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字盲扳的设置内容。 |