等级B，管道材质A。,例如：,简化标注当工艺流程简单、管道较少时，简化标注管道：如：PG 0601-50 A1A-H 简化为 PG 0601-573.5C,隔热或隔音代号：,管道组合号的其他编写方法：,编写顺序不同，但包含的6项内容相同：,物料代号,主项号,顺序号,隔热代号,管道等级,公称直径,作业1、根据课堂讲解的设备编号
10、和管道编号规则，指出下面设备位号或管号的含义：设备位号：V 0203 B；R2101A/B管道代号：AM 0604-50 A1B-H；PL2105-100 A2A-H2、指出下列管道的内径、外径、壁厚及公称直径。1596，894，32883、根据课本表1-6，1-7指出下列仪表位号的含义：PIC；FQIR；LICA,4、指出下列符号在流程图上的作用。,4、阀门和管件的表达方法,（1）阀门和管件的画法a)内容：在管道上应画出全部阀门和各种管件（如补偿器、软管、疏水器、视镜、盲板等）；b)线型：细实线；c)图形：按规定图例，HG20519.322009；一般各设计院都统一规定自己的图例，以保持图样
11、表达方式的统一。参阅教材P11，表1-5图例d)要求：阀门的位置尽量体现实际安装情况；,截止阀图例：,截止阀,安装在管道中：,平衡角式截止、节流阀,球阀图例：,安装在管道中：,球阀,蝶阀,化工设备和管道施工安装现场,（2）控制阀组,控制阀组：控制阀、前阀、后阀、旁路阀、异径管。,（3）阀门、管件的标注a)管道上阀门不必一一标注：公称直径和公称压力等级与所在的管道一致，具体型号见管道材料表；,c)异径管标注时大端公称直径写在前面。,在管道等级与材料选用表未实施之前，可按（b）标注。,PN2.5PN1.6,（a）,（b）,b)同一管段号的管道等级不同时，应表示出等级的分界线。,5、仪表控制点的表达
12、方法,工程版管道仪表流程图(PID)上应该表示全部与工艺有关的检测和控制仪表。,由图形符号和仪表位号组合表示仪表控制点的测量变量和功能。,在流程图的图例或首页图中，对控制点的图形符号和位号作出规定和说明。,PIC0204,图形符号,仪表位号,（1）图形符号,仪表用直径约10mm的细实线圆圈，或规定图例，或象形符号表示测量控制点的类型及其安装位置。P17表110、111,可编程逻辑控制（PLC控制）,DCS控制,例：,就地仪表,嵌装在管道中,控制室仪表盘安装,就地仪表盘安装,计算机功能,单台常规仪表：,控制系统中的仪表：,下图为安装在管道上的3只仪表，指出其代号含义及仪表的安装位置。,流量测量仪
13、表图形符号（检测装置镶嵌安装在管道中）,流量测量仪表种类繁多，主要有差压式流量计(节流装置)和非差压式流量计两类。,FT5,FE5,FE、FI、FP、FT？,流量测量仪表,变送电信号,孔板流量计,（2）仪表位号,a)字母代号=参量代号+功能代号 教材P12表1-6，1-7,一个仪表只有一个参量代号，但可以集中实现多个功能，一般不超过4个。后继字母的排列顺序：IRCTQSAK（指示、记录、控制、变送、积分、连锁、报警、操作器）例TIRC：测量温度的仪表，具有指示、记录和调节功能。,首位字母(+修饰词)表示被测变量,后继字母表示仪表的功能。,例：,H,L,LICA：,PSA：,液位指示、调节、报警
14、,压力连锁、报警,FFICA：,流量比值、显示、控制、报警,b)数字编号主项号仪表顺序号如：0401在同一主项内分别按仪表参量代号，按流程顺序依次编写；如PI101，PI102 TI101，TI102 相同仪表用尾号表示。,主项号,仪表顺序号,（3）调节阀（也称控制阀、执行器）,调节阀由执行机构和调节（控制）机构两个部分构成,气动薄膜调节阀的外形和内部结构1薄膜 2平衡弹簧 3阀杆 4阀芯 5阀体 6阀座,图形符号：,A,B,B,A,通过控制冷却流体（A）的流量来控制热流体（B）温度。,管程流体？,壳程流体？,?,冷却流体(A),热流体(B),气动薄膜直通单座阀,气动蝶阀,气动球阀活塞式,气动
15、切断阀活塞式,电动直通单座阀,电动隔膜阀,电动三通阀,气动薄膜角形阀,电磁阀,手动截止阀,执行机构图例,教材P20表1-13,调节机构（即阀体）图例：教材P20表1-13,碟阀,（4）控制点的画法 控制点包括测量、变送、仪表、仪表信号线和控制阀,要按规定的图例和标注表示出执行机构、调节机构、被控参量、仪表功能。,通过改变冷却剂流量控制反应温度,测量点（测哪里？）传感器安装在什么位置 变送器（省略）被测量和控制的变量及仪表功能（是什么？）执行机构（气动：薄膜式、活塞式，电动，液动）控制机构（即阀体，有直通阀：截止阀、球阀、碟阀、隔膜阀等，角阀，三通阀，四通阀等）,从测量点引出细实线（省略变送器）
16、,表示被控参量和仪表功能及仪表安装位置,气动信号线,气动调节阀,TIC201,变送器省略不画：,通过改变进料流量控制液位,变送器：,或,执行机构能源中断时控制阀的位置：,选择执行机构的原则从安全生产考虑，当执行机构能源（仪表空气、电、液压）中断时（如出现故障等），应避免损坏设备和伤害操作人员。例：调节进入加热炉的燃料油流量时，当仪表气源中断时，直通阀关闭，停止供应燃料油，是避免事故的基本措施。,气开式气动薄膜调节阀,气开式:,气动薄膜调节阀在仪表空气失压时状态表示：,气关式:,失压时保持原位：,FL,FC,FO,A 人工取样点；12 主项编号；01 取样点序号,在取样位置（设备管口或管道上的接
17、口）处标注和编号分析取样点；取样阀、取样冷却器也要绘制并加文字注明。,、分析取样点表示方法,5、带控制点流程图一般画法步骤,（）用细实线根据流程依次画出设备示意图；（）用粗实线画出工艺物料管道的流程线；（）用规定线型画出辅助物料管道流程线；（）用细实线按规定图例画出管道上全部阀门和部分管件；（）用细实线画出管道上的仪表和控制点；（）标注设备位号、名称，管道组合号，仪表位号，取样 点编号等；（）按规定符号、代号绘制出图例；（）填写标题栏。,6、带控制点流程图一般阅读步骤,（）掌握设备的数量、名称和位号；（）了解主要物料工艺流程线（包括管线编号、规格，阀门及控制点的部位、名称和作用）；（）了解其它
18、物料工艺施工流程线（同上）；（）了解开工、停工及故障处理流程线。,归纳总结,The End of Chapter 1,随着设计过程的不断深入，出现的工艺流程图样方案流程图工艺物料流程图（PFD）管道仪表流程图（PID）,作业,阅读课本图1-2 施工版脱水塔管道仪表流程图,（1）叙述主要物料DRC的流程。（2）指出该工段涉及几种共多少台设备？（3）脱水塔中设置了几段填料？设备和管道是否保温？（4）指出该流程中脱水塔进料温度和塔底温度各如何控制？（图中TE为温度检测）说明控制回路。,作业,来自01主项的物料PA进入卧式储罐，储罐上设就地显示的压力表，然后物料PA经过泵加压后与来自04主项的物料PB一同进入反应器反应，通过调节PA的流量控制反应器中的液位，出口为物料PC，进入固定管板式换热器(单管程)被冷却水冷却，PC流经壳程，冷却水走管程，通过调节冷却水的流量控制流体PC的出口温度，采用气动薄膜调节阀（气开式）。除调节阀外，在设备的进出口设置截止阀。管道公称压力1.6MPa，材质为碳钢，物料PA管道公称直径为50，其他管道为40，画出管道及仪表流程图（主项代号02）。要求：采用正确的图例和图线，注意仪表控制点的表示：测量点、被控变量等。（设备的外形大小均画直径20mm，长或高60mm。）编写设备位号和管道组合号，画出图例，即对图中的图形符号、代号、编号等予以说明。用A4纸完成作业。,
