La forma completa de P&ID es Diagrama de proceso e instrumentación. Este es un documento de ingeniería desarrollado por ingenieros de procesos que muestra las tuberías y otros elementos relacionados para el flujo del proceso. Un P&ID proporciona una representación gráfica detallada del sistema de proceso real que incluye la tubería, el equipo, las válvulas, la instrumentación y otros componentes del proceso en el sistema. Todos los componentes se representan mediante varios símbolos P&ID.
La representación gráfica en un dibujo de P & ID establece la relación funcional de tuberías, instrumentación y equipo mecánico. Los P&ID son uno de los documentos más importantes para cualquier proyecto y cruciales en todas las etapas del desarrollo y operación del sistema de procesos. Este es el documento de ingeniería más utilizado y utilizado por todas las disciplinas de ingeniería, como procesos, tuberías, mecánica, civil, HVAC, eléctrica e instrumentación.
¿Para qué se utiliza P&ID?
Un P&ID (también conocido como PEFS, Esquema de flujo de ingeniería de procesos) es un documento de ingeniería fundamental que sirve para varios propósitos, como se menciona a continuación.
- P&ID Proporcionan tuberías clave y elementos de instrumentación junto con su disposición adecuada.
- Sirve como documento básico para los esquemas de operación, control y apagado.
- El diagrama de tuberías e instrumentación proporciona una base para los trabajos de mantenimiento y modificación.
- Da el requisito regulatorio y de seguridad de la planta.
- Un dibujo de P&ID sirve como guía para la puesta en marcha y los datos operativos.
- Los P&ID se utilizan para desarrollar pautas y estándares para el funcionamiento de las instalaciones.
- Es el documento de capacitación básico para explicar los detalles del proceso a los operarios, ingenieros de campo y profesionales de mantenimiento. Los dibujos de P&ID les ayudan a rastrear la interconexión entre las tuberías y la instrumentación y el equipo.
- Un P&ID proporciona la secuencia de diseño y construcción de las plantas para la planificación sistemática de actividades.
- Sirven como base para estudiar diferentes pasos mecánicos y químicos para encontrar la causa raíz si algo sale mal.
- También proporciona información básica para la estimación inicial del costo del proyecto.
- Un documento importante para HAZOP, revisión de modelos, gestión de seguridad de procesos, etc. es el diagrama de procesos e instrumentación.
- Finalmente, el dibujo de P&ID proporciona un lenguaje común para discutir las operaciones de la planta.
Limitaciones de P&ID
Los P&ID, que son representaciones gráficas de procesos esquemáticos, tienen algunas limitaciones, como
- No son a escala, similares a modelos reales.
- No son documentos estandarizados por lo que varían de empresa a empresa.
¿Qué debe incluir un P&ID?
No existe un código o estándar exacto que dicte qué debe incluirse exactamente en el documento de dibujo de P&ID. Esa es la razón por la que los P&ID de diferentes organizaciones varían ligeramente. En términos generales, todos los P&ID normalmente incluyen lo siguiente:
- Todos los equipos mecánicos con números de equipo (etiquetas) y nombres.
- Todas las válvulas con la debida identificación.
- Detalles de instrumentación con designaciones.
- tuberías con números de línea, tamaños, especificaciones de materiales y otros detalles.
- Direcciones de flujo de fluidos.
- Artículos misceláneos como drenajes, ventilaciones, accesorios especiales, reductores, líneas de muestreo, juntas de expansión, conexiones de mangueras flexibles, incrementadores y swaggers.
- Interfaces de tuberías y equipos con demarcación de alcance, cambios de clase.
- Líneas permanentes de arranque y descarga.
- Referencias para Interconexiones.
- Enclavamientos, entradas y salidas de control.
- Entradas de anuncios
- Una secuencia física de los elementos y equipos de tuberías.
- Clasificación o capacidad del equipo; a veces diseño corto y detalles dimensionales.
- Interfaces con proveedores y contratistas con alcance.
- Entrada del sistema de control de la computadora.
- categoría sísmica
- Nivel de calidad
- En algunos P&ID se incluyen detalles como equipo en funcionamiento, en espera, normalmente sin flujo, etc.
- Notas relacionadas con flujo bifásico, requisitos especiales de longitud de tubería, etc.
- Requisitos de pendiente de tuberías, requisitos de aislamiento de tuberías.
Detalles excluidos en un P&ID
Los detalles detallados no están incluidos en los P&ID. Se preparan varios documentos de apoyo para el diseño detallado y la descripción de esos elementos. Normalmente, los siguientes detalles no se incluyen en un P&ID:
- Diagrama de flujo del proceso
- Ruta y longitud de la tubería
- Codos, tees y detalles de accesorios estándar similares.
- Soporte de tubería y detalles estructurales
- Datos de presión, temperatura y caudal.
- Interruptores manuales y luces indicadoras
- Amplias notas explicativas
- Relés de control
- Instrumentar válvulas de raíz
- Tubos y válvulas de instrumentos primarios
- Clasificación o capacidades del equipo
- Ubicaciones de equipos
Documentos de respaldo de P&ID
Como el diagrama de tuberías e instrumentación no es un documento detallado, se preparan varios documentos de respaldo para completar los detalles generales del P&ID. Algunos de esos documentos son:
- PFD o diagrama de flujo del proceso a partir del cual se genera el P&ID.
- PMS o Especificación de material de tubería que proporciona detalles de material de tubería y elementos relacionados.
- Hojas de datos de elementos de equipos e instrumentos que especifican los detalles requeridos sobre elementos de equipos o instrumentos.
Símbolos de P&ID
Los ingenieros de procesos usan varios símbolos de P&ID mientras construyen dibujos de P&ID. Todos esos símbolos de P&ID normalmente se describen al comienzo del conjunto de P&ID. Para el mismo consultor de diseño, esos símbolos normalmente son constantes. Uno debe familiarizarse estudiando esos símbolos de P&ID para leer con precisión los dibujos de P&ID.
Los símbolos de instrumentación en un P&ID están estandarizados según el estándar S5.1 de ANSI/ISA. Este estándar garantiza un medio consistente e independiente del sistema para comunicar la intención de instrumentación, control y automatización al proporcionar símbolos e identificación de instrumentación estandarizados para que todos los entiendan.
En ISA S5.1 se definen cuatro elementos gráficos para la instrumentación. Esos son instrumentos discretos, control/pantalla compartidos, función de computadora y controlador lógico programable. El estándar también los agrupa en tres categorías de ubicación como ubicación principal, ubicación auxiliar y categoría de ubicación montada en campo. Haga clic aquí para consultar todos los símbolos de P&ID que proporciona el estándar S5.1 de ANSI/ISA.
BS 5070 e ISO 10628 también brindan algunas pautas y mejores prácticas para los símbolos de P&ID. Las siguientes imágenes (Fig. 1 a Fig. 7) proporcionan un ejemplo de los símbolos de P&ID que normalmente se usan en un P&ID típico.
Símbolos de instrumentos en P&ID
Símbolos de equipos de P&ID
Símbolos de válvulas en el diagrama de tuberías e instrumentación
Símbolos de P&ID para bombas y actuadores
Símbolos P&ID para diversos instrumentos y funciones
Símbolos de P&ID para varios lazos de control
Tenga en cuenta que pocas organizaciones utilizan palabras como Leyendas de P&ID, Hojas de referencia de P&ID o Dibujos de Leyendas de P&ID en lugar de Símbolos de P&ID.
¿Cómo leer los dibujos de P&ID?
Leer o rastrear un dibujo de P&ID para comprender el proceso o los requisitos de diseño es bastante fácil si los símbolos de P&ID se entienden correctamente. Por lo tanto, siempre es preferible repasar repetidamente los símbolos de P&ID, que se proporcionan en las 4-5 páginas iniciales de los conjuntos de P&ID. Una vez que esté listo, abra el P&ID y comience a leerlo.
Aquí, aprenderemos cómo leer P&ID con un ejemplo simple.
Consulte la Fig. 8 que muestra una parte de un P&ID. Leeremos parte de la línea de succión y descarga de la bomba P-1519.
- Como se puede ver claramente, la línea de succión proviene de un dibujo de P&ID diferente y entra en el filtro de cubeta S-1575.
- El número de línea, el tamaño de la tubería, las especificaciones del material, etc. de la línea se proporcionan claramente.
- El número de línea cambió desde la salida del filtro, se conecta una conexión PSV antes del reductor de succión de la bomba.
- Después del reductor, la especificación del material cambia y luego la línea se conecta a la brida de succión de la bomba.
- De manera similar, la brida de descarga de la bomba está conectada a la línea de descarga. Se mencionan el número de línea, el tamaño, el PMS, etc.
- Entonces, de manera similar, podemos leer fácilmente los P&ID según nuestros requisitos y extraer datos para usarlos para nuestro propósito.
- Se proporcionan notas relacionadas donde sea necesario. Tenemos que consultar esas notas para conocer los requisitos específicos.
Diferencia entre P&ID y PFD
Haga clic aquí para conocer las principales diferencias entre un P&ID y un PFD.
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