P&ID的设计过程

如题所述

第1个回答  2016-06-02

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。然后,由系统、自控工程师一起对P&ID进行全面校阅。所有的图例、符号、线条都要符合公司规定或项目组规定(Lead Sheet),并调整图面布置,使图面布置匀称,达到正规出图的要求。自此以后,所有P&ID的修改均在此版(即内部审核版或1版)底图上进行,不再重新绘制。
2.3 供建设单位批准版(2版)
P&ID的内部审核会主要由工艺系统、设备、自控和配管专业参加, 其它专业视具体情况酌情参加讨论。在会议前,各专业应先在自己的P&ID蓝图上用红、蓝笔进行修改,为出席会议作准备。会上首先由系统专业工程师介绍P&ID,之后各专业进行审核。系统专业人员在专用的蓝图上对校核无问题的管道、仪表、阀门、设备及说明用黄色涂上,需删去部分用蓝色涂上、修改部分用红色涂上;同时,对管道数据表也用同样方法核对。
根据审核会上各专业对图纸的修改及讨论情况,系统专业应再次对P&ID的原图进行修改、补充。即完成供建设单位批准版。
在前三版修订过程中,凡是已订货的设备,要用制造厂提供的设备确认图与P&ID进行详细地核对,各项数据务必一致。若某些设备还未落实,建议在P&ID底图上用铅笔圈上,并注明“待定”。其它专业对“待定”设备暂不设计,以免以后返工,招致重大经济损失。
至此P&ID的设计以接近完成,基本满足设计、生产上的要求。配管专业可以按此开展配管研究等工作。
2.4 设计版(3版)
供建设 单位批准版发送建设单位后,一般每个装置应给建设单位两周时间审核。建设单位可以在自己公司内找人审核,也可以从外单位聘请有关专家审核或由建设单位的上 级单位派人参加审核。然后,建设单位送回审核意见。这份审核意见要归入工程档案,以备查用。项目负责人及系统工程师应仔细研究建设单位的意见,必要时还应 请工艺、自控、配管工程师等参加讨论。然后应与建设单位一起讨论研究,充分交换意见,以求取得一致的见解。修改后的图纸即为设计版。
设计版的P&ID是吸取了设计单位内部各专业和建设单位意见后的成品,是各专业进行详细工程设计的依据。其中,除了用“待定”圈起来的内容外,各专业的设计人员必须严格地按照该版图纸上的规定进行详细工程设计,完成最终的装置布置设计图、配管成品图和正式的材料统计。
在设计版正式出图后,P&ID的每次修改都需在图纸上注明修改符号,一般用正三角形内写上序号表示,如△。当出下一个修改版时,要把前一版的修改符号及修改范围擦去,只留本次的修改符号及修改范围。每次修改,都需在图纸上的修改记录表内填上修改序号、修改内容、修改日期及修改者的姓名。出修改图时,不需把整套P&ID全部复制,只需复制有修改的图纸,并分发各有关专业。
2.5 施工版(4版)
在各专业开展详细工程设计(施工图设计)时,设备制造厂的图纸已陆续到齐。系统工程师应根据这些确认图修改P&ID,使之与设备的实际情况完全一致。另外,根据最终配管图对管系进行详细的水力计算,最后确定管系的管径。此时,可能会要求对某管系进行返工,调整管径。在施工图设计开展的过程中,可能会暴露出一些问题,因此在出P&ID的施工版之前,需要对P&ID再次详细校审,对图中不合理部分及各专业不一致处进行修改,目的是使设计图纸与现场实际情况完全一致,避免返工。施工单位接到施工版后,才能对图中非“待定”部分进行施工。对图纸中标注的“待定”部分,施工单位只能进行施工准备工作,不能进行正式施工。出P&ID的施工版时,配管施工图已完成,应根据P&ID的施工版对配管施工图、配管模型及配管材料表再次进行校核。此后,除了圈“待定” 的内容和图面上的小错外,对P&ID不允许再进行修改。若建设单位要求修改设计,应当由建设单位书面提出,经工程负责人签字后,以书面形式通知有关人员才能修改,而且要从PFD开始修改。
在施工图设计过程中,由于设备布置的变化及其它原因,会发现公用工程配管的支管引出次序及连接位置与P&ID有较大的出入,此时,要根据配管图的实际情况在施工版中修改公用工程图(UID)。由配管专业提出草图,系统专业改图。
2.6 竣工版(5版)
施工过程中,P&ID不允许大改或大返工,但小的错误或图纸与现场情况不符是允许修改的,并由设计代表根据施工实际情况修改P&ID成竣工图。此版图是在竣工结束后完成。但在大部分情况下,由于施工版与实际情况很接近,就不出P&ID的竣工版了。
P&ID设计过程中,各专业的修改、补充都由系统专业工程师转移到原图上;当然,系统专业工程师的修改也在原图上进行。这样可避免在众多的图纸中找不到基准而造成混乱。
过去我们习惯于设计一气呵成,这不符合事物发展的规律。各专业之间发展的不平衡、设备定货的落实与否、制造厂条件的返回等,都将导致图纸不可能一次完成。因此,P&ID的设计应不断加深、不断升版,形成图纸的不同版本,逐步使设计趋于完善。
随着计算机辅助设计的发展,在P&ID设计过程中,计算机的应用也日渐增多,并经历了三个发展阶段。第一阶段是利用计算机来完成P&ID的制图工作。第二阶段是直接利用计算机进行P&ID的设计。既可提高设计质量,也可节省设计工时。同时,还可利用计算机校核图纸间的衔接。第三阶段是计算机辅助设计系统的问世。它除了具有第二阶段的各项功能外,还可以在制图的同时,得到P&ID的设备一览表、管道数据表、仪表一览表、阀门一览表、管件一览表、特殊管路附件表等。由于这些表是计算机根据P&ID图面显示统计得到的,不会存在人工制表时的差错,为减少设计工时,提高工程设计质量创造了良好的条件。

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