Schemat P&ID

Schemat P&ID (ang. Piping and Instrumentation Diagram, czyli schemat rurociągów i aparatury kontrolno-pomiarowej) to szczegółowy rysunek instalacji, który pokazuje wszystkie urządzenia, rurociągi, zawory, czujniki i elementy automatyki oraz to, jak są ze sobą połączone.

Schemat P&ID powstaje na podstawie schematu PFD, ale jest znacznie dokładniejszy. PFD pokazuje, jak przebiega proces. P&ID pokazuje, jak instalacja jest zbudowana i jak się nią steruje. Nie jest to jednak rysunek w skali ani plan rozmieszczenia urządzeń w hali. Pokazuje połączenia i funkcje, a nie to, gdzie fizycznie stoi każdy element.

Na schemacie P&ID widać m.in.:

• wszystkie urządzenia z ich oznaczeniami, np. zbiorniki, pompy, wymienniki ciepła, mieszadła, filtry,
• wszystkie rurociągi z numerami, średnicami, materiałem i medium, które nimi płynie,
• wszystkie zawory: ręczne, automatyczne, regulacyjne, zwrotne i bezpieczeństwa,
• czujniki i przetworniki, np. temperatury, ciśnienia, poziomu i przepływu, oznaczone symbolami i numerami,
• pętle regulacji, czyli które czujniki sterują którymi zaworami lub napędami,
• blokady i zabezpieczenia, np. wyłączenie pompy przy zbyt niskim poziomie w zbiorniku,
• połączenia z mediami, np. parą, wodą lodową, sprężonym powietrzem,
• elementy pomocnicze, np. odpowietrzenia, spusty, punkty poboru próbek, izolację.

Elementy aparatury oznacza się według przyjętych standardów, m.in. ISA-5.1. Każdy ma swój symbol i numer, np. TT-101 oznacza przetwornik temperatury nr 101, a LT-102 przetwornik poziomu nr 102. Dzięki temu każdy element na schemacie można jednoznacznie odnaleźć w instalacji, w dokumentacji i w systemie sterowania.

Schemat P&ID jest jednym z najważniejszych dokumentów projektu instalacji. Korzystają z niego:

• projektanci, którzy na jego podstawie przygotowują projekty rurociągów, elektryki i automatyki,
• automatycy, którzy tworzą z niego listy sygnałów I/O i piszą program sterujący,
• zespół oceniający ryzyko, który analizuje, co może pójść nie tak i jakie zabezpieczenia są potrzebne,
• monterzy i zespół rozruchowy, którzy sprawdzają według niego, czy instalacja jest wykonana poprawnie,
• służby utrzymania ruchu, które korzystają z niego przy serwisie i usuwaniu awarii przez cały okres pracy instalacji.

Po zakończeniu realizacji schemat P&ID aktualizuje się tak, żeby odpowiadał temu, co zostało faktycznie zbudowane, i przekazuje klientowi w dokumentacji powykonawczej.

Przykład: W projekcie linii do produkcji napojów słodzonych schemat PFD pokazuje tylko, że gotowy napój płynie z pasteryzatora do zbiornika buforowego, a z niego do rozlewni. Schemat P&ID tego samego fragmentu pokazuje dodatkowo rurociąg o określonej średnicy ze stali nierdzewnej, zawór automatyczny na dopływie do zbiornika, przetwornik temperatury TT-101 za pasteryzatorem, przetwornik poziomu LT-102 w zbiorniku buforowym, czujnik zbyt wysokiego poziomu, który zamyka zawór na dopływie, pompę z falownikiem podającą napój do rozlewni, zawór do poboru próbek i podłączenie zbiornika do instalacji mycia CIP. Na tej podstawie automatycy wiedzą, jakie sygnały muszą obsłużyć w sterowniku, a monterzy, co dokładnie mają zamontować.