Diagramas P & ID

P & ID es sinónimo de Diagrama para Tuberías e Instrumentación (Piping & Instrumentation Diagram). Alternativamente, también puede ser llamado Diagrama de Proceso e Instrumentación o simplemente diagrama P & ID. Los P & IDs son también conocidos como diagramas de flujo de ingeniería o diagramas de flujo mecánico.

Los P & IDs se utilizan a menudo en la industria de proceso para mostrar el flujo del proceso e instrumentos y otros equipos instalados. Ellos muestran la interconexión de los equipos de proceso y la instrumentación utilizada para controlar el proceso.

Los diagramas de instrumentación juegan un papel crucial en el diseño y la ingeniería de plantas de proceso y sistemas de tuberías. Los P & IDs son diagramas esquemáticos que contienen ingeniería y detalles del diseño de las plantas de proceso. Es una representación pictórica de:

• Tubería de claves y detalles de instrumentación

• Esquemas de control y cierre del sistema

• Seguridad y requisitos reglamentarios

• Información básica para puesta en marcha y funcionamiento

Un P & ID es un documento de trabajo que se utiliza en todas las disciplinas involucradas en el diseño, ingeniería y construcción de plantas de proceso. Se utiliza como un diseño de la planta de proceso y de referencia de cálculo de tuberías para el control de documentos de ingeniería, y en el diseño y dibujos asociados a un proyecto.

Los P & ID también se utilizan en materia de puesta en marcha, en la generación de una "lista de materiales" para la adquisición y construcción. Estos diagramas suelen contener la siguiente información:

1. Todos los equipos y sus especificaciones, por lo general se presentan en la forma de una tabla

2. Todas las tuberías y especificaciones de la línea

3. Todos los componentes del sistema de tuberías como los accesorios, flanges y válvulas con sus especificaciones

4. Todos los instrumentos y componentes de control

5. Direcciones de flujo

6. Información sobre las variables de proceso tales como presión y temperatura

7. Especificaciones de materiales

8. Artículos especiales como filtros

9. Control de entrada y salida, dispositivos de seguridad y sistemas de alarma

10. Referencias a interconexiones

11. Entradas para Sistemas Informáticos de Control

12. Identificación de los componentes y subsistemas. Entregado por y para otros

Los P & IDs desempeñan un papel muy importante en el mantenimiento de la planta y la modificación por cuanto muestran la secuencia física de los equipos y sistemas, así como la forma en que se conectan. Durante la etapa de diseño proporcionan la base para el desarrollo de los sistemas de control, lo que permite mayor seguridad y las investigaciones operacionales como HAZOP (Peligros y Operabilidad de estudio).

P & ID Símbolos ISA:

En los procesos industriales, se utiliza un conjunto estándar de símbolos para preparar los diagramas de tuberías e instrumentación (P & ID). La mayoría de los dibujos P & ID que puede venir a través de instrumentos tienen símbolos basados en el estándar ISA S5.1 (ISA es sinónimo de Estándar de Instrumentación y Automatización).

Es importante entender los símbolos estándar ISA para el desarrollo de planos P & ID

En un diagrama P & ID, ISA S5.1 define cuatro tipos generales de símbolo para la identificación de instrumentos. Ellos son:

• Instrumentos discretos

• Compartida control / display

• Funciones de computación

• Controladores lógicos programables

Estos símbolos se utilizan en distintos P & IDs y se agrupan en tres categorías de ubicación, a saber:

a. Ubicación primaria, habitualmente, una sala de control central

b. Ubicación auxiliar, posiblemente un panel local en campo o planta de proceso

c. Montaje en campo (o terreno)

En los planos P & ID, los instrumentos individuales se indican con círculos o símbolos circulares. Los elementos de control/ display compartidos se indican como círculos rodeados por un cuadrado. Las funciones de computador se indican mediante un hexágono y las funciones de un controlador lógico programable se muestran como un diamante dentro de un cuadrado

Añadir una barra horizontal única a través de cualquiera de los cuatro tipos generales de elementos gráficos indica la función reside en la categoría de ubicación primaria. La doble línea indica un lugar auxiliar, y los símbolos sin línea indican un dispositivo o instrumento en campo. Los dispositivos situados detrás de un panel o en algún otro lugar inaccesible se muestran con una línea discontinua.

En la tabla siguiente se muestra una breve descripción de los cuatro tipos generales de símbolos P & ID utilizados en diagramas de instrumentación.

  Sala de control central Ubicación auxiliar instrumento
montado
en campo
accesible
a
operador
tras panel
o inaccesible
a operador
accesible
a
operador
tras panel
o inaccesible
a operador
Instrumento
Discreto
Hardware,
display o
control
compartido
Software
o función
informática
Lógica
compartida
Control
lógico
programable

Letras de identificación para símbolos ISA

  1a letra Letras consecutivas
  Variable
medida
Modificador Lectura
salida
Función
dispositivo
Modificador
A análisis   alarma    
B llama, combustión   (libre) (libre) (libre)
C Conductividad     control  
D Densidad   Diferencial    
E tensión   elemento
primario
   
F flujo razón, fracción      
G calibre   vidrio  
H manual       alto
I corriente   indicación    
J potencia        
K tiempo cambio de tasa de tiempo   estación de control  
L nivel   luz piloto   bajo
M humedad       medio, intermedio
N (libre)   (libre) (libre) (libre
O (libre)   orificio    
P presión   punto de prueba    
Q cantidad integración      
R radiación   registro    
S velocidad, frecuencia seguridad   interruptor  
T temperatura     transmisor  
U multivariable   multifunción multifunción multifunción
V vibración, análisis mecánico     válvula, damper  
W peso, fuerza   vaina    
X sin clasif.   sin clasif. sin clasif. sin clasif.
Y evento, estado, presencia     relé, computador, convertidor  
Z posición     actuador  

Las funciones principales de instrumentos y componentes de control son el monitoreo, visualización, registro y control de las variables de proceso. La simbología de instrumento y de control consisten en una burbuja de instrumento o un círculo con la abreviatura de la letra del instrumento dentro de la burbuja. La abreviatura describe completamente la función del componente de instrumento / control.

Los instrumentos/ elementos de control se pueden agrupar en categorías diferentes basándose en la variable de proceso que el instrumento o el elemento de control supervisa o controla. La primera letra de la abreviatura instrumento indica la variable de proceso a controlar. Las cuatro variables de proceso más comunes son:

1) Flujo (F)

2) Nivel (L)

3) Presión (P)

4) Temperatura (T)

Los instrumentos también pueden ser agrupados de acuerdo a la función que realizan. La segunda letra en la abreviatura instrumento comúnmente indica la función del instrumento, aunque a veces puede ser una lectura o simplemente un modificador de la primera letra (por lo general la variable de proceso). Una vez más, una tercera letra puede indicar tanto una función del dispositivo o un modificador.

Funciones de instrumentos en P & IDs

Las funciones comunes realizadas por los instrumentos y componentes de control son:

Alarmas (A): Las alarmas son dispositivos encargados de alertar a los operadores de plantas de una alteración de la variable de proceso. Las alarmas suelen consistir en salidas acústicas y de luz que atraen la atención de los operadores de la planta. En P & IDs, la función de alarma se utiliza para modificar las variables básicas del proceso tales como presión, temperatura, nivel y flujo.

Controladores (C): Un controlador es un dispositivo que recibe datos desde un instrumento de medición, que compara los datos con un punto de ajuste programado, y, si es necesario, las señales de un elemento de control para tomar una acción correctiva. Los controladores son responsables del control de la variable de proceso. Un controlador típico recibe la entrada en el estado de la variable de proceso y compara el valor con el "punto fijo" o setpoint e inicia la acción apropiada. Los actuadores y válvulas de control ejecutan la acción de control. En abreviaturas de instrumentos utilizados en P & ID, la función del controlador se designa por la letra C.

Indicadores (I): Un indicador es un dispositivo legible para una persona que muestra información sobre el proceso. Los indicadores pueden ser tan simples como un medidor de presión o temperatura o más complejos, como una lectura digital de dispositivo. Algunos indicadores simplemente muestran la variable medida, mientras que otros tienen botones de control que permiten a los operadores cambiar la configuración en campo. Los indicadores situados en la unidad de proceso también son conocidos como "medidores". Un indicador de nivel (LG) es un indicador utilizado en la medición del nivel de líquido en estanques de proceso. En P & IDs, la función indicador modifica las variables básicas de instrumentación como de nivel, flujo, temperatura y presión.

Sensores: Los sensores son el primer elemento en un lazo de control de proceso. A menudo se denomina elemento primario. Los sensores son dispositivos que miden realmente el valor de la variable de proceso. Ejemplos de sensores son termocuplas y medidores de placa orificio utilizados en mediciones de temperatura y flujo respectivamente. Los transductores se utilizan en la conversión de las mediciones analógicas en valores digitales. En P & ID, los sensores están representados por diferentes combinaciones de letras, por ejemplo, FE y TE representan un sensor de flujo (elemento de flujo) y un sensor de temperatura (elemento de temperatura) respectivamente.

Registradores (R): Un registrador es un dispositivo que registra la salida de un dispositivo de medición. Diferentes grabadoras mostrar los datos que recogen de manera diferente. Algunos grabadores lista un conjunto de lecturas y los tiempos en que las lecturas fueron tomadas, y otros crean un diagrama o un gráfico de las lecturas. Los registradores que crean diagramas o gráficos se llaman registradores de carta. Su información es muy útil en el seguimiento del desempeño de la planta y en el control de calidad de los productos. En P & IDs, la función de registro se indica con la letra (R). Significa un instrumento con una función de registro.

Transmisores (T): Un transmisor es un dispositivo que convierte una lectura de un sensor o transductor en una señal estándar y transmite esa señal a un monitor o controlador. Tipos de transmisor son:

1) Transmisores de presión
2) Transmisores de flujo
3) Conversores de temperatura
4) Transmisores de nivel
5) Transmisores analíticos (O2 [oxígeno], CO2 [monóxido de carbono], y pH)

Los transmisores son muy comunes y populares en el diseño de instrumentación del sistema. Esto es porque, a menudo existe la necesidad de transmitir datos de los sensores en el campo a una sala de control central para fines de vigilancia o control. En P & ID, la función del transmisor (T) modifica variables básicas del proceso tales como presión, temperatura, nivel y flujo. Normalmente, en un P & ID, es posible que tenga las designaciones PT, TT, FT y LT, donde PT es un transmisor de presión, TT es un transmisor de temperatura, FT es un transmisor de flujo y LT es un transmisor de nivel.

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